汽車多路信息傳輸系統(tǒng)

1、汽車多路信息傳輸系統(tǒng)汽車工作室CAN是控制單單元區(qū)域域網(wǎng)絡(luò)Controller AreaNetwork的縮寫含義是控控制單元元通過網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行行數(shù)據(jù)交交換CAN數(shù)據(jù)總線線可比作公共汽車車公共汽車車可以同時時運(yùn)輸大大量乘客客CAN數(shù)據(jù)總線線包含大量量的數(shù)據(jù)據(jù)信息數(shù)據(jù)傳遞遞的形式式目前，在在汽車上上應(yīng)用的的數(shù)據(jù)傳傳輸形式式有兩種種：形式1每項信息息均通過過各自獨(dú)獨(dú)立的數(shù)數(shù)據(jù)線進(jìn)進(jìn)行交換換在該例中，共需要要5條數(shù)據(jù)線線進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)傳遞遞也就是說說，每項項信息都都需要一一個獨(dú)立立的數(shù)據(jù)據(jù)線隨著汽車控制制系統(tǒng)越越來越復(fù)復(fù)雜，所所需傳輸輸?shù)男畔⑾⒘恳苍皆絹碓酱蟠笠虼藬?shù)據(jù)線的的數(shù)量和和控制單單元的針針腳數(shù)也也會

2、相應(yīng)應(yīng)增加所以這種數(shù)據(jù)據(jù)傳遞形形式只適適用于有有限信息息兩的數(shù)數(shù)據(jù)交換換和傳輸輸形式2各控制單元元之間的的所有信信息都通通過兩根根數(shù)據(jù)線線進(jìn)行交交換CAN數(shù)據(jù)總線線與數(shù)據(jù)傳傳輸形式式1相比，CAN數(shù)據(jù)總線線，所有有信息都都通過兩兩根數(shù)據(jù)據(jù)線進(jìn)行行傳遞相同的數(shù)數(shù)據(jù)只須須通過CAN數(shù)據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)中的兩兩根雙向向數(shù)據(jù)線線進(jìn)行傳傳遞通過該種種數(shù)據(jù)傳傳遞形式式，所有有的信息息，不管管控制單單元的多多少和信信息容量量的大小小，都可可以通過過這兩條條數(shù)據(jù)線線進(jìn)行傳傳遞，所所以，如如果控制制單元間間進(jìn)行大大量的信信息交換換，CAN數(shù)據(jù)點線線也能完完全勝任任CAN數(shù)據(jù)傳輸輸系統(tǒng)一般說來來，一個個控制單單元從整整個系

3、統(tǒng)統(tǒng)中獲得得的信息息越多，該控制制單元協(xié)協(xié)調(diào)自身身的功能能會越好好CAN數(shù)據(jù)總線線作為控制制單元之之間的一一種數(shù)據(jù)據(jù)傳遞形形式，它它將各個個控制單單元連接接形成一一個完整整的系統(tǒng)統(tǒng)動力控制CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)舒適系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)傳輸輸系統(tǒng)的的優(yōu)點如果需要要增加額額外信息息，只需需修改軟軟件即可可通過控制制單元和和輔助安安全措施施對傳遞遞信息的的持續(xù)檢檢查，可可以達(dá)到到最低的的故障率率利用最少少的傳感感器信號號線傳輸輸多用途途的傳感感信號控制單元元間實現(xiàn)現(xiàn)高速數(shù)數(shù)據(jù)傳遞遞控制單元元 和控控制單元元插角最最少化應(yīng)應(yīng)用，從從而節(jié)省省更多有有用空間間CAN數(shù)據(jù)總線線符合國國際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，便于

4、于不同的的控制單單元進(jìn)行行數(shù)據(jù)交交換CAN數(shù)據(jù)總線線中的數(shù)數(shù)據(jù)傳遞遞就像一一個電話話會議一個電話話用戶（控制單單元）將將數(shù)據(jù)“講入”網(wǎng)絡(luò)中中，其他他用戶通通過網(wǎng)絡(luò)絡(luò)“接聽聽”這個個數(shù)據(jù)CAN數(shù)據(jù)總線線數(shù)據(jù)傳傳輸?shù)脑韺@個數(shù)據(jù)據(jù)感興趣趣的用戶戶就會利利用數(shù)據(jù)據(jù)，而其其他用戶戶則選擇擇忽略CAN數(shù)據(jù)總線線的構(gòu)成成CAN數(shù)據(jù)總線線由1個個控制器器、1個個收發(fā)器器、2個個數(shù)據(jù)傳傳輸終端端和2條條數(shù)據(jù)傳傳遞線構(gòu)構(gòu)成CAN數(shù)據(jù)總線線各部件件的功能能CAN控制器的的功能接收在控控制單元元中的微微處理器器中的數(shù)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)據(jù)并傳送送給CAN收發(fā)器接受CAN收發(fā)器的的數(shù)據(jù)，處理并并傳送給給微處理理器CAN收

