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宝来CAN 数据传输系统的原理与故障诊断 一汽-大众汽车有限公司生产的宝来（Bora ）轿车，已于2001 年12 月9 日上市，该款车融合了许多高新的 技术，在动力传动系统和舒适系统中装用了两套CAN 数据传输系统（图1），本文将对此系统加以介绍。 1 、CAN 数据传输系统概述 （1）为什么要采用数据总线 我们知道，汽车两块电脑之间的信息传递，有几个信号就要有几条信号传输线（信号传输线的接地端可 以采用公共回路），例如，宝来轿车发动机电控单元J220 与自动变速器电控单元J217 之间就需要有5 条信 号传输线。如果传递信号项目多还需要更多的信号传输线，这样会导致电控单元针脚数增加、线路复杂、 故障率增多及维修困难。 （2 ）什么是数据总线 一辆汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每块电控单元都只需引出两条线共同接在两个 节点上，这两条导线就称作数据总线。以前各电控单元之间好比有许多人骑着自行车来来往往，现在是这 些人乘坐公共汽车，公共汽车可以运输大量乘客，故数据总线亦称BUS 线。 （3 ）什么是CAN 协议 电子计算机网络用电子语言来说话，各电控单元必须使用和解读相同的电子语言，这种语言称“协议”，汽 车电脑网络常见的传输协议有数种。宝来车装用博世公司产品，数据总线采用CAN 协议，这个协议是由福 特、Internet 与博世公司共同开发的高速汽车通信协议。CAN 是Controller Area Network （控制单元区域 网络）的缩写，意思是控制单元通过网络交换数据。 （4 ）CAN 数据传输系统的优点 数据总线与其它部件组合在一起就成为数据传输系统，CAN 数据传输系统的优点是： ①将传感器信号线减至最少，便更多的传感器信号进行高速数据传递。 ②电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间。 ③如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。 ④各电控单元的监测对所连接的CAN 总线进行实时监测，如出现故障该电控单元会存储故障码。 ⑤CAN 数据总线符合国际标准，以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据交换。 2 、CAN 数据传输系统构成及工作原理 （1）CAN 数据传输系统构成 CAN 数据传输系统中每块电脑的内部增加了一个CAN 控制器，一个CAN 收发器；每块电脑外部连接了两 条CAN 数据总线。在系统中作为终端的两块电脑，其内部还装有一个数据传递终端（有时数据传递终端安 装在电脑外部）。 （5 ）各部件功能 ①CAN 控制器作用是接收控制单元中微处理器发出的数据，处理数据并传给CAN 收发器。同时CAN 控制 器也接收收发器收到的数据，处理数据并传给微处理器。 ②CAN 收发器是一个发送器和接收器的给合，它将CAN 控制器提供的数据转化成电信号并通过数据总线 发送出去，同时，它也接收总线数据，并将数据传到CAN 控制器。 ③数据传递终端实际是一个电阻器，作用是避免数据传输终了反射回来，产生反射波而使数据遭到破坏。 ④CAN 数据总线用以传输数据的双向数据线，分为CAN 高位（CAN-high ）和低位（CAN-low ）数据线。 数据没有指定接收器，数据通过数据总线发送给各控制单元，各控制单元接收后进行计算。为了防止外界 电磁波干扰和向外福射，CAN 总线采用两条线缠绕在一起（图2 ）。两条线上的电位是相反的，如果一条线 的电压是5V，另一条线就是0V，两条线的电压和总等于常值。通过该种办法，CAN 总线得到保护而免受 外界电磁场干扰，同时CAN 总线向外辐射也保持中性，即无福射。 （3 ）数据传递过程 例如：发动机电脑向某电脑CAN 收发器发送数据，该电脑CAN 收发器接收到由发动机电脑传来的数据， 转换信号并发给本电脑的控制器。CAN 数据传输系统的其它电脑收发器均接收到此数据，但是要检查判断 此数是否是所需要的数据，如果不是将忽略掉（图3 ）。 3 、动力CAN 数据传输系统 （1）动力CAN 数据传输系统的组成 动力CAN 数据总线连接3 块电脑（图4 ），它们是发动机、ABS/EDL 及自动变速器电脑（动力CAN 数 据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑）。总线可以同时传递 10 组数据，发动机电脑 5 组、ABS/EDL 电脑3 组和自动变速器电脑2 组。数据总线以 500kbit/s 速率，每一数据组传递大约需要 0.25ms，每一电控单元7-20ms 发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL 电控单元→发动机电控单元→自动 变速器