汽车多路传输系统原理介绍

汽车单片机与局域网技术作业
姓名：刘奇
班级：汽检092
学号：091602213
指导老师：袁霞
汽车多路传输系统的介绍
一、车载总线的概述
C AN-bus（Controller Area Network）即控制器局域网，是德国BOSCH公司在80年代初为解决现在汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信总线。

CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出任何的错误，是国际上信用最广泛的现场总线之一。

它可靠性高、性能价格比高、适应性好。

国外众多的汽车，如奔驰，宝马，大众等都采用了CAN总线技术。

二、CAN 总线的特点及组成
1.CAN 总线的特点
数据总线与其模块部件组合在一起成为数据传输系统CAN数据传输系统的优点是：
（1）将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递。

（2）电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间。

（3）如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。

（4）各电控单元的监测对所连接的CAN 总线进行实时监测，如出现故障该电控单元会存储故障码。

（5）CAN 数据总线符合国际标准，便于不同厂家的电控单元间进行数据交换。

2.CAN 总线的组成
CAN 数据总线由一个控制器、一个收发器、两个数据传输终端以及两条数据传输线组成。

除数据传输线以外，其他元件都位于控制单元内部。

三、CAN-BUS总线实现多路传输的原理
CAN 被用来作为汽车电子控制装置之间的信息交换，使车上的各个电脑都能进行数据交流，形成车载网络系统。

汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每块电控单元都只需引出两条线共同接在两个节点上，这两
条导线就称作数据总线，亦称BUS 线，如图3-1所示。

CAN 数据总线可以比作公共汽车，公共汽车可以运输大量乘客，CAN 数据总线可以传输大量的数据信息。

我们把这种在同一通道或线路上同时传输多条信息称为多路传输。

事实上数据传
输是依次传输的，但是传输速度非常快，似乎就是同时传输的。

由于汽车常规线路系统各单元或传感器之间每项信息通过独立的数据线进行交换，而多路传输系统的ECU之间所有信息都通过两根数据线进行交换，所以多路传输所用导线比常规线路系统所用导线少得多，并且多路传输系统可以通过两（或一）根数据总线执行多个指令，因此可以增加许多功能。

电子计算机网络用“电子语言”来“说话”，各电控单元必须使用和解读相同的“电子语言”，这种语言称“协议”。

汽车电脑网络常见的传输协议有数种。

新奔驰、宝马车装用博世公司产品，数据总线采用CAN 协议，这个协议是由福特、Internet 与博世公司共同开发的高速汽车通信协议。

3-1 CAN 总线
CAN 数据总线的传输过程如图3-2 所示。

（1）提供数据：控制单元向CAN 控制器提供数据用于传输。

（2）发送数据：CAN 收发器从CAN 控制器处接收数据，并将其转化为二进制电信号发送出去。

这些数据以数据列的形式进行传输。

（3）接收数据：CAN 网络系统所有的控制单元的收发器都接收数据。

（4）检验数据：控制单元对接收到的数据进行检测，看此数据是否是其功能所需要。

（5）认可数据：如果接收到的数据是有用的，将被认可及处理，反之将其忽略。

3-2数据传输过程
四、CAN-BUS总线在一汽大众上的使用
一汽大众生产的宝来（BORA）轿车即采用了这种局城网络控制系统，Can-Bus 技术BORA上的应用，减少了BORA轿车车体内线束和控制器的接口数量，避免了过多线束存在的互相干涉、磨损等隐患，降低了BORA轿车电气系统的故障发生率。

在BORA轿车内，各种传感器的信息可以实现共享。

另外，在Can-Bus 技术的帮助下，BORA轿车的防盗性、安全性都得到了较大幅度提升。

例如，在启动车辆时，确认钥匙合法性的信息会通过Can-Bus总线进行传递，其校验的信息比以往的防盗系统更为丰富。

车钥匙、发动机控制器和防盗控制器互相存储对方信息，校验码中还掺杂了随即码，从而大幅提高盗能力。

校验信息通过Can-Bus 传递大幅提高了信息传递的可靠性，使防盗系统的工作稳定可靠。

五、大众 CAN 数据传输系统的故障诊断
当查询出CAN 数据总线有故障码时，应该对该系统进行诊断。

需要使用的工具和仪表有检测盒VAG1598/31、万用表VAG1526、成套辅助接线VAG1594 和电路图。

关闭点火开关，拔下发动机电控单元插头，将检测盒VAG1598/31 插到电控单元上，此时不要连接线束插头。

使用万用表测量58针与60 针之间的电阻，这是数据传输终端的电阻，规定值为60—72 欧姆，如不符合规定应更换发动机电控单元，如果符合规定应按照电路图测量数据总线的故障点。

六、结论
在汽车内部采用基于总线的网络结构，可以达到信息共享、减少布线、降低成本以及提高总体可靠性的目的。

CAN 数据传输系统将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递；电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间；仅需软件升级系统就可以增加新的功能；各电控单元的监测对所连接的CAN 总线进行实时监测，如出现故障该电控单元会存储故障码。

CAN 数据总线符合国际标准，便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据交换。