5、發(fā)器的的功能是一個發(fā)送送器和接接收器的的組合將CAN控制器提提供的數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化化為電信信號并通通過數(shù)據(jù)據(jù)線發(fā)送送出去接收數(shù)據(jù)據(jù)，并將將數(shù)據(jù)傳傳送到CAN控制器數(shù)據(jù)傳輸輸終端的的功能是一個電阻阻器阻止數(shù)據(jù)據(jù)在傳輸輸終了被被反射回回來并產(chǎn)產(chǎn)生反射射波因為反射射波會破破壞數(shù)據(jù)據(jù)用以傳輸輸數(shù)據(jù)的的雙向數(shù)數(shù)據(jù)線分為CAN高位數(shù)據(jù)據(jù)線（CAN-HIGH）和CAN低位數(shù)據(jù)據(jù)線（CAN-LOW）數(shù)據(jù)總線線沒有指指定接收收器，數(shù)數(shù)據(jù)通過過數(shù)據(jù)總總線發(fā)送送并由各各控制單單元接受受和計算算數(shù)據(jù)傳遞遞線的功功能CAN數(shù)據(jù)總線線的數(shù)據(jù)據(jù)傳遞過過程提供數(shù)據(jù)據(jù)控制單元元向CAN控制器提提供需要要發(fā)送的的數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)CAN收

6、發(fā)器接接收由CAN控制器傳傳來的數(shù)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為電信信號并發(fā)發(fā)送接收數(shù)據(jù)據(jù)CAN系統(tǒng)中，所有控控制單元元轉(zhuǎn)為接接收器檢查數(shù)據(jù)據(jù)控制單元元檢查判判斷所接接收的數(shù)數(shù)據(jù)是否否所需要要的數(shù)據(jù)據(jù)接受數(shù)據(jù)據(jù)如接收的的數(shù)據(jù)重重要，它它將被接接受并進(jìn)進(jìn)行處理理。否則則忽略CAN數(shù)據(jù)總線線傳遞數(shù)數(shù)據(jù)的構(gòu)構(gòu)成CAN數(shù)據(jù)總線線在極短短的時間間里，在在各控制制單元間間傳遞數(shù)數(shù)據(jù)，可可將其分分為7個部分CAN數(shù)據(jù)總線線傳遞的的數(shù)據(jù)由由多位構(gòu)構(gòu)成。在在數(shù)據(jù)中中，位數(shù)數(shù)的多少少由數(shù)據(jù)據(jù)域的大大小決定定（一位是是信息的的最小單單位單位時間間電路狀狀態(tài)。在在電子學(xué)學(xué)中，一一位只有有0或1兩個值。也就是是只有”是“和和”不是是“兩

7、個個狀態(tài)）數(shù)據(jù)的形形成圖表表如下：該形式在兩兩條數(shù)據(jù)據(jù)傳輸線線上是一一樣的開始域：標(biāo)志數(shù)據(jù)據(jù)開始。帶有大大約5V電壓（由由系統(tǒng)決決定）的的1位，被送送入高位位CAN線；帶有有大約0V電壓的1位被送入入低位CAN線。狀態(tài)域：判定數(shù)據(jù)據(jù)中的優(yōu)優(yōu)先權(quán)。如果兩兩個控制制單元都都要同時時發(fā)送各各自的數(shù)數(shù)據(jù)，那那么，具具有較高高優(yōu)先權(quán)權(quán)的控制制單元，優(yōu)先發(fā)發(fā)送檢查域：顯示在數(shù)數(shù)據(jù)域中中所包含含的信息息項目數(shù)數(shù)。在本本部分允允許任何何接收器器檢查是是否已經(jīng)經(jīng)接收到到所傳遞遞過來的的所有信信息。數(shù)據(jù)域：在數(shù)據(jù)域域中，信信息被傳傳遞到其其他控制制單元。確認(rèn)域：在此，接接收器信信號通知知發(fā)送器器，接收收器已經(jīng)經(jīng)正

