浅谈汽车车载网络的应用Word下载.docx

1、CAN总线具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强;在自动化电子领域的汽车发动机操纵部件、传感器、抗滑系统等应用中，CAN的位速度可高达1Mbps。同时，它能够廉价地用于交通运载工具电气系统中。二、CAN总线简介CAN，全称为“Controller Area Network”，即操纵器局域网，是由ISO概念的串行通信总线，要紧用来实现车载各电控单元之间的信息互换，形成车载网络系统， CAN数据总线又称为CANBUS总线。它具有信息共享，减少了导线数量，大大减轻配线束的重量，操纵单元和操纵单元插脚最小化，提高靠得住性和可维修性等优势。CAN被设计作为汽车环境中的微操纵器通信，在车载各电子操纵

2、装置ECU之间互换信息，形成汽车电子操纵网络。其工作采纳单片机作为直接操纵单元，用于对传感器和执行部件的直接操纵。每一个单片机都是操纵网络上的一个节点，一辆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导线一起接在节点上，这两条导线就称作数据总线（Bus）。CAN数据总线中数据传递就像一个会议，一个用户就相当于操纵单元，它将数据“讲入”网络中，其他用户通过网络“接听”数据，对这组数据感爱好的用户就会利用数据，不感爱好的用户能够忽略该数据。一个由CAN总线组成的单一网络中，理论上能够挂接无数个节点，但实际应用中，所挂接的节点数量会受到网络硬件的电气特性或延迟时刻的限制。

3、利用运算机网络进行通信的前提是，各电控单元必需利用和解读相同的“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多种，为了并实现与众多的操纵与测试仪器之间的数据互换，就必需制定标准的通信协议。随着CAN在各类领域的应用和推行，1991年9月Philips Semiconductors制定并发布了CAN技术标准（Version ）。该技术包括A和B两部份。给出了CAN报文标准格式，而给出了标准的和扩展的两种格式。1993年11月ISO公布了道路交通运输工具数据信息互换高速通信局域网国际标准ISO 11898，为操纵局域网的标准化和标准化摊平了道路。美国的汽车工程学会SAE 2000年

4、提出的J 1939，成为货车和客车中操纵器局域网的通用标准。三、CAN-BUS数据总线的组成与结构CAN-BUS系统要紧包括以下部件：CAN操纵器、CAN收发器、CAN-BUS数据传输线和CAN-BUS终端电阻。：1CAN操纵器，CAN收发器CAN-BUS上的每一个操纵单元中均设有一个CAN操纵器和一个CAN收发器。CAN操纵器要紧用来接收微处置器传来的信息，对这些信息进行处置并传给CAN收发器，同时CAN操纵器也接收来自CAN收发器传来的数据，对这些数据进行处置，并传给操纵单元的微处置器。CAN收发器用来接收CAN操纵器送来的数据，并将其发送到CAN数据传输总线上，同时CAN收发器也接收CA

5、N数据总线上的数据，并将其传给CAN操纵器。2数据总线终端电阻CAN-BUS数据总线两头通过终端电阻连接，终端电阻能够避免数据在抵达线路终端后象回声一样返回，并因此而干扰原始数据，从而保证了数据的正确传送，终端电阻装在操纵单元内。3数据传输总线数据传输总线大部份车型用的是两条双向数据线，分为高位CAN-H和低位CAN-L数据线。为了避免外界电磁波干扰和向外辐射，两条数据线缠绕在一路，要求至少每就要扭绞一次，两条线上的电位是相反的，电压的和总等于常值。四、车载网络的应用分类车载网络依照顾用加以划分，大致能够分为4个系统：车身系统、动力传动系统、平安系统、信息系统。1动力传动系统在动力传动系统内，

6、动力传动系统模块的位置比较集中，可固定在一处，利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来。在将汽车的要紧因素跑、停止与拐弯这些功能用网络连接起来时，就需要高速网络。动力CAN数据总线一样连接3块电脑，它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑（动力CAN数据总线实际能够连接平安气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑）。总线能够同时传递10组数据，发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500Kbit/s速度传递数据，每一数据组传递大约需要，每一电控单元720ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元发动机电控单元自动变速器电控单元。 在动力传动系统中，数据传递应尽

