大众图安轿车CAN总线

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上海大众途安轿车

CAN-BUS系统

基本内容 简介 基本构造 数据传输 功能 驱动系统 舒适系统 传送安全性和故障处理

Canbus的由来由于现代汽车的技术水平大幅提高，要求能对更多的汽车运行参数进行控制， 因而汽车控制器的数量在不断的上升，从开始的几个发展到几十个以至于上百 个控制单元。控制单元数量的增加，使得它们互相之间的信息交换也越来越密 集。为此德国BOSCH公司开发了一种设计先进的解决方案-CAN数据总线，提 供一种特殊的局域网来为汽车的控制器之间进行数据交换。

2001年，大众公司提高了 Canbus的设计标准，将舒适系 大众公司首次在97年PASSAT的舒 统Canbus提高到100Kbit/m, 驱 适系统上采用了传送速率为 动系统提高到500Kbit/m。 62.5Kbit/m的Canbus。

Canbus的发展历史

98年在PASSAT和GOLF的驱动 系统上增加了Canbus,传送速 率为500Kbit/m。

2002年，大众集团在新PQ24平台上使 用带有车载网络控制单元的第三代 Canbus。 2003年，大众集团在新PQ35平台上使用 五重结构的Canbus系统，并且出现了单 线的LIN-BUS。

2000年，大众公司在PASSAT和 GOLF采用了带有网关的第二代 Canbus。

CAN-Bus是Controller Area Network的缩写，称为控制单元的局 域网，它是车用控制单元传输信息的 一种传送形式。 车上的布线空间有限，CAN-Bus系 统的控制单元连接方式采用铜缆串行 方式。由于控制器采用串行合用方式， 因此不同控制器之间的信息传送方式 是广播式传输。也就是说每个控制单 元不指定接收者，把所有的信息都往 外发送；由接收控制器自主选择是否 需要接收这些信息。

广播原理：一家发 送，大家接收

CAN-BUS系统组成：

CAN收发器: 安装在控制器内部，同时兼具接受和发送的功能 ，将控制器传来的数据化为电信号并将其送入数据传输线。

数据传输终端：是一个电阻，防止数据在线端被反射，以回声 的形式返回，影响数据的传输。数据传输线：双向数据线，由高低双绞线组成。

Canbus采用双绞线自身校验的结构，既可以防 止电磁干扰对传输信息的影响，也可以防止本 身对外界的干扰。系统中采用高低电平两根数 据线，控制器输出的信号同时向两根通讯线发 送，高低电平互为镜像。并且每一个控制器都 增加了终端电阻，已减少数据传送时的过调效 应。 Canbus双绞线的基本颜色： Can总线的基本颜色： 橙色；Can-Low总是棕色； Can-High:驱动系统(黑色);舒适系统(绿色) ; 信息系统(紫色);

CAN-BUS系统CAN收发器 CAN收发器

数据传输终 端

数据传输 线

数据传输终 端

+1V

-1V ~0 V 外界的干扰同时作用于两根导线 产生的电磁波辐射

相互抵消

由于汽车不同控制器对CAN总线的性能要求不同，因此最新版本的CAN总线 系统人为设定为5个不同的区域，分别为驱动系统、舒适系统、信息系统、多 功能仪表、诊断总线等5个局域网。其速率分别为(Kbit/m): 驱动系统(由15号线激活):500; 舒适系统(由30号线激活):100 信息系统(由30号线激活):100; 诊断系统(由30号线激活): 500 仪表系统(由15号线激活):100; Lin: 20 最大承载：1000

CAN-BUS系统CAN 信息

CAN 诊断

CAN 驱动 CAN 舒适 CAN 仪表

CAN-BUS系统CAN-区域图诊断接口 网关

发动机

变速箱

ABS J104

ESP传 感器

J533雨括器 L

安全气囊 J234

G85

电动转向 J500 转向柱 J527

收音机车载电话

雨括器 R

J519

空调 J255 左前门 J386 左后门 J388

舒适系统 J393

右前门 J387

右后门 J389

网关

CAN-BUS系统

由于不同区域Canbus总线的速率和识别代号不同，因此一个信号要从一个 总线进入到另一个总线区域，必须把它的识别信号和速率进行改变，能够让 另一个系统接受，这个任务由网关(Gateway)来完成。另外，网关还具有改 变信息优先级的功能。如车辆发生相撞事故，气囊控制单元会发出负加速度 传感器的信号，这个信号的优先级在驱动系统是非常高，但转到舒适系统后 ，网关调低了它的优先级，因为它在舒适系统功能只是打开门和灯。

CAN-BUS系统LinbusLinbus是内部网络的缩写。所谓汽车中的内部网络是指所有的控制单 元都在一个总成内(如空调等),并且有主控制器和子控制器之分， 整个总成内(主控制器和子控制器，子控制器和子控制器)信息都由 Linbus相连，然后由主控制器通过Canbus与外界相连。Linbus是 CANBUS的子网, 但它只有一根数据线，线截面积为0.35mm2,并且没 有屏蔽措施。Linbus系统规定一个主控制单元最多可以连接16个子控 制单元。

CAN-BUS系统诊断总线 诊断总线是用于诊断仪器和相应控制单元之 间的信息交换，它被用来代替原来的K线或 者L线的功能(废气处理控制器除外)。 诊断总线目前只能在VAS5051和VAS5052 下工作，而不能适用于原来的诊断工具，如 1552等。诊断总线通过网关转接到相应的 CANBUS上，然后再连接相应的控制器进行 数据交换。 随着诊断总线的使用，大众集团将逐步淘汰 控制器上的K线存储器，而采用CAN线作为 诊断仪器和控制器之间的信息连接线，我们 称之为虚拟K线。诊断总线 仪表总线 驱动总线 舒适总线

信息总线

网关

CAN-BUS系统当车辆使用诊断CANBUS总线结构后， VAS5051等诊断仪器必须使用相对应的新 型诊断线(VAS5051/5A或VAS5051/6A ), 否则无法读出相应的诊断信息。另外， 车上的诊断接口也作出了相应

的改动，具 体信息看如下图表： 注：5051仪器的版本号必须大于3.0以上 才能使用诊断CANBUS总线。 新型诊断线能够适用于旧型诊断接口。针脚号 1 4 5 6 7 14 15 16 对应的线束 15号线 接地 接地 CANBUS(高) k线 CANBUS(低) L线 30号线

注：未标明的针脚号暂未使用。

CAN-BUS系统Canbus上的信息 Canbus上的信息是以二进制形式出现的 。也就是说控制单元将信息转换成二进制 ，Canbus用电平来模拟二进制，接受控 制单元将电平转换成二进制数据，再将二 进制数据转换成正常数据。 例如： 控制单元B将发动机转速值信号先转换成 二进制信号(00010101),然后由发送器转 换成一串电平信号兵发送出去。 控制单元A的接收器先读取电平信号，转 换成二进制信号(00010101),然后再解 码成发动机转速值。

CAN-BUS系统逻辑信号和差分放大器

log: 1“ log. 0“

差分放大器对应于逻辑电平