汽车 CAN 总线技术特点及应用趋势
  随着汽车制造技术中不断应用高新技术,CAN 总线这个名词逐渐被人们所熟知,CAN总线是对汽车中标准的串行传输系统的一种简缩习惯的叫法。CAN 的英文全称是:Controller AreaNetwork,既控制器局域网络,属于工业现场总线的范畴,是现场总线的新一代局域通讯网络,又称为控制器局域网现场总线(CAN)。现代汽车中所使用的电子控制系统和通讯系统越来越多,如发动机电控系统、防抱死系统(ABS)、自动巡航系统(ACC)和车载多媒体系统,这些系统之间,系统和汽车显示仪表之间,系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换,如此巨大的数据交换量,如仍然采用传统数据交换的方法,用导线进行点对点连接的传输方式将是复杂的工程,据统计,如果一个中级轿车需要线束插头300个以上,插针总数18002200个,线束总长超过1.52.0km,装配复杂而且故障率很高。CAN 总线能够以较低的成本、高级的时实处理能力在强电磁干扰环境下高安全工作。因此,用CAN总线系统的分系统取而代之就成为必然的选择。CAN 总线是串行协议所有参加CAN总线的分系统都可以通过其控制单元上的CAN总线接口进行数据的发送和接收,他设计了高效率的仲裁机制来解决传输冲突问题,具有高优先级的系统总能优先得到总线的使用权。
CAN 同时采用了其他防范措施,能够准确判断出错的节点并关闭,有效保证了总线的可靠性,比如:总线对不同数据的传输速度是不一样的,对发动机电控系统和ABS等实时控制用数据实施高速传输,对车身调节系统(如空调)的数据实施低速传输,其他如多媒体系统则和诊断系统为中速传输,速率在两者之间,这样的区分提高了总线的传输效率和安全。
一、CAN 总线的基本特点
1.CAN 协议废除了传统的站地址编码,采用数据通信数据块进行编程,可以多主方式工作。
2.CAN 采用非破坏性仲裁技术,当两个节点同时向网络上传送数据时,优先级低的节点主动停止数据发送,而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据,有效避免了总线冲突。
福田4s店3.CAN 采用短帧结构,每一帧的有效字节为8 个(CAN 技术规范2.0A),数据传输时间短,受干扰的概率低,重新发送的时间短。
4.CAN 的每帧数据都有CRC 效验及其他检错措施,保证了数据传输的高可靠性,适于在
高干扰环境中使用。
5.适用于现场设备与仪表之间或者与其上位设备间的通信网络,可以统一组态,相互操作,控制功能分散到最底层。
6.CAN 新宝来内饰改装节点在错误严重的情况下,具有自动关闭总线的功能,切断它与总线的联系,以使总线上其它操作不受影响。
7.CAN 可以点对点、一点对多点(成组)及全局广播集中方式传送和接受数据
8.CAN 总线直接通讯距离最远可达10km/5Kbps,通讯速率最高可达1Mbps/40m
9.采用不归零码(NRZ-Non-Return-to-Zero)编码/解码方式,并采用位填充(插入)技术。
二、CAN 在汽车中的应用:
CAN 网络最初是BOSCH公司为欧洲汽车市场所开发的,只用于汽车内部测量和执行部件间的数据通讯,逐渐的发展完善技术和功能,1993ISO 正式颁布了道路交通运输工具一数字
信息交换一高速通讯控制器局域网(CAN)国际标准(ISO11898)CAN 网络在汽车中的应用使用CAN 总线可以给整车厂带来的好处:
1 简化线束、简化设计、降低成本、整车减重;
2 提高整车安全性,降低维修成本,将传统的功率导线变为信号导线;
3 带有快速诊断故障功能,使生产安装及售后维修更加便利;
4 实现复杂的控制功能,提供几乎无限次的软件升级功能;
5 便于形成统一的开放的电气平台,适应各种车型,各种配置的变化,缩短产品周期,使个性化设计更为便捷;
6 数据共享,为设计人员提供第一手运行参数,为整车的改进提供数据。
三、使用CAN 总线可以给车主带来的好处:
1 放心驾驶,可视性强,可以定制想要的数据图,融个性化与安全性于一体。
2 更智能化、人性化,如有中文加图形显示、定期维护提示等到功能。
3 顺应环保趋势,将成为整车电气的标准。
4 维修更加方便快捷。
5 功能可伸缩性强,可以支持电气配置DIY
现在,汽车制造业发达的国家基本都在汽车制造工程中应用CAN总线。CAN 总线作为汽车制造装配的高级核心技术,国外汽车制造商与研发机构对我国是采取的是封锁政策,即使在中国合资的国外引进品牌,也是列入国产化部件外,国外CAN 总线进口到中国价格相当昂贵,在高新技术上制约着我国汽车制造业的发展。
由于CAN 总线的高速通讯率、高安全性、连接方便、多主站、通讯协议简单和高性能价格比等突出优点,将在广泛的领域,特别是汽车制造业中得到普遍的应用。我国一些科研机构与生产厂家也在研发CAN 总线,我们航天发射技术及特种车事业部凭借航天科技雄厚的科技力量所研制的针对客车、卡车、小汽车的CAN总线解决方案,完全符合国际(ISO11898)标准。商务车CAN总线系统
