现代汽车中的 CAN 总线。 无线电电子电气工程百科全书

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现代汽车的车载电子设备包括大量执行和控制设备。 其中包括各种传感器、控制器等。

他们之间需要一个可靠的通信网络来交换信息。

上世纪80年代中期，BOSCH提出了CAN（Controller Area Network）网络接口的新概念。

CAN 总线提供了可以同时接收和传输数字信息（双工系统）的任何设备的连接。 总线本身是双绞线。 总线的这种实施可以减少因发动机和其他车辆系统的运行而产生的外部电磁场的影响。 这种总线提供了足够高的数据传输率。

通常，CAN 总线电线是橙色的，有时它们通过不同颜色的条纹（CAN-High - 黑色，CAN-Low - 橙棕色）来区分。

由于使用了该系统，一定数量的导体从汽车的电路中释放出来，从而提供了通信，例如，根据 KWP 2000 协议，发动机管理系统控制器与标准警报、诊断设备、等等

CAN总线上的数据传输速率最高可达1 Mbps，而控制单元（发动机-变速箱，ABS-安全系统）之间的信息传输速率为500 kbps（快速通道），Comfort系统的信息传输速率”（安全气囊控制单元、车门控制单元等）的信息和指挥系统为 100 kbps（慢速通道）。

图上。 图 1 为乘用车 CAN 总线的拓扑结构和波形。

当从任何控制单元传输信息时，信号被收发器（收发器）放大到所需的电平。

米。 一、CAN总线的拓扑和波形

每个连接到 CAN 总线的单元都有一定的输入阻抗，从而导致 CAN 总线上的总负载。 总负载电阻取决于连接到总线的电子控制单元和执行器的数量。 因此，例如，连接到动力单元 CAN 总线的控制单元的电阻平均为 68 欧姆，舒适系统和信息命令系统的电阻为 2,0 到 3,5 kOhm。

需要注意的是，当电源关闭时，连接到 CAN 总线的模块的负载电阻会被关闭。

米。 2. CAN 总线的片段与 CAN High can-Low 线中的负载分布

图上。 图 2 显示了 CAN-High、CAN-Low 线路中负载分布的 CAN 总线片段。

车辆系统和控制单元不仅具有不同的负载电阻，而且具有不同的数据传输速率，所有这些都会干扰不同类型信号的处理。

为了解决这个技术问题，使用转换器在总线之间进行通信。

这种转换器通常被称为网关，汽车中的这种设备通常内置在控制单元、仪表组的设计中，也可以作为一个单独的单元制作。

此外，该接口用于输入和输出诊断信息，其请求通过与接口连接的“K”线或专用CAN总线诊断电缆实现。

在这种情况下，执行诊断工作的一大优势是存在一个统一的诊断连接器（OBD 块）。

图上。 图3示出了网关的框图。

米。 3.网关框图

请注意，在某些汽车品牌上，例如在大众高尔夫 V 上，“Comfort”系统的 CAN 总线和信息命令系统没有通过网关连接。

该表显示了与动力装置的 CAN 总线、Comfort 系统以及信息和命令系统相关的电子模块和元件。 表中显示的元素和块的组成可能因汽车品牌而异。

CAN 总线故障诊断使用专用诊断设备（CAN 总线分析仪）、示波器（包括内置 CHN 总线分析仪的示波器）和数字万用表进行。

通常，检查 CAN 总线的工作首先要测量总线之间的电阻。 必须记住，舒适系统的 CAN 总线以及信息和命令系统，与动力装置的总线不同，它们是不断通电的，因此，为了检查它们，应该断开其中一个电池端子。

CAN 总线的主要故障主要与线路（或线路上的负载电阻）的短路/开路、总线上信号电平的降低以及其操作逻辑的违反有关。 在后一种情况下，只有 CAN 总线分析仪可以提供缺陷搜索。

现代汽车的 CAN 总线

出版：radioradar.net

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