8、確收收到數(shù)據(jù)據(jù)。若檢檢查到錯錯誤，接接收器立立即通知知發(fā)送器器，發(fā)送送器然后后再發(fā)送送一次數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)束域：標(biāo)志數(shù)據(jù)據(jù)報告結(jié)結(jié)束。在在此是顯顯示錯誤誤并重復(fù)復(fù)發(fā)送數(shù)數(shù)據(jù)的最最后一次次機(jī)會安全域：檢測傳遞遞數(shù)據(jù)中中的錯誤誤。數(shù)據(jù)是如如何產(chǎn)生生的？數(shù)據(jù)由多多位構(gòu)成成每1位只有0或1兩個值或或狀態(tài)。下面以燈燈開關(guān)為為例說明明帶有0或1的狀態(tài)是是如何產(chǎn)產(chǎn)生的。燈開關(guān)打打開或關(guān)關(guān)閉，這這說明燈燈開關(guān)有有兩個不不同的狀狀態(tài)。燈開關(guān)處處于值1的狀態(tài)：開關(guān)閉閉合，燈燈亮開關(guān)處于于值0的狀態(tài)：開關(guān)打打開，燈燈不亮位值為1的狀態(tài)態(tài)：CAN發(fā)送器打打開，在在舒適系系統(tǒng)中電電壓為5V，在動力傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)中，電電壓大約約為

9、2.5V。相同電壓壓施加在在傳遞線線上。從原理上上講，CAN數(shù)據(jù)總線線的功能能與此完完全相同同，CAN發(fā)送器也也能產(chǎn)生生2個不不同位狀狀態(tài)位值為0的狀態(tài)態(tài)：CAN發(fā)送器關(guān)關(guān)閉，接接地；傳傳輸線同同樣接地地，大約約為0V通過2個個位，可可以產(chǎn)生生4個變變化每1項信信息均可可以由每每個變化化狀態(tài)表表示，并并與所有有的控制制單元相相聯(lián)系信息通過過2個連續(xù)位位進(jìn)行傳傳遞例釋釋隨著位數(shù)數(shù)的增加加，信息息量增加加情況1位的位值變化產(chǎn)生信息2位的位值變化產(chǎn)生信息3位的位值變化產(chǎn)生信息0V10 0V；0V100V；0V；0V105V200V；5V200V；0V；5V205V；0V300V；5V；0V305V；

10、5V400V；5V；5V405V；0V；0V505V；0V；5V605V；5V；0V705V；5V；5V80CAN數(shù)據(jù)總線線的數(shù)據(jù)據(jù)分配如果多個個控制單單元要同同時發(fā)送送各自的的數(shù)據(jù)，那么系系統(tǒng)就必必須決定定哪個控控制單元元首先進(jìn)進(jìn)行發(fā)送送具有最高高優(yōu)先權(quán)權(quán)的數(shù)據(jù)據(jù)，首先先發(fā)送基于安全全考慮，由ABS/EDL控制單元元提供的的數(shù)據(jù)比比自動變變速器控控制單元元提供的的數(shù)據(jù)（駕駛舒舒適）更更重要，因此具具有優(yōu)先先權(quán)數(shù)據(jù)如何何進(jìn)行分分配？每個位都都有1個值，該該值定義義為電位位這樣就有有2個可能：高電位位或低電電位位電壓位值電位0V0高電位5V1低電位如何確認(rèn)認(rèn)數(shù)據(jù)報報告的優(yōu)優(yōu)先權(quán)？在狀態(tài)域中中，由

11、11位組成的的編碼，其數(shù)據(jù)據(jù)的組合合形式?jīng)Q決定了數(shù)數(shù)據(jù)的優(yōu)優(yōu)先權(quán)。下面是3組不同數(shù)數(shù)據(jù)報告告的優(yōu)先先權(quán)：優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)報告狀態(tài)域形式1Brake1(制動1）001 1010 00002Engine1（發(fā)動機(jī)1）010 1000 00003Gearbox1（變速器1）100 0100 00003個控制單單元同時時發(fā)送數(shù)數(shù)據(jù)，此此時，在在數(shù)據(jù)傳傳輸線上上進(jìn)行一一位一位位的比較較如果1個個控制單單元發(fā)送送了1個個低電位位而檢測測到1個個高電位位，那么么該控制制單元就就停止發(fā)發(fā)送而轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為接收收器例如：ABS/EDL控制單元元發(fā)送了了1個高電位位MOTRONIC控制單元元也發(fā)送送了1個高電位位自動變速速器控

