CAN總線(xiàn)在汽車(chē)上的應(yīng)用

1、CAN總線(xiàn)在汽車(chē)上的應(yīng)用摘要：CAN(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)絡(luò)，屬于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的范疇。CAN 總線(xiàn)的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。由于其良好的性能及獨(dú)特的設(shè)計(jì)，汽車(chē)領(lǐng)域內(nèi)最廣泛的應(yīng)用了CAN 總線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。本文的重點(diǎn)就是詳細(xì)介紹CAN總線(xiàn)在汽車(chē)上的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞：CAN 總線(xiàn) 汽車(chē) The application of CAN bus in the carAbstract：CAN is short for Controller Area Network and belongs to the ca

2、tegory of industrial field bus.CAN bus data communication has the prominent reliability, real-time and flexibility belongs to the category of industrial field bus.Due to its good performance and unique design, the car is the most widely used in the field of CAN bus to implement the internal control

3、system and data communication between the various detection and actuator.The focus of this article is introduced the CAN bus in the car on the specific application.Keywords：CAN, bus, car 引言自上世紀(jì)80年代以來(lái)，汽車(chē)行業(yè)得到了飛速的發(fā)展，單片機(jī)與集成電路也廣泛應(yīng)用于汽車(chē)上。防抱死制動(dòng)裝置、電子燃油噴射裝置、主動(dòng)懸架、安全氣囊裝置、電控門(mén)窗裝置等這些電子控制單元在汽車(chē)上的應(yīng)用也越來(lái)越多，但是常規(guī)的布線(xiàn)方式，已經(jīng)

4、不適應(yīng)飛速發(fā)展的汽車(chē)工業(yè)。原始的布線(xiàn)方式為電線(xiàn)一端與開(kāi)關(guān)連接，另一端與歐諾供電設(shè)備連接，這種連接方式大大增加了電線(xiàn)的數(shù)量，雖然在一定程度上，電控系統(tǒng)確實(shí)增加了汽車(chē)的經(jīng)濟(jì)型、動(dòng)力性、舒適性，但是其復(fù)雜的線(xiàn)路將提高維修的難度，也降低了汽車(chē)的可靠性。在此因素的影響下，越來(lái)越多人想要運(yùn)用一種新興的概念CAN來(lái)解決此問(wèn)題。一CAN總線(xiàn)概述1.CAN總線(xiàn)的基本概念CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network)的簡(jiǎn)稱(chēng)。在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中，出于對(duì)安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)了出來(lái)。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類(lèi)型及對(duì)可靠性的要求不盡相同，由多

5、條總線(xiàn)構(gòu)成的情況很多，線(xiàn)束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線(xiàn)束的數(shù)量”、“通過(guò)多個(gè)LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986年德國(guó)電氣商博世公司開(kāi)發(fā)出面向汽車(chē)的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN通過(guò)ISO11898 及ISO11519進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。目前，全世界有20多家CAN生產(chǎn)商，有110多種CAN總線(xiàn)協(xié)議控制器芯片和集成CAN總線(xiàn)協(xié)議控制器的微處理器芯片。2.CAN總線(xiàn)的特點(diǎn)（1）可以多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)均可以在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從，通信方式靈活。（2）網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)（信息）可分成不同的優(yōu)先級(jí),可以滿(mǎn)足不同的實(shí)時(shí)要

6、求。 （3）采用非破壞性位仲裁總線(xiàn)結(jié)構(gòu)機(jī)制，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上傳送信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。（4）可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（成組）及全局廣播幾種傳送方式接收數(shù)據(jù)。（5）直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km（速率5Kbps以下）。（6）通信速率最高可達(dá)1MB/s（此時(shí)距離最長(zhǎng)40m）。（7）節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)際可達(dá)110個(gè)。（8）采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè)。（9）每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。（10）通信介質(zhì)可采用雙絞線(xiàn)，同軸電纜和光導(dǎo)纖維，一般采用廉價(jià)的雙絞線(xiàn)即可，無(wú)特殊要求。（11）節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下，具有自動(dòng)關(guān)

