汽车CAN总线概述及其故障诊断

　1. 汽车CAN总线技术简介
　　CAN总线技术是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，在欧洲已是汽车网络的标准协议。
　　汽车CAN总线技术通过遍布车身的传感器，汽车的各种行驶数据会被发送到“总线”上，这些数据不会指定唯一的接收者，凡是需要这些数据的接收端都可以从“总线”上读取需要的信息。CAN总线的传输数据非常快，可以达到每秒传输32bytes有效数据，这样可以有效保证数据的实效性和准确性。传统的轿车在机舱和车身内需要埋设大量线束以传递传感器采集的信号，而Can-Bus总线技术的应用可以大量减少车体内线束的数量，线束的减少则降低了故障发生的可能性。
　　2. 汽车CAN总线技术工作原理
　　CAN―BUS数据总线包括控制单元、控制器、收发器、数据传输终端。控制单元是CAN―BUS数据总线主要计算器，将控制器传递来的信息进行运算，并将运算数据传递给控制器。控制器接收来自控制单元的信号，形成指令通过发送器传递总线。收发器接收总线数据，并将数据传送到CAN控制器。控制器通过接收器传递信号进行转换传递给控制单元。CAN―BUS数据总线中的数据传递就像一个总部。一个分部通过网络将数据“上传”网络中，其他用户通过网络“接收”这个数据，对这个数据感兴趣的用户就会利用数据，而其他用户则选择忽略。
　　3. 汽车CAN总线技术的优缺点
　　优点：
　　（1）减轻整车重量。减少线束，部分线束变细，节省其他空间，单个线束所承载的功能增加。
　　（2）节约成本 。线束减少，传感器共享，可以实现控制器执行器的就近连接原则。
　　（3）质量可靠。插头减少，故障率减少，质量更可靠。
　　（4）减少装配时间。减少了装配步骤。
　　（5）增大开发余地。各控制器可以把整车功能相对随意地分担，新的功能和新技术可以通过软件进行更新。
　　缺点：
　　不能实现视频、音频的实时同步通信。成本高于LIN总线。
　　4. 汽车CAN总线技术的应用及功能
　　A应用 ：
　　CAN-BUS的通讯协议建立在国际标准组织的开放系统互联参考模型基础上，主要工作在数据链路层和物理层，用户可在其基础上开发适应系统实际需要的应用层通信协议。CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，因而传输时间短，受干扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能，以切断该节点与总线的联系，使总线上的其他节点及通信不受影响，故具有较强的抗干扰能力。
　　B功能：
　　a多路传输功能。为了减少车辆电气线束的数量，多路传输通信系统可使部分数字信号通过共用传输线路进行传输，系统工作时，由各个开关发送的输入信号通过中央处理器转换成数字信号，该数字信号将以串行信号的形式从传感器传输给接收装置，发送的信号在接收装置处将被转换为开关信号，再由开关信号对有关元件进行控制
　　b“唤醒”和“休眠”功能。“唤醒”和“休眠”功能用于减少在关闭点火开关时蓄电池的额外能量消耗。当系统处于“休眠”状态时，多路传输通信系统将停止诸如信号传输和CPU控制等功能，以节约蓄电池的电能；当系统一旦有人为操作时，处于“休眠”状态的有关控制装置立即开始工作，同时还将“唤醒”信号通过传输线路发送给其他控制装置。
　　c失效保护功能。失效保护功能包括硬件失效保护和软件失效保护两种功能。当系统的CPU发生故障时，硬件失效保护功能使其以固定的信号进行输出，以确保车辆能继续行驶；当系统某控制装置发生故障时，软件失效保护功能将不受来自有故障的控制装置的信号影响，以保证系统能继续工作。
　　d故障自诊断功能。故障自诊功能具有两种模式，即多路传输通信系统的自诊断模式和各系统输入线路的故障诊断模式，通过这两种模式既能对自身的故障进行自诊断，同时还能对其他系统进行故障诊断。
　　5. 汽车CAN总线技术的故障和解决方法
　　CAN总线技术虽说是把汽车上的线路高度集中化，减少了故障的产生，并且具有自诊断功能，但它并非十全十美，其实也有自身的不足之处，其中引起汽车信息传输故障的原因有三种类型：
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