12、制制單元發(fā)發(fā)送了1個低電電位而檢檢測到1個高電電位，那那么它將將失去優(yōu)優(yōu)先權(quán)而而轉(zhuǎn)為接接收器位1位2ABS/EDL控制單元元發(fā)送了了1個高電位位MOTRONIC控制單元元發(fā)送了了1個低電位位并檢測測到1個高電位位，那么么，它也也失去優(yōu)優(yōu)先權(quán)，而轉(zhuǎn)為為接收器器位3ABS/EDL控制單元元擁有最最高優(yōu)先先權(quán)并接接收分配配的數(shù)據(jù)據(jù)，該優(yōu)優(yōu)先權(quán)保保證其持持續(xù)發(fā)送送數(shù)據(jù)直直至發(fā)送送終了ABS/EDL控制單元元結(jié)束發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù)后，其其他控制制單元再再發(fā)送各各自的數(shù)數(shù)據(jù)CAN數(shù)據(jù)總線線的抗干干擾車輛在工工作過程程中，電電火花和和電磁開開關(guān)聯(lián)合合作用會會產(chǎn)生電電磁干擾擾；移動動電話和和發(fā)送站站以及任任何產(chǎn)生生

13、電磁波波的物體體會產(chǎn)生生電磁干干擾電磁干擾擾能夠影影響或破破壞CAN的數(shù)據(jù)傳傳送為防止數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸受到干干擾，2根數(shù)據(jù)傳傳輸線纏纏繞在一一起，這這樣可以以防止數(shù)數(shù)據(jù)線所所產(chǎn)生的的輻射噪噪音。2根數(shù)據(jù)線線上的電電壓是相相反的若一根數(shù)數(shù)據(jù)線上上的電壓壓約為0V；則另一根根數(shù)據(jù)線線上的電電壓就是是約為5V這樣2根線的總總電壓值值仍保持持一個常常值從而所產(chǎn)產(chǎn)生的電電磁場效效應(yīng)由于于極性相相反而相相互抵消消所以，數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸線通過過這中方方法得到到保護(hù)而而免受外外界輻射射干擾同時，向向外輻射射時，實實際上保保持中性性（即無輻射）舒適系統(tǒng)統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)縱線線連接舒舒適系統(tǒng)統(tǒng)中的各各個控制制單元：一個中央央控

14、制單單元兩個或四四個車門門控制單單元舒適系統(tǒng)統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線線中央門鎖鎖控制功功能電動窗控控制功能能照明開關(guān)關(guān)控制功功能電動調(diào)節(jié)節(jié)和加熱熱后視鏡鏡控制功功能故障自診診斷功能能舒適系統(tǒng)統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線線傳遞數(shù)數(shù)據(jù)的功功能舒適系統(tǒng)統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線線的結(jié)構(gòu)構(gòu)控制單元元的各條條傳輸線線以星狀形式連接接匯聚一一點若一個控控制單元元發(fā)生故故障，其其他控制制單元仍仍可發(fā)送送各自的的數(shù)據(jù)通過車門門聯(lián)接所所確定的的線路較較少如果出現(xiàn)現(xiàn)對地短短路、對對正極短短路或線線路間短短路，CAN系統(tǒng)會轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為應(yīng)急急模式運(yùn)運(yùn)行和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為單線線模式運(yùn)運(yùn)行由于故障障自診斷斷完全由由中央控控制單元元控制，所以只只需要較較少的自自診斷線

15、線由于舒適適系統(tǒng)中中的數(shù)據(jù)據(jù)可以較較低的速速率傳遞遞，所以以發(fā)送器器只需較較低的功功率舒適系統(tǒng)統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線線的優(yōu)點點系統(tǒng)傳輸輸數(shù)據(jù)的的速率為為62.5kbit/s。這意味著著它以0125kbit/s的速率范圍圍（低速速狀態(tài)）傳輸。一個數(shù)數(shù)據(jù)報告告?zhèn)鬟f大大約需要要1ms每個控制制單元每每20ms發(fā)送一次次數(shù)據(jù)舒適系統(tǒng)統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線線的特點點中央控制制單元駕駛員側(cè)側(cè)車門前乘客側(cè)側(cè)車門左后車門門右后車門門舒適系統(tǒng)統(tǒng)控制單單元的優(yōu)優(yōu)先權(quán)順順序舒適系統(tǒng)統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線線控制單單元電路路圖駕駛員側(cè)車門控制單元J386前乘客側(cè)車門控制單元J387左后車門控制單元J388右后車門控制單元J389舒適系統(tǒng)