7、閉總線(xiàn)的功能，切斷它與總線(xiàn)的聯(lián)系，以使總線(xiàn)上的其他操作不受影響。3.CAN總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)數(shù)據(jù)共享減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)處理，節(jié)省了成本。比如，對(duì)于具有CAN總線(xiàn)接口的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，其它電器可共享其提供的轉(zhuǎn)速、水溫、機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、油量瞬時(shí)流速等。一方面可省去額外的水溫、油壓、油溫傳感器，另一方面可以將這些數(shù)據(jù)顯示在儀表上，便于司機(jī)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況，從而便于發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)維護(hù)。應(yīng)用CAN總線(xiàn)，可減少車(chē)身布線(xiàn)，進(jìn)一步節(jié)省了成本。由于采用總線(xiàn)技術(shù)，模塊之間的信號(hào)傳遞僅需要兩條信號(hào)線(xiàn)。布線(xiàn)局部化，車(chē)上除掉總線(xiàn)外，其他所有橫貫車(chē)身的線(xiàn)都不再需要了，節(jié)省了布線(xiàn)成本。另外，數(shù)據(jù)共享也節(jié)省了線(xiàn)路，還拿車(chē)速信號(hào)打比方，在

8、沒(méi)有總線(xiàn)的情況，車(chē)速信號(hào)要接到電渦流緩速器、空氣懸架、門(mén)控制及電噴發(fā)動(dòng)機(jī)。有了總線(xiàn)后只要接到一處，其他電器通過(guò)總線(xiàn)共享。CAN總線(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，CAN總線(xiàn)具有線(xiàn)間干擾小、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。由于VITI-CAN系統(tǒng)采用的是模塊化管理，各模塊按其功能分散的擺放在車(chē)內(nèi)，簡(jiǎn)化了布線(xiàn)并縮短了線(xiàn)束的長(zhǎng)度從而降低了耦合電流的產(chǎn)生，減小了線(xiàn)間干擾。同時(shí)在軟件上，CAN總線(xiàn)采用短幀傳輸，這樣使總線(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文在傳輸過(guò)程中有較強(qiáng)的抗干擾能力。CAN總線(xiàn)專(zhuān)為汽車(chē)量身訂做，可靠性有保障。CAN總線(xiàn)的設(shè)計(jì)充分考慮了汽車(chē)上惡劣工作環(huán)境，比如點(diǎn)火線(xiàn)圈點(diǎn)火時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大的反沖電壓，電渦流緩速器切斷時(shí)產(chǎn)生的浪涌電流及汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)

9、倉(cāng)100左右的高溫。4.CAN總線(xiàn)硬件電路設(shè)計(jì) （1）CAN管理結(jié)構(gòu)圖1為CAN總線(xiàn)的管理結(jié)構(gòu)圖。其中的發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速器、安全氣囊、ABS系統(tǒng)等都是現(xiàn)代汽車(chē)動(dòng)作的核心部件，對(duì)時(shí)間響應(yīng)要求嚴(yán)格，因而在本設(shè)計(jì)中采用傳輸速率為1000Kbps的高速CAN通信網(wǎng)絡(luò)。空調(diào)控制、雨刷控制、照明控制和儀表管理控制等相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較低，采用傳輸速率小于125 Kbps的CAN通信網(wǎng)絡(luò)，主控制器跨接高、低速兩條總線(xiàn)，與各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，兼起網(wǎng)關(guān)作用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。圖1.管理結(jié)構(gòu)圖通過(guò)上圖可以看出采用CAN總線(xiàn)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各ECU之間的信息共享，減少不必要的線(xiàn)束和傳感器。例如具有CAN總線(xiàn)接口的電噴發(fā)動(dòng)

