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CAN总线

CAN总线又称作汽车总线,其全称为“控制器局域网(CAN—Controller Area Network)”。CAN总线是一种现场总线(区别于办公室总线),是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通信协议。CAN总线的设计充分考虑了汽车上恶劣工作环境,可靠性高。因此CAN总线在诸多现场总线中独占鳌头,成为汽车总线的代名词。

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。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。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。从信息共享角度分析,现代典型的控制单元有电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统(ABS)、防滑控制系统(ASR)、废气再循环控制、巡航系统和空调系统。为了满足各子系统的实时性要求,有必要对汽车公共数据实行共享,如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。这就要求其数据交换网是基于优先竞争的模式,且本身具有较高的通信速率,CAN总线正是为满足这些要求而设计的。

数据共享减少了数据的重复处理,节省了成本。比如,对于具有CAN总线接口的电喷发动机,其它电器可共享其提供的转速、水温、机油压力、机油温度、油量瞬时流速等等,一方面可省去额外的水温、油压、油温传感器,另一方面可以将这些数据显示在仪表上,便于司机检查发动机运行工况,从而便于发动机的保养维护。

再比如,电涡流缓速器、空气悬架、门控制及巡航定速控制都用到车速数据,结果这些电器都有一套车速处理电路,浪费了资源。而采用总线技术后,大家都从总线上即可获得车速数据。

减少车身布线,进一步节省了成本。由于采用总线技术,模块之间的信号传递仅需要两条信号线。布线局部化,车上除掉总线外,其他所有横贯车身的线都不再需要了,节省了布线成本。另外,数据共享也节省了线路,还拿车速信号打比方,在没有总线的情况,车速信号要接到电涡流缓速器、空气悬架、门控制及电喷发动机。有了总线后只要接到一处,其他电器通过总线共享。

注:本文章内容摘自网络文章、百科文章等,经编辑整理,仅供参考

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