16、中央控制單元J39330號線保險絲-中央控制單元15號線保險絲-中央控制單元30號線保險絲-電動窗30號線保險絲-中央門鎖高/低位位CAN線接地線正極線輸入信號輸出信號舒適系統(tǒng)統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線線故障自自診斷診斷設(shè)備備：目前國內(nèi)內(nèi)通用型型故障診診斷儀器器能進(jìn)行行CAN數(shù)據(jù)總線線故障檢檢測的為為金德K80多功能診診斷儀，今后將有有很多診診斷儀器器能夠進(jìn)進(jìn)行CAN數(shù)據(jù)總線線的檢測測診斷。各種汽車車的最新新版本的的專用故故障診斷斷儀均能能夠進(jìn)行行該車種種的CAN數(shù)據(jù)總線線系統(tǒng)的的故障檢檢測診斷斷。例如如大眾汽汽車可以以用VAS5051進(jìn)行CAN數(shù)據(jù)總線線的故障障檢測診診斷。VAS5051故障診斷儀下面

17、以VAS5051為例說明明大眾車車系舒適適系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線線的故障障檢測診診斷方法法步驟：說明：在故障診診斷和故故障檢測測過程中中，通過過CAN數(shù)據(jù)總線線傳遞信信息的所所有控制制單元均均被認(rèn)為為是一個個完整系系統(tǒng)舒適系統(tǒng)統(tǒng)的地址址碼：46-舒適系統(tǒng)統(tǒng)與CAN數(shù)據(jù)總線線有關(guān)部部門的功功能：02功能：故故障查詢詢在故障記記憶中，有2個CAN數(shù)據(jù)總線線的特殊殊故障01328-舒適系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)據(jù)傳傳遞故障障：如果兩個個或多個個控制單單元間數(shù)數(shù)據(jù)傳遞遞出現(xiàn)故故障，便便存儲該該故障記記憶?？煽赡艿墓使收显蛞蛴校嚎乜刂茊卧收希粌蓷l數(shù)數(shù)據(jù)線斷斷路；插插頭和插插座連接接故障。01329-應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)模式：該故

18、障記憶憶表明CAN數(shù)據(jù)總線線系統(tǒng)已已經(jīng)進(jìn)入入應(yīng)急運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)模式式?？赡芄收险显颍耗骋桓鶖?shù)數(shù)據(jù)總線線斷路插頭和插插座連接接故障08功能-閱讀測量量數(shù)據(jù)塊塊012通道：中中央控制制單元顯示與CAN數(shù)據(jù)總線線相關(guān)的的4組數(shù)據(jù)區(qū)區(qū)域。數(shù)據(jù)區(qū)域域1：檢測傳遞遞數(shù)據(jù)該區(qū)域顯顯示數(shù)據(jù)據(jù)傳遞正正確與否否（比如如單根數(shù)數(shù)據(jù)線故故障）。數(shù)據(jù)區(qū)域域2：前排裝備備情況該區(qū)域顯顯示前排排車門控控制單元元在傳遞遞數(shù)據(jù)過過程中是是否匹配配數(shù)據(jù)區(qū)域域3：后排裝備備情況該區(qū)域顯顯示后排排車門控控制單元元在傳遞遞數(shù)據(jù)過過程中是是否匹配配數(shù)據(jù)區(qū)域域4：其他附件件情況該區(qū)域顯顯示座椅椅與后視視鏡調(diào)整整記憶系系統(tǒng)是否否合適；舒適系系統(tǒng)與記記憶系統(tǒng)統(tǒng)是否交交換數(shù)據(jù)據(jù)動力傳動動系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線線動力傳動動系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)總線線連接部部件：Motronic控制單元元ABS/EDL控制單元元自動變速速器控制制單元同時傳遞遞的數(shù)據(jù)據(jù)（10組）：5組數(shù)據(jù)