10、機(jī)，其它電器可共享其提供的轉(zhuǎn)速、水溫、機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、油量瞬時(shí)流速等，這樣一方面可省去額外的傳感器，另一方面可以將這些數(shù)據(jù)顯示在儀表上，便于司機(jī)檢查發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況，從而便于發(fā)動(dòng)機(jī)的保養(yǎng)維護(hù)。表中給出了汽車(chē)部分電控單元產(chǎn)生及發(fā)送的數(shù)據(jù)類(lèi)型及其他單元對(duì)這些信息共享的情況。（2）CAN硬件構(gòu)架核心芯片簡(jiǎn)介：本文中，CAN系統(tǒng)采用PHILIPS公司高性能8位微處理器P89C668。特點(diǎn)如下：80C51中央處理單元。64K字節(jié)FLASH和8K字節(jié)RAM。自帶串行接口序列。個(gè)中斷源；4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。IAP(應(yīng)用編程)Flash存儲(chǔ)器、ISP(系統(tǒng)編程)、Boot ROM可串口訪(fǎng)問(wèn)升級(jí)下載用戶(hù)程序。PW

11、M輸出，捕捉比較，高速輸出三種工作方式，5路可編程計(jì)數(shù)器陣列PCA。12個(gè)時(shí)鐘周期下速度高達(dá)33MHz，每個(gè)機(jī)器周期12個(gè)時(shí)鐘周期操作可選，每個(gè)機(jī)器周期6個(gè)時(shí)鐘周期操作標(biāo)準(zhǔn)。從處理能力，存儲(chǔ)容量，外圍資源以及網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性方面來(lái)評(píng)價(jià)，P89C668都是一款出色微處理器，適用工控電子等各個(gè)領(lǐng)域。尤其是其8K字節(jié)RAM“海量”內(nèi)存，更是許多高速存儲(chǔ)應(yīng)用場(chǎng)合首選。CAN接口電路：采用技術(shù)成熟應(yīng)用廣泛SJAl000，6N137，P82C250組成接口電路。但是，CAN總線(xiàn)兩端務(wù)必跨接120歐終端電阻。應(yīng)用系統(tǒng)編程電路： P89C668FLASH空間OXFCOO0XFFFF燒寫(xiě)入IK字節(jié)Boot Rom程

12、序，PHILIPS提供編程軟件由串行口通訊就可以實(shí)現(xiàn)程序線(xiàn)升級(jí)。串行數(shù)據(jù)通訊波特率可達(dá)38400bps。晶振和復(fù)位電路：復(fù)位電路采用X25045芯片進(jìn)行智能控制。本節(jié)點(diǎn)用X25405前兩個(gè)功能構(gòu)成可靠復(fù)位電路。開(kāi)關(guān)數(shù)字量，模擬量檢測(cè)電路：汽車(chē)節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)器件特別復(fù)雜和繁多，而電流檢測(cè)，水溫油位傳感器信號(hào)都是非線(xiàn)性模擬信號(hào)，可靠實(shí)時(shí)對(duì)這些開(kāi)關(guān)/模擬量進(jìn)行檢測(cè)成為汽車(chē)電子硬件必須解決問(wèn)題。3.CAN總線(xiàn)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)分為四個(gè)部分：CAN通訊程序(包括應(yīng)用層協(xié)議SJAl000通訊)，外圍接口程序(所有檢測(cè)芯片和驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng))，中斷服務(wù)程序(處理開(kāi)關(guān)信號(hào)以及故障報(bào)警等消息)，主程序(完成系統(tǒng)初始化和

13、任務(wù)調(diào)度等)如圖2所示。圖2.軟件結(jié)構(gòu)圖二現(xiàn)代汽車(chē)電子技術(shù)的分類(lèi) 1.單獨(dú)控制系統(tǒng)：由一個(gè)電子控制單元（ECU）控制一個(gè)工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、自動(dòng)變速器等。2.集中控制系統(tǒng)：由一個(gè)電子控制單元（ECU）同時(shí)控制多個(gè)工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)。如汽車(chē)底盤(pán)控制系統(tǒng)。3.控制器局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CAN總線(xiàn)系統(tǒng)）：由多個(gè)電子控制單元（ECU）同時(shí)控制多個(gè)工作裝置或系統(tǒng)，各控制單元（ECU）的共用信息通過(guò)總線(xiàn)互相傳遞。a.帶有中央控制單元的車(chē)b.帶有三個(gè)中央控制單元的車(chē)c.帶有三個(gè)中央控制單元和總線(xiàn)系統(tǒng)的車(chē)d.帶有三個(gè)中央控制單元的CAN驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)三.網(wǎng)絡(luò)汽車(chē)和汽車(chē)總線(xiàn)1.網(wǎng)絡(luò)汽車(chē)