客车、货车、特种车总线系统产品说明客车、货车、特种车总线系统产品采用现场总线-CAN将各个控制模块组成一个总线系统。各个控制模块的数据都在这条CAN 总线上传输,每个模块有选择地接收与自身有关的数据,解决了传统的点对点的连线方式所带来的复杂、混乱的弱点,增强了系统的稳定性,降低了
广汽丰田怎么样系统成本。本系统为嵌入式系统,不需要安装任何软件,系统安装好上电后,即
可开始运行。通常不需要对系统进行操作,必要的信息自动显示在仪表板的液晶显示屏上。若用户需设置时间,日期或查看故障记录,可通过操作仪表板上的三个按键完成,简单方便。
四、产品的组成控制模块:
数字化仪表模块:福建交通违章查询网一个;
前部控制模块,:一个;
中部1 控制模块:一个;
中部2 控制模块:一个;
顶部控制模块: 一个;
五、产品功能:
1、对车门、车灯、各种电池阀设备的控制功能
2、总线系统故障的检测、显示功能
3、当前时间和日期的显示、设置、存储功能
4、车辆行驶总里程数的测量、显示、存储功能
5、车辆行驶速度的测量、显示功能
6、发动机报警信息的测量、显示、存储功能
7、电池电压的测量、显示功能
8、发动机转速的测量、显示功能
9、机油压力的测量、显示功能
10suv新款车型报价、水位的测量、显示功能
11、燃油量的测量、显示功能
12、气压1和气压2的测量、显示功能
13、以图标的形式显示各种信号状态功能
14、蜂鸣器报警功能
15、车内和车外温度的测量、显示功能
六、应用趋势:
我们开发的汽车CAN总线系统,依托航天先进技术,可针对不同汽车的技术要求,设计完整的配置方案,对于各种车型具有广泛的适用性。另外,还可根据客户要求进行多角度的合作,充分满足您的个性要求。航天科技民用产品,科技含量高,品质过硬,是中国装备制造业冲击世界先进水平的中坚和希望。
20世纪90年代以来,汽车上由电子控制单元指挥的部件数量越来越多,例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置(ABS)、安全气囊装置、电控门窗装置、主动悬架等等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用,车上的ECU数量越来越多。因此,一种新的概念——车上控制器局域网络CANController AreaNetwrk)的概念也就应运而生了。为使不同厂家生产的零部件能在同一辆汽车中协调工作,必须制定标准。按照ISO有关标准,CAN的拓朴结构为总线式,因此也称为CAN总线。那么,什么是数据总线呢?打个比方,一个农场要把自己的蔬菜产品运送到县城批发市场,又要把牛奶送到县城乳品加工厂,还要把甘蔗送到县城制糖厂。农场主可以为每一种产品专门修一条公路,一共需要修三条路。不过他肯定不会这样做,他只需要修一条通往县城的路,到达县城后才转向不同的目的地。这样,一条路就搭载了各种不同的产品。同样的道理,数据总线搭载了不同的信息,这些信息由不同的部件发出,到达另一些不同的部件。正如公路运输需要交通规则来维持正常的运作,数据总线也需要规范信息的流动。一种基本的规则是分时。在这种规则下,数据总线在每一时刻只能被两个部件占用,在两个部件之间传送信息。由于电信息传播的速度极快,数据总线完全可以满足许多部件进行分时信息传递的需要。在现代轿车的设计中,CAN已经成为必须采用的装置,奔驰、宝马、大众、沃尔沃及雷诺汽车都将CAN
作为控制器联网的手段。由于我国中高级轿车主要以欧洲车型为主,因此欧洲车应用最广泛的CAN技术,也将是国产轿车引进的技术项目。目前汽车上的网络连接方式主要采用2CAN,一条用于驱动系统的高速CAN,速率达到500kb/s,另一条用于车身系统的低速CAN,速率是100kb/s。驱动系统CAN主要连接对象是发动机控制器(ECU)、ASRABS控制器、安全气囊控制器、组合仪表等等,它们的基本特征相同,都是控制与汽车行驶直接相关的系统。车身系统CAN主要连接对象是四门以上的集控锁、电动车窗、后视镜和厢内照明灯等。在信息社会中,有些先进的轿车除了上述两条总线,还会有第三条CAN总线,它主要负责卫星导航及智能通讯系统。目前,驱动系统CAN和车身系统CAN这两条独立的总线之间没有关系。工程师将逐步克服技术障碍,设置“网关”,在各个CAN之间搭桥实现资源共享,将各个数据总线的信息反馈到仪表板总成上的显示屏上。驾车者只要看看仪表板,就可以知道各个电控装置是否正常工作了。一些汽车专家认为,就像汽车电子技术在20 世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样,近10道路标线年数据总线技术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。