第十二章 汽车CAN总线控制
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CAN总线在汽车计算机控制系统中的应用
CAN总线是一种通信协议,主要用于实现各种控制设备之间的数据交互。
在汽车控制系统中,CAN总线被广泛应用于连接各种控制模块,如引擎控制模块、变速器控制模块、空调控制模块等,从而实现汽车的智能化控制。
首先,CAN总线可以使控制模块之间实现广泛的数据交换。
通过CAN总线,各种控制模块可以方便地共享各自的传感器数据和控制指令。
例如,引擎控制模块和变速器控制模块可以共享发动机转速和挡位信息,以实现更准确的车速计算和更顺畅的换挡操作。
空调控制模块和驾驶员区域温度控制模块可以共享车内温度和空调开关信息,以实现更舒适的驾乘体验。
其次,CAN总线可以提高汽车控制系统的可靠性和稳定性。
与传统的电缆互连方式相比,CAN总线可以减少大量的电缆连接,从而减少故障点,提高系统的可靠性。
同时,CAN 总线通过采用分布式控制方式,也可以提高系统的稳定性。
当一个控制模块发生故障时,其他控制模块可以接管其功能,从而保证整个系统的稳定性和可靠性。
此外,CAN总线还可以提高汽车控制系统的灵活性和可配置性。
通过CAN总线,控制模块之间可以方便地进行参数传输和配置,以适应不同的工况要求。
例如,对于同一款发动机,可以通过不同的控制模块参数设定,以实现不同的功率和燃油效率。
同时,CAN总线也为汽车控制系统的故障诊断和维护提供了方便。
总之,CAN总线在汽车控制系统中的应用极为广泛,可以提高控制系统的数据交换、可靠性、稳定性、灵活性和可配置性,从而使汽车更加智能化、安全可靠、舒适高效。
汽车CAN总线详解概述CAN(Controller Area Network)总线协议是由 BOSCH 发明的⼀种基于消息⼴播模式的串⾏通信总线,它起初⽤于实现汽车内ECU之间可靠的通信,后因其简单实⽤可靠等特点,⽽⼴泛应⽤于⼯业⾃动化、船舶、医疗等其它领域。
相⽐于其它⽹络类型,如局域⽹(LAN, Local Area Network)、⼴域⽹(WAN, Wide Area Network)和个⼈⽹(PAN, Personal Area Network)等,CAN 更加适合应⽤于现场控制领域,因此得名。
CAN总线是⼀种多主控(Multi-Master)的总线系统,它不同于USB或以太⽹等传统总线系统是在总线控制器的协调下,实现A节点到B节点⼤量数据的传输,CAN⽹络的消息是⼴播式的,亦即在同⼀时刻⽹络上所有节点侦测的数据是⼀致的,因此⽐较适合传输诸如控制、温度、转速等短消息。
CAN起初由BOSCH提出,后经ISO组织确认为国际标准,根据特性差异⼜分不同⼦标准。
CAN国际标准只涉及到 OSI(开放式通信系统参考模型)的物理层和数据链路层。
上层协议是在CAN标准基础上定义的应⽤层,市场上有不同的应⽤层标准。
发展历史1983年,BOSCH开始着⼿开发CAN总线;1986年,在SAE会议上,CAN总线正式发布;1987年,Intel和Philips推出第⼀款CAN控制器芯⽚;1991年,奔驰 500E 是世界上第⼀款基于CAN总线系统的量产车型;1991年,Bosch发布CAN 2.0标准,分 CAN 2.0A (11位标识符)和 CAN 2.0B (29位标识符);1993年,ISO发布CAN总线标准(ISO 11898),随后该标准主要有三部分:ISO 11898-1:数据链路层协议ISO 11898-2:⾼速CAN总线物理层协议ISO 11898-3:低速CAN总线物理层协议注意:ISO 11898-2和ISO 11898-3物理层协议不属于 BOSCH CAN 2.0标准。
CAN总线在汽车控制中的应用摘要:随着车用电气设备越来越多,汽车电气系统形成了一个庞大而复杂的大系统。
近年来ITS的发展,以3G为代表的的新型电子通讯产品的出现,他对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。
从信息共享角度出发,现代典型的控制单元有电控燃油控制喷射系统、电控传动系统、防抱死控制系统等控制系统。
关键词:汽车CAN总线,汽车控制系统1.CAN总线简介1.1 CAN简介CAN总线是为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而推出的一种串行数据通信协议。
由于CAN总线具有很高的网络安全性、通讯可靠性和实时性,简单实用,网络成本低。
特别适用于现场干扰大,信息复杂,数量大的汽车控制系统。
其特点可概括如下:(1)CAN总线为多主方式工作;(2)CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术;(3)CAN总线具有点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能;(4)CAN总线短帧结构,传输时间短,受干扰概率低,具有极好的抗干扰效果;(5)CAN总线只有两根导线,系统扩充时,可直接将新节点挂在总线上即可。
因此走线少,系统扩充容易,改型灵活。
1. 2 CAN网络结构应用CAN总线技术将一系列智能模块通过通信介质构成实用的CAN网络,系统的结构如图2所示。
智能模块作为智能节点,又分为上位节点和下位节点两种。
上位节点主要由PC机、连接至PC机内部的CAN总线通信接口适配卡组成。
下位节点主要由MCU(微控制器)、CANCONTROU点R(CAN控制器)、CANTRANCEIVER(CAN 收发器)组成。
上位节点负责对整个系统的管理和调度、发送控制指令、请求传输数据,以及对下位节点采集的数据进行分析等;而下位节点负责完成各个控制器、执行机构、监测仪器、传感器等ECU(电子控制装置)之间的数据交换。
2.基于CAN总线的汽车控制系统2.1 汽车控制系统现代汽车典型的控制单元有车身电脑、汽车仪表、防抱死制动系统(ABS)、电控燃油喷射系统(电喷)、故障诊断仪等子系统。