14、通過(guò)總線(xiàn)將汽車(chē)上的各種電子裝置與設(shè)備連成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)相互之間的信息共享，既減少了線(xiàn)束，又可更好地控制和協(xié)調(diào)汽車(chē)的各個(gè)系統(tǒng)，使汽車(chē)性能達(dá)到最佳。2.汽車(chē)總線(xiàn)汽車(chē)總線(xiàn)是指汽車(chē)內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)采用總線(xiàn)控制的一種技術(shù)，通常叫汽車(chē)總線(xiàn)或汽車(chē)總線(xiàn)技術(shù)。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用，汽車(chē)電子化程度越來(lái)越高。從發(fā)動(dòng)機(jī)控制到傳動(dòng)系控制，從行駛、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向系控制到安全保證系統(tǒng)以及儀表報(bào)警系統(tǒng)漸漸形成了一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)。3.canbus應(yīng)用于大眾汽車(chē)的發(fā)展史(1)大眾公司首次在97年P(guān)ASSAT的舒適系統(tǒng)上采用了傳送速率為62.5Kbit/m的Canbus。 (2)98年在PASSAT和GOLF的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上

15、增加了Canbus，傳送速率為500Kbit/m。 (3)2000年，大眾公司在PASSAT和GOLF采用了帶有網(wǎng)關(guān)的第二代Canbus。 (4)2001年，大眾公司提高了Canbus的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將舒適系統(tǒng)Canbus提高到100Kbit/m, 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提高到500Kbit/m。 (5)2002年，大眾集團(tuán)在新PQ24平臺(tái)上使用帶有車(chē)載網(wǎng)絡(luò)控制單元的第三代Canbus。 (6)2003年，大眾集團(tuán)在新PQ35平臺(tái)上使用五重結(jié)構(gòu)的Canbus系統(tǒng)，并且出現(xiàn)了單線(xiàn)的LIN-BUS。4.基于CAN總線(xiàn)的汽車(chē)電器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)目前汽車(chē)上的網(wǎng)絡(luò)連接方式主要采用2條CAN：一條用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速CAN，速率達(dá)到

16、500kb/s。主要面向?qū)崟r(shí)性要求較高的控制單元，如發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)等。另一條用于車(chē)身系統(tǒng)的低速CAN，速率是100kb/s。主要是針對(duì)車(chē)身控制的，如車(chē)燈、車(chē)門(mén)、車(chē)窗等信號(hào)的采集以及反饋。其特征是信號(hào)多但實(shí)時(shí)性要求低，因此實(shí)現(xiàn)成本要求低。 四CAN應(yīng)用于小轎車(chē)在一般的小轎車(chē)上CAN總線(xiàn)的應(yīng)用最為廣泛，CAN總線(xiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有3種：線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。1.線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) （1）線(xiàn)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用單（雙線(xiàn)）線(xiàn)作為傳輸介質(zhì)，所有的站點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)的硬件接口直接連接到傳輸介質(zhì)（或稱(chēng)總線(xiàn)），任何一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送的信息，網(wǎng)絡(luò)中的其它站點(diǎn)幾乎可以同時(shí)收到，這一點(diǎn)與環(huán)型網(wǎng)絡(luò)截然不同。（2）

