理论教育 汽车CAN总线分类与特征详解

汽车CAN总线分类与特征详解

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于CAN总线在汽车上的具体应用领域(系统)和数据传输速率不同,故CAN总线有不同的类别。另外,对于功能相同或相近的CAN总线,不同的汽车公司,对其称谓也不尽相同。CAN数据总线的两条导线分别称为CAN-High导线和CAN-Low导线。在大众车系中,CAN导线的基色为橘色。大众车系CAN总线系统的颜色如图2-27所示。4)信息CAN数据总线与舒适CAN数据总线的特性是一致的。

汽车CAN总线分类与特征详解

由于CAN总线在汽车上的具体应用领域(系统)和数据传输速率不同,故CAN总线有不同的类别。另外,对于功能相同或相近的CAN总线,不同的汽车公司,对其称谓也不尽相同。如大众集团的CAN总线分为驱动CAN总线、舒适CAN总线、信息/娱乐CAN总线、组合仪表CAN总线、诊断CAN总线五类;而宝马汽车集团的CAN总线分为PT-CAN总线(动力传输CAN总线)、F-CAN总线(底盘CAN总线)、K-CAN总线(车身CAN总线)三类;奔驰汽车公司的CAN总线分为CAN B总线、CAN C总线两大类等。

1.大众公司的CAN总线

目前,德国大众汽车集团公司生产的汽车中使用多种CAN数据总线。根据信号的重复率、产生的数据量和可用性(准备状态),CAN数据总线系统分为如下五类:

(1)驱动CAN数据总线 驱动CAN数据总线属于高速CAN总线,数据传输速率为5000kbit/s,用于将驱动系统中的控制单元联成网络。

(2)舒适CAN数据总线 舒适CAN数据总线属于低速CAN总线,数据传输速率为100kbit/s,用于将舒适系统中的控制单元联成网络。

(3)信息/娱乐CAN数据总线 信息/娱乐CAN数据总线属于低速CAN总线,数据传输速率为100kbit/s,用于将收音机、电话机和导航系统联成网络。

(4)组合仪表CAN总线 组合仪表CAN总线属于低速CAN总线,数据传输速率为100kbit/s。

(5)诊断CAN总线 诊断CAN总线属于高速CAN总线,数据传输速率为500kbit/s。

舒适CAN数据总线和信息CAN数据总线可以通过带网关的组合仪表与驱动CAN数据总线进行数据交换。

2.CAN导线

CAN数据总线是一种双线式数据总线,各个CAN系统的所有控制单元都并联在CAN数据总线上。CAN数据总线的两条导线分别称为CAN-High导线和CAN-Low导线。在实际使用中,CAN-High导线和CAN-Low导线是扭结在一起的,称为双绞线,如图2-26所示。

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图2-26 双绞线

控制单元之间的数据交换就是通过这两条导线完成的,这些数据可以是发动机转速、冷却液温度、油箱油面高度、节气门开度、加速踏板位置、车速等,也可以是车轮转速、转向盘转角、发动机输出转矩、爆燃倾向等。

在大众车系中,CAN导线的基色为橘色。对于驱动数据总线来说,CAN-High导线上还多加了黑色作为标志色;对于舒适CAN数据总线来说,CAN-High导线上的标志色为绿色;对于信息CAN数据总线来说,CAN-High导线上的标志色为紫色,而CAN-Low导线的标志色都是棕色。大众车系CAN总线系统的颜色如图2-27所示。

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图2-27 大众车系CAN总线系统的颜色

为易于识别,并与大众车系维修手册及VAS5051检测仪相适应,在本书中,CAN导线分别用黄色和绿色来表示,CAN-High导线为黄色(在黑白图中为灰色),CAN-Low导线为绿色(在黑白图中为黑色),如图2-28所示。

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图2-28 CAN-High导线和CAN-Low导线

3.不同CAN总线的共性

1)不同类别的CAN总线在数据高速公路上采用同样的交通规则(数据传输协议)进行数据传输。

2)为了保证信息传输的高抗干扰性(如来自发动机舱的强烈的电磁波),所有CAN数据总线都采用双绞线(CAN-High导线和CAN-Low导线)系统,个别公司还采用三线系统(如宝马车系,其PT-CAN总线中,除了CAN-High导线和CAN-Low导线之外,还有一根唤醒导线)。

3)将要发送的信号在发送控制单元的收发器内转换成不同的信号电平,并输送到两条CAN导线上,只有在接收控制单元的差动信号放大器内才能建立两个信号电平的差值,并将其作为唯一经过校正的信号继续传至控制单元的CAN接收区。

4)信息CAN数据总线与舒适CAN数据总线的特性是一致的。

4.不同CAN总线的区别

1)驱动CAN数据总线通过15号接线柱(亦称总线端子15)切断,或经过短时无载运行后自行切断。

2)舒适CAN数据总线由30号接线柱(亦称总线端子30)供电且必须保持随时可用状态。为了尽可能降低汽车电网的负荷,在“15号接线柱关闭”后,若汽车网络系统不再需要舒适CAN数据总线工作,那么舒适CAN数据总线就进入“休眠模式”。

3)舒适CAN数据总线和信息CAN数据总线在一根导线短路或一根导线断路时,可以使用另外一根导线继续工作,这时系统会自动切换到“单线工作模式”。也就是说,舒适CAN数据总线和信息CAN数据总线可以单线工作(俗称“瘸腿”工作)。

4)驱动CAN数据总线的电信号与舒适CAN数据总线、信息CAN数据总线的电信号是不同的。驱动CAN数据总线无法与舒适/信息CAN数据总线直接进行电气连接,但可以通过网关连接在一起,构成一个更大的网络。网关可以设置在某一个控制单元(如组合仪表控制单元或供电控制单元)内,也可以独立设置,形成网关模块。

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