7、可能快速，以便及时利用数据，因此需要一个高性能的发送器，高速发送器会加速点火系统间的数据传递，如此使接收到的数据当即应用到下一个点火脉冲中去。CAN数据总线连接点通常置于操纵单元外部的线束中，在特殊情形下，连接点也可能设在发动机电控单元内部。2车身系统与动力传动系统相较，汽车上的遍地都配置有车身系统的部件。因此，线束变长，容易受到干扰的阻碍。为了防干扰应尽可能降低通信速度。在车身系统中，因为人机接口的模块、节点的数量增加，通信速度操纵将不是问题，但本钱相对增加，对此，人们正在试探更廉价的解决方案，目前常常采纳直连总线及辅助总线。舒适CAN数据总线连接一样连接七个操纵单元，包括中央操纵单元、车前

8、车后各一个受控单元及四个车门的操纵单元。舒适CAN数据传递有七大功能：中控门锁、电动窗、照明开关、空调、组合仪表、后视境加热及自诊断功能。操纵单元的各条传输线以星状形式汇聚一点。如此做的益处是：若是一个操纵单元发生故障，其他操纵单元仍可发送各自的数据。该系统使通过车门的导线数量减少，线路变得简单。若是线路中某处显现对地短路，对正极短路或线路间短路，CAN系统会当即转为应急模式运行或转为单线模式运行。数据总线以s速度传递数据，每一组数据传递大约需要1ms，每一个电控单元20ms发送一次数据。优先权顺序为：中央操纵单元驾驶员侧车门操纵单元前排乘客侧车门操纵单元左后车门操纵单元右后车门操纵单元。由于

9、舒适系统中的数据能够用较低的速度传递，因此发送器性能比动力传动系统发送器的性能低。整个汽车车身系统电路要紧有三大块：主控单元电路、受控单元电路、门控单元电路。主控单元按收开关信号以后，先进行分析处置，然后通过CAN总线把操纵指令发送给各受控端，各受控端响应后作出相应的动作。车前、车后操纵端只接收主控端的指令，按主控端的要求执行，并把执行的结果反馈给主控端。门控单元不但通过CAN总接收主控端的指令，还接收车门上的开关信号输入。依照指令和开关信号，门控单元会做出相应动作，然后把执行结果发往主控单元。（1）平安系统这是指依照多个传感器的信息使平安气囊启动的系统，由于平安系统涉及到人的生命平安，加上在

10、汽车中气囊数量很多，碰撞传感器多等缘故，要求平安系统必需具有通信速度快、通信靠得住性高等特点。（2）信息系统信息系统在车上的应用很普遍，例如车载、音响等系统的应用。对信息系统通信总线的要求是：容量大、通信速度超级高。通信媒体一样采纳光纤或铜线，因为此两种介质传输的速度超级快，能知足信息系统的高速化需求。五、CAN总线技术在汽车中应用的关键技术利用CAN总线构建一个车内网络，需要解决的关键技术问题有：（1）总线传输信息的速度、容量、优先品级、节点容量等技术问题（2）高电磁干扰环境下的靠得住数据传输（3）确信最大传输时的延时大小（4）网络的容错技术（5）网络的监控和故障诊断功能（6）实时操纵网络的

11、时刻特性（7）安装与保护中的布线 （8）网络节点的增加与软硬件更新（可扩展性）六、终止语CAN总线作为一种靠得住的汽车运算机网络总线，现已开始在先进的汽车上取得应用，从而使得各汽车运算机操纵单元能够通过CAN总线共享所有的信息和资源，以达到简化布线、减少传感器数量、幸免操纵功能重复、提高系统靠得住性和可保护性、降低本钱、更好地匹配和和谐各个操纵系统之目的，随着汽车电子技术的进展，具有高度灵活性、简单的扩展性、优良的抗干扰性和纠错能力的CAN总线通信协议必将在汽车电控系统中取得更普遍的应用。参考文献1 王箴CAN总线在汽车中应用N中国汽车报20042 邬宽明CAN总线原理和应用系统设计航空航天大学出版社19963 周震基于CAN总线的车身操纵模块南京航空航天大学20054 李刚炎，于翔鹏CAN总线技术及其在汽车中的应用中国科技论文在线5 杨维俊汽车车载网络系统北京：机械工业出版社20066 李东江，张大成汽车车载网络系统原理与检修北京：机械工业出版社2005