17、由于所有的節(jié)點(diǎn)都在同一線(xiàn)路上進(jìn)行通信，因此總線(xiàn)上的任何一處故障都可能導(dǎo)致所有的節(jié)點(diǎn)無(wú)法正常工作。 （3）總線(xiàn)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電纜長(zhǎng)度要求最短，造價(jià)低廉，便于維護(hù)，站點(diǎn)接入靈活，如果某個(gè)站點(diǎn)失效不會(huì)影響其它站點(diǎn)的工作。圖3.線(xiàn)性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示，其特點(diǎn)如下： （1）環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的信息是單方向的，每個(gè)收到信息包的節(jié)點(diǎn)向它的下游節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該信息，信息在網(wǎng)絡(luò)中環(huán)游一圈以后由發(fā)送節(jié)點(diǎn)進(jìn)行回收。 （2）環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)（控制單元）包括環(huán)中任何一段線(xiàn)路損壞都會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的通信出現(xiàn)故障。所以往往需要在主環(huán)之外安裝備用環(huán)。 （3）環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快，抗干擾性強(qiáng)。

18、但環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的通信部件比較昂貴。管理與總線(xiàn)型相比要麻煩的多。 圖4.環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示，其特點(diǎn)介紹如下。（1）星型網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)惟一的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)（中央節(jié)點(diǎn)），每一個(gè)站點(diǎn)都是通過(guò)單獨(dú)的通信線(xiàn)路連接到中央節(jié)點(diǎn)，并由中央節(jié)點(diǎn)向目標(biāo)站點(diǎn)傳送信息。 （2）星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)安裝比總線(xiàn)式容易，通常使用雙絞線(xiàn)，因此價(jià)格便宜。由于所有站點(diǎn)都與中心節(jié)點(diǎn)相連，所以移動(dòng)或刪除某一個(gè)節(jié)點(diǎn)變得十分簡(jiǎn)單，而且單個(gè)連接點(diǎn)的故障只影響相應(yīng)站點(diǎn)的工作，不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 （3）每一個(gè)站點(diǎn)直接與中央節(jié)點(diǎn)相連，所以需要大量電纜，如果中央節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將癱瘓，所以往往對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的可靠性要求

19、非常高。圖5.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中，以大眾汽車(chē)的CAN總線(xiàn)系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)分為5個(gè)不同的總線(xiàn)區(qū)域動(dòng)力系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)。其運(yùn)行特點(diǎn)有如下4點(diǎn)： 動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)經(jīng)過(guò)短時(shí)無(wú)載運(yùn)行后切斷，舒適系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)保持隨時(shí)可用狀態(tài)； 為了降低供電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，若動(dòng)力總線(xiàn)系統(tǒng)關(guān)閉，舒適總線(xiàn)系統(tǒng)則進(jìn)入休眠狀態(tài)； 舒適/信息CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)在一條數(shù)據(jù)線(xiàn)短路時(shí)，可以用另一條線(xiàn)繼續(xù)工作，并切換進(jìn)入“單線(xiàn)工作模式”； 動(dòng)力CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)與舒適/信息CAN數(shù)據(jù)信號(hào)是不同的。 這樣一來(lái)可以確保車(chē)輛在節(jié)能的前提下更好地實(shí)現(xiàn)CAN總線(xiàn)控制功能，提高了安全系數(shù)并避免了突發(fā)情況造成的操作失靈，

20、屬于較為成熟的CAN總線(xiàn)控制系統(tǒng)。動(dòng)力系統(tǒng)主要包含發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、ABS控制單元、ESP控制單元、自動(dòng)變速器控制單元、安全氣囊控制單元、組合儀表控制單元等，即傳統(tǒng)意義上的發(fā)動(dòng)機(jī)控制與底盤(pán)控制。這一市場(chǎng)基本被外資企業(yè)壟斷，國(guó)內(nèi)企業(yè)基本無(wú)法進(jìn)入。舒適系統(tǒng)和信息系統(tǒng)主要包含自動(dòng)空調(diào)控制單元、車(chē)門(mén)控制單元、舒適控制單元、收音機(jī)和導(dǎo)航顯示單元。也就是傳統(tǒng)意義的車(chē)身控制單元（BCM模塊）。這一市場(chǎng)國(guó)內(nèi)企業(yè)嘗試過(guò)進(jìn)入，但是由于資金不足和整車(chē)企業(yè)不開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等原因，發(fā)展速度并不是很快。五CAN應(yīng)用于大中型客車(chē)隨著中國(guó)城市人們生活水平的提高，城市客車(chē)設(shè)計(jì)中“人性化”的要求越來(lái)越高，客車(chē)廠家為了滿(mǎn)足客戶(hù)日益增加

