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CAN总线基本原理以及在汽车领域的应用
汽车总线概述
随着车用电气设备越来越多,从发动机控制到传动系统控制,从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统,从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力,使汽车电气系统形成一个复杂的大系统,并且都集中在驾驶室控制。另外,随着近年来ITS的发展,以3G(GPS、GIS和GSM)为代表的新型电子通讯产品的出现,它对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。
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从布线角度分析,传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式,相互之间少有联系,这样必然造成庞大的布线系统。据统计,一辆采用传统布线方法的高档汽车中,其导线长度可达2000米,电气节点达1500个,而且,根据统计,该数字大约每十年增长1倍,从而加剧了粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的矛盾。无论从材料成本还是工作效率看,传统布线方法都将不能适应汽车的发展
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任何从事电气控制系统设计、安装、调试、维修人员时刻面临着大量复杂的控制线路,也就意味着较大的工作量。能够在实现系统要求功能的情况下设计最简洁、可靠的线路成为控制线路设计人员追求的一种高水平的境界。简洁的控制线路意味着小的故障率。
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如果所有的控制线路简化到现在大多的民用电器的供电线路一样只用一对双绞线,每个传感器、动作单元的控制线都挂到这对双绞线上,所有的主控设备也都挂到双绞线上,主控设备可以在线路上找到与自己有关的被控对象进行控制而与在线的其它主控设备、被控单元无关。那么控制线路的设计、接线、维护工作将简单、容易。
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随着计算机技术的高速发展,网络技术与控制结合的产物——现场总线技术,使我们的想象成为可能。通过现场总线技术,用户可将不同的公司生产的符合现场总线标准的电子控制单元连为一体,从而形成具有优异的性能的控制系统。
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CAN总线
CAN网络(Controller work)就是现场总线技术的一种,它是一种架构开放、广播式的新一代网络通信协议,称为控制器局域网现场总线,是类似LAN(Local work )局域网的新型控制规范。是现今世界上最为流行控制手段--现场总线的一种形式
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CAN网络原本是德国Bosch公司为于1983年欧洲汽车市场所开发的,希望用此项技术取代原本昂贵的汽车配线。CAN网络具有反映快可靠度高的特性,使用在实时处理要求较高的场合,例如汽车刹车防锁死系统安全气囊等。今天此项通信协议已得到广泛应用,众多厂商制造供应高温度等级、具有高抗干扰能力的低价位CAN芯片,其特色不仅汽车工业,在工业控制的其他领域更能发挥其强大的能力。国际标准组织ISO于1993年正式颁布CAN总线标准ISO11898(高速)、ISO11519-2(低速)。
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在现代轿车的设计中,CAN已经成为必须采用的装置,奔驰、宝马、大众、沃尔沃及雷诺汽车都将CAN作为控制器联网的手段。目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN,一条用于驱动系统的高速CAN,速率达到500kb/s,另一条用于车身系统的低速CAN,速率是100kb/s。
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车内CAN总线的应用连接
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