CAN總線在汽車電氣控制中的應(yīng)用

摘 要時(shí)代在發(fā)展，人類也在不斷進(jìn)步，人們對(duì)汽車的要求也越來越高，現(xiàn)在的汽車不僅僅是用來代步，更成為一種藝術(shù)品，所以人們?cè)谄嚢l(fā)展方面也付出了很多的研究。為了能讓汽車行業(yè)發(fā)展越來越好，對(duì)汽車電氣控制的研究是不可或缺的。在汽車發(fā)展行業(yè)，從傳統(tǒng)的接線技術(shù)中一步一步發(fā)展延伸出了很多不同的技術(shù)，CAN總線就是其中一種運(yùn)用較為廣泛的技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】CAN總線 電氣控制 線束

1 CAN總線介紹

CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）是于上世紀(jì)就是年代由德國的幾家汽車公司和半導(dǎo)體生產(chǎn)公司聯(lián)合研發(fā)出來的一項(xiàng)技術(shù)，CAN總線是一種串行多主站控制器局域網(wǎng)總線。在當(dāng)時(shí)，汽車生產(chǎn)廠商們?yōu)榱烁玫慕档推嚨纳a(chǎn)成本，提高安全性，增加便利性，研制出更加適合汽車中各種應(yīng)用的系統(tǒng)，所以對(duì)新的總線的開發(fā)勢(shì)在必行。由于汽車中存在多種應(yīng)用系統(tǒng)，多個(gè)系統(tǒng)之間的通訊所運(yùn)用的熟路傳輸通道各不相同，因此，在一輛汽車中總是會(huì)存在著好幾條總線。為了減少這么多總線對(duì)汽車控制系統(tǒng)造成的負(fù)擔(dān)，所以就研發(fā)出了CAN總線。由于CAN總線在網(wǎng)絡(luò)安全性、高通訊可靠性、高實(shí)用性方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，所以CAN總線技術(shù)得到了飛一般的發(fā)展和推廣速度。并且慢慢的被人們作為當(dāng)下現(xiàn)場(chǎng)總線中最好的解決辦法之一。在國外，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為工業(yè)控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。并且得到了ISO國際標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)證。因?yàn)镃AN總線在汽車制造業(yè)中為汽車的發(fā)展帶來了無窮無盡的好處得到了人們的廣泛好評(píng)，所以CAN總線技術(shù)現(xiàn)在也被逐漸的運(yùn)用到了醫(yī)療設(shè)備、船舶制造，電氣自動(dòng)化工業(yè)設(shè)備等方面。

2 CAN總線技術(shù)特點(diǎn)

在現(xiàn)在的電氣發(fā)展中，CAN總線的發(fā)展速度快到領(lǐng)我們咋舌，并且還擁有超出人們想象的巨大潛力，得到了管犯人取得肯定，CAN總線與一般的總線不同，他在設(shè)計(jì)的時(shí)候采用了很多先進(jìn)的技術(shù)和獨(dú)特的設(shè)計(jì)，他面向的不僅僅是汽車行業(yè)，更會(huì)被運(yùn)用到一般的工業(yè)設(shè)備上產(chǎn)，它采用總線式串行通訊網(wǎng)絡(luò)，因此可以保證CAN總線的可靠性、實(shí)用性和靈活性。他滿足了很多工業(yè)設(shè)備對(duì)自身要求的通信指標(biāo)，特別適合在低電壓電氣領(lǐng)域?qū)λM(jìn)行大力推廣和使用。CAN總線可以更好更快地讓汽車執(zhí)行你所發(fā)出的各種有效命令。CAN總線可以有效地支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的通信平臺(tái)，他可以同時(shí)擁有集中不同的通信介質(zhì)，例如：光纖、同軸電纜和雙絞線。CAN總線具有以下特點(diǎn)：

（1）CAN總線對(duì)ISO/OSI模型進(jìn)行了特別的優(yōu)化處理，使用了這中間的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和大家眾所周知的應(yīng)用層。

（2）CAN總線技術(shù)使用時(shí)，其中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)度可以在任意時(shí)刻隨時(shí)像網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)傳遞信息，不分先后，部分主從，具有非常靈活的通訊性能，這就是CAN總線的多主站總線。