21、的需求，不斷地改善乘車(chē)環(huán)境，提升駕乘的舒適性。不斷加裝電子器件使城市客車(chē)電氣系統(tǒng)愈加復(fù)雜：全車(chē)的控制開(kāi)關(guān)過(guò)多，導(dǎo)致在儀表板上已經(jīng)無(wú)法布置；電纜總長(zhǎng)不斷延伸，重量不斷增加。這樣一來(lái)，客車(chē)電氣系統(tǒng)自身的安全性能呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，故障發(fā)生頻率越來(lái)越髙，危及安全的事故（自燃斷路、他燃斷路）時(shí)有發(fā)生，受到行業(yè)高度關(guān)注。國(guó)內(nèi)主流的客車(chē)企業(yè)，如鄭州宇通、廈門(mén)金旅、蘇州金龍、北汽福田、安徽安凱、中通客車(chē)、青年客車(chē)、東風(fēng)揚(yáng)子江等都在加大CAN技術(shù)的應(yīng)用力度，致力于在滿(mǎn)足“人性化”要求前提下，不斷提升客車(chē)電控系統(tǒng)技術(shù)水平的同時(shí)，確?？蛙?chē)安全性的水準(zhǔn)持續(xù)提升。大中型客車(chē)CAN總線(xiàn)應(yīng)用特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)： （1）在動(dòng)力傳

22、動(dòng)系統(tǒng)方面，CAN總線(xiàn)技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、變速箱TCU、ABS/ESP等關(guān)鍵零部件方面已經(jīng)全部應(yīng)用。國(guó)內(nèi)部分廠商通過(guò)協(xié)調(diào)關(guān)鍵零部件廠商可以開(kāi)放相關(guān)的CAN總線(xiàn)協(xié)議，并將其集成到自身的整車(chē)網(wǎng)絡(luò)中。還有一部分廠商并沒(méi)有使用CAN總線(xiàn)接口，或是讓零部件供應(yīng)商協(xié)調(diào)，自己并不參與。 （2）在客車(chē)應(yīng)用上，由于用戶(hù)要求分散、車(chē)型變化多，依靠CAN總線(xiàn)智能的配置功能，將功能模塊化、通用化，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靈活智能配置已經(jīng)成為趨勢(shì)。客車(chē)CAN總線(xiàn)系統(tǒng)基于國(guó)際通用的協(xié)議J1939進(jìn)行研發(fā)，進(jìn)入壁壘較低，更容易實(shí)現(xiàn)突破，因此國(guó)內(nèi)主要研發(fā)CAN總線(xiàn)產(chǎn)品的企業(yè)都集中在大中型客車(chē)這一市場(chǎng)。 （3）在總線(xiàn)通訊協(xié)議開(kāi)發(fā)的同時(shí)，主機(jī)

23、廠越來(lái)越重視網(wǎng)絡(luò)診斷功能的開(kāi)發(fā)。依靠總線(xiàn)進(jìn)行智能化診斷已經(jīng)成為電氣化發(fā)展的主流。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)在這一方面的技術(shù)水平已相當(dāng)過(guò)硬，最主要的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)在于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與外資產(chǎn)品的價(jià)格和用戶(hù)體驗(yàn)上：國(guó)內(nèi)企業(yè)在價(jià)格上占據(jù)優(yōu)勢(shì)，而外資企業(yè)在用戶(hù)體驗(yàn)上更勝一籌?？蛙?chē)由于車(chē)身最復(fù)雜，車(chē)身控制一般要形成獨(dú)立的解決方案。國(guó)內(nèi)企業(yè)針對(duì)這一需求推出完整的車(chē)身CAN總線(xiàn)控制系統(tǒng)，不但解決了電器、ECU之間通信及節(jié)省線(xiàn)束等問(wèn)題，還通過(guò)輸入/輸出模塊（即BCM模塊）架構(gòu)起全車(chē)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，優(yōu)化控制邏輯、診斷等形成車(chē)身智能控制。在這一市場(chǎng)，國(guó)外汽車(chē)電子企業(yè)與國(guó)內(nèi)汽車(chē)電子企業(yè)介入時(shí)間差距不大，國(guó)內(nèi)部分產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。目前，

