汽車電氣數據總線概述

www.mydingqi.com 來源：互聯網作者：maybach－62 類別：汽車構造維修時間：2006-12-23

1　引言
　隨著汽車燃油電噴、電動門窗、電動座椅等電控系統的增加，如果仍采用常規的布線方式，即電線一端與開關相接，另一端與用電設備相通，將導致汽車上電線數目急劇增加。目前，一根線束包裹著幾十根電線的現象很普通。在一些高級轎車上，電線的質量占到整車質量的4％左右。電控系統的增加雖然提高了轎車的動力性、經濟性和舒適性，但隨之增加的復雜電路也降低了汽車的可靠性，增加了維修的難度。尤其是在追求汽車小型化及實用化的今天，粗大的線束不但占用了汽車上寶貴的空間資源，而且也越來越難以安裝它的隱蔽位置。目前，汽車新技術的發展應用與汽車線束根數及線徑急劇增加的矛盾相當突出。
2　汽車電氣數據總線簡介
　　什么是數據總線呢?所謂數據總線，就是指在一條數據線上傳遞的信號可以被多個系統共享，從而最大限度地提高系統整體效率，充分利用有限的資源。例如，常見的電腦鍵盤有104位鍵，可以發出百多個不同的指令，但鍵盤與主機之間的數據連接線卻只有7根，鍵盤正是依靠這7根數據連接線上不同的電平組合(編碼信號)來傳遞信號的。如果把這種方式應用在汽車電氣系統上，就可以大大簡化目前的汽車電路。可以通過不同的編碼信號來表示不同的開關動作、信號解碼后，根據指令接通或斷開對應的用電設備(前照燈、刮水器、電動座椅等)。這樣，就能將過去一線一用的專線制改為一線多用制，大大減少了汽車上電線的數目，縮小了線束的直徑。當然，數據總線還將使計算機技術融入整個汽車系統之中，加速汽車智能化的發展。
　　20世紀90年代以來，汽車上的電控裝置越來越多，例如電子燃油噴射裝置、防抱死制動裝置(ABS)、安全氣囊裝置、電動門窗裝置、主動懸架等。隨著集成電路和單片機在汽車上的廣泛應用，汽車上的電子控制器的數量越來越多。因此，一種新的概念——汽車上電子控制器局域網絡CAN的概念也就應運而生。為使不同廠家生產的零部件能在同一輛汽車上協調工作，必須制定標準。按照ISO有關標準，CAN的拓樸結構為總線式，因此為稱為CAN總線。
　　正如公路運輸需要交通規則來維持正常的動作一樣，數據總線也需要信號傳遞規范。其中，一種基本的規則是分時。在這種規則下，數據總線在每一時刻只能被2個部件占用，在2個部件之間傳遞信號。由于電信號傳播的速度極快，因此數據總線完全可以滿足許多部件進行分時信號傳遞的需要。
　　在現代轎車的設計中，CAN已經成為必須采用的裝置，奔馳、寶馬、大眾、沃爾沃及雷諾汽車都將CAN作為電子控制器聯網的手段。由于我國中高級轎車主要以歐洲車型為主，因此歐洲車型應用最廣泛的CAN技術，也將是國產轎車引起的技術項目。目前汽車上的網絡連接方式主要采用2根CAN總線，一根是用于驅動系統的高速CAN總線，速率達到500 kb/s，另一根是用于車身系統的低速CAN總線，速率是100 kb/s。
　　驅動系統用CAN總線主要連接對象是發動機ECU、ASR及ABS ECU、SRS ECU、組合儀表等。它們的基本特征相同，都是控制與汽車行駛直接相關的系統。車身系統用CAN總線主要連接對象是4門以上的集控鎖、電動門窗、后視鏡和廂內照明燈等。有些先進的轎車除了上述2根CAN總線外，還有第3根CAN總線，它主要負責衛星導航及智能通訊系統。
　　目前，驅動系統用CAN總線和車身系統用CAN總線這2根總線之間是獨立的，彼此之間沒有關系。今后工程技術人員將逐步克服技術障礙，設置“網關”，在各根CAN總線之間搭橋實現資源共享，將各個數據總線上的信號反饋到儀表板總成上的顯示屏上。駕駛員只要看看顯示屏，就可以知道各個電控裝置是否正常工作。
　　數據總線技術引入汽車，對汽車電子技術的發展必將起到積極的推進作用。