（3）CAN總線在傳輸信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)別高的先點(diǎn)可以優(yōu)先將信息傳遞出去，隨時(shí)隨地都能收到信息，這就是CAN總線所采用的非常特別的非破壞性總線仲裁技術(shù)。

（4）CAN總線具有全局傳播數(shù)據(jù)的能力，一對(duì)一，一對(duì)多，多對(duì)多。

（5）CAN總線采用的還是短幀技術(shù)結(jié)構(gòu)，每幀的有效字節(jié)最多只能達(dá)到八個(gè)字節(jié)，所以這種高技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)用的時(shí)間非常短，并且有CRC和其他的檢驗(yàn)措施，使信息傳輸時(shí)不容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，大大提高了運(yùn)行速度。

（6）當(dāng)CAN總線的某一部分出現(xiàn)非常大的錯(cuò)誤時(shí)，他可以自動(dòng)的脫離當(dāng)前所在的總線，而總線上的其他各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)并不會(huì)受到影響。

（7）CAN總線上存在著很多節(jié)點(diǎn)，在擴(kuò)展幀幅下個(gè)數(shù)不會(huì)受到任何限制，在標(biāo)準(zhǔn)幀幅下也可以達(dá)到110個(gè)。

3 CAN總線技術(shù)在汽車運(yùn)用中的優(yōu)勢(shì)

CAN總線技術(shù)在汽車生產(chǎn)行業(yè)中具有非常大的優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)單的可以概括為以下幾點(diǎn)：

（1）CAN總線技術(shù)可以完美的實(shí)現(xiàn)各個(gè)ECU之間的信息共享，可以在汽車生產(chǎn)規(guī)程中減少一些不必要安裝的傳感器和線束。舉一個(gè)普通的例子來說，如果某一款電發(fā)動(dòng)機(jī)接上CAN總線，則汽車上的其他電器就可以將發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞出來的轉(zhuǎn)速、水溫、機(jī)油壓力及溫度等數(shù)據(jù)與之共享，這樣的好處就是一方面可以把原來的水溫、油壓、油溫傳感器等一系列的傳感器都省去，另一方面可以將這些數(shù)據(jù)都清清楚楚的顯示在汽車的儀表盤上，更加有利于司機(jī)對(duì)汽車的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查、維修和保養(yǎng)。使汽車的壽命較之以前大大的增加。

（2）減少線束新型電子產(chǎn)品對(duì)汽車布置總線數(shù)量和位置的影響，這樣就對(duì)各個(gè)元件之間的信息共享提出了很大的考驗(yàn)。據(jù)了解，傳統(tǒng)汽車上的電氣系統(tǒng)采用的都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單一通訊手段，每種電氣之間很少有聯(lián)系，這樣就必須需要大量的布線系統(tǒng)，不符合原本理念的經(jīng)濟(jì)性。而CAN總線可以有效地減少線束，節(jié)省了大量的空間。例如在汽車的后視鏡、車床、窗、門鎖控制等部位，如果按照傳統(tǒng)的方式布線則需要20-30根，但是運(yùn)用CAN總線技術(shù)則只需要2根。

4 結(jié)語

本文討論了CAN總線技術(shù)的各種優(yōu)點(diǎn)和運(yùn)用范圍，對(duì)CAN總線技術(shù)得方式進(jìn)行了深度的剖析。CAN總線作為現(xiàn)在汽車布線運(yùn)用最廣泛的技術(shù)之一，其依靠本身的高可靠性、高經(jīng)濟(jì)性、高實(shí)用性在汽車制造行業(yè)取得了巨大的成就，使得各種汽車的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以通過CAN總線對(duì)各個(gè)電器之間實(shí)行信息共享，達(dá)到布線簡(jiǎn)化、減少傳感器數(shù)量、減低控制系統(tǒng)重復(fù)工作、提高可靠性，降低維護(hù)和維修的成本。這樣帶來的好處就是使汽車的動(dòng)力增強(qiáng)、操作更加穩(wěn)定、安全性全面提升。隨著汽車的電子技術(shù)越來越成熟，使之汽車的實(shí)用性、舒適性、安全性都逐漸得到廣大消費(fèi)人群的認(rèn)可。

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作者簡(jiǎn)介

符曉芬（1983-），女，碩士學(xué)位。講師。研究方向?yàn)槠囯娮?，汽車電氣控制?/p>

作者單位

海南經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院 海南省海口市 571127