24、這一市場(chǎng)已基本處于國(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的企業(yè)占主導(dǎo)地位的發(fā)展階段。六CAN應(yīng)用于中重型載重貨車(chē)CAN總線(xiàn)技術(shù)在全世界范圍的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。ISO 11898作為硬件協(xié)議，SAE 1939已基本被越來(lái)越多的國(guó)家所接受并被采用。SAE 1939由SAE（美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)）制定，適用卡車(chē)及客車(chē)產(chǎn)品。SAE 1939在CAN的基礎(chǔ)上定義網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，提出一個(gè)電子系統(tǒng)間的開(kāi)放互聯(lián)系統(tǒng)。即通過(guò)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的框架，使電控單元（Electronic Control Units，ECU）之間可以實(shí)現(xiàn)相互通信，也就是遵循同一個(gè)J1939/0X文件的電控單元可以通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)連接且彼此通信而不需要額外的功能

25、接口。下圖所示的網(wǎng)絡(luò)，僅包含一個(gè)獨(dú)立的物理層，由主網(wǎng)及連接其上的一個(gè)或多個(gè)子網(wǎng)構(gòu)成。圖6.獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)還可以由多重子網(wǎng)構(gòu)成，如下圖所示。SAE1939-11或-15中描述的物理層都可以作為主網(wǎng)或子網(wǎng)物理層。橋接器是用來(lái)將子網(wǎng)與主網(wǎng)或子網(wǎng)與子網(wǎng)連接在一起的。一種可行的放置方式是在需要提供地址分配和將掛車(chē)子網(wǎng)與主網(wǎng)進(jìn)行電氣分離的每個(gè)掛車(chē)或臺(tái)車(chē)上放置一個(gè)橋接器。雖然沒(méi)有明確地說(shuō)明，但臺(tái)車(chē)使用與掛車(chē)相同的橋接器和子網(wǎng)結(jié)構(gòu)是可行的。圖7.多重子網(wǎng)由于采用CAN總線(xiàn)系統(tǒng)的產(chǎn)品使電子電器架構(gòu)更為優(yōu)化、操作更加人性化，提升了自身的競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)在這一方面起步比較早的企業(yè)是中國(guó)重汽集團(tuán)，在2004年即開(kāi)始在部分車(chē)型上配裝CAN總線(xiàn)控制系統(tǒng)，截止到2010年，其車(chē)身控制系統(tǒng)已配裝在HOWO中高端產(chǎn)品和A7產(chǎn)品上，裝車(chē)的套數(shù)達(dá)到10萬(wàn)套以上。另外，一汽集團(tuán)的J6重型載貨車(chē)、J5中高端車(chē)型，東風(fēng)汽車(chē)公司的天龍、霸龍等產(chǎn)品、陜汽集團(tuán)的曼系列產(chǎn)品和北汽福田歐曼中高檔產(chǎn)品上，均已應(yīng)用CAN總線(xiàn)車(chē)身控制系統(tǒng)和有關(guān)技術(shù)。載貨車(chē)企業(yè)針對(duì)不同產(chǎn)品對(duì)CAN車(chē)身控制系統(tǒng)的功能要求也不盡相同，雖然同樣基于國(guó)際上公開(kāi)的J1939協(xié)議，但需要針對(duì)不同功能對(duì)協(xié)議中的冗余部分進(jìn)行剪裁、不足部分還需要進(jìn)行添加，改造的空間較大。由于尚未形成統(tǒng)一的模式和框