汽车CAN-BUS系统解析
汽车CAN-BUS系统解析
控制器局域网(controllerareanetwork 简称CAN)现今汽车电路很多都走CAN-BUS 系统，它是1993 年SAAB 开始启用的新控制系统，目前大部分欧洲车系车种都是用CAN-BUS，而日系车种2002 年以后陆续也有车子改使用CAN-BUS 系统，TOYOTA、LEXUS 车系2006 年以后推出的新车款也改用CAN-BUS 系统。
平民化深度解析：CAN-BUS 有何特别?
我用最简单的话让各位了解。
过去把发动机打开以后，可以看到一连串的线路，这些线路中传输着各种各样的控制信号。
如果使用速度更快的线路作为总线传输全部的信号，并且对应的部件加一个对信号过滤选择的器件，这样线路就大大减少了，速度也上去了。
不过加上去的东西价格和对线路简化而减少的投入也要考虑到成本里面。
它内部的计算机系统变成类似小型网络的回路，每项电器用品都是一个小型计算机，只要有一条正电、2~3 条信号线就能控制整个车子回路，例如电动窗原本要十来条电线来控制，现在只要4 条电线就能控制，例如想要驾驶窗玻璃下降，按钮只要送出数字信号例如1122 马达端的小计算机收到1122 就能控制窗户下降，而信号线只是短暂送出1122 的信号后就没有电力输出，所以
当电动窗故障时若没用专用检修计算机查故障就不能知道哪个东西故障，因为信号线量不到电压、开关与马达端也没有电可量，所以故障判断没用专用检修计算机就不能找出问题。
尾灯系统也是一样~在尾灯处有一个小型计算机接收信号，当收到信号
就会执行信号代表的动作的，例如踩煞车时送出3344 的信号，计算机收到3344 的信号就会送电给煞车灯泡亮灯，当煞车放开时送出4433 的信号计算机。
CAN-BUS介绍
什么是CAN-BUS？CAN-BUS即CAN总线技术，全称为“控制器局域网总线技术（Controller Area Network-BUS）”。
Can-Bus总线技术最早被用于飞机、坦克等武器电子系统的通讯联络上。
将这种技术用于民用汽车最早起源于欧洲，在汽车上这种总线网络用于车上各种传感器数据的传递。
CAN-BUS的工作原理大家知道当今车辆的电控系统是越来越多，例如电子燃油喷射装置、ABS装置、安全气囊装置、电动门窗、主动悬架等等。
同时遍布于车身的各种传感器实时的监测车辆的状态信息，并将此信息发送至相对应的控制单元内。
『车身上各种控制单元的分布图』通过上图我们可以看到车身上的各种控制单元，车越高级，车身上的控制单元也就越多，每个控制单元都可看做一台独立的电脑，它可以接受信息，同时能对各种信息进行处理、分析，然后发出一个指令。
比如发动机控制单元会接受来自进气压力传感器、发动机温度传感器、油门踏板位置传感器、发动机转速传感器等等的信息，在经过分析和处理后会发送相应的指令来控制喷油嘴的喷油量、点火提前角等等，其它控制单元的工作原理也都类似。
在这里可以给大家做一个比喻，车上的各种控制单元就好比一家公司各个部门的经理，每个部门的经理接受来自自己部门员工的工作汇报，经过分析作出决策，并命令该部门的员工去执行。
『控制单元』车身上的这些控制单元并不是独立工作的，它们作为一个整体，需要信息的共享，那么这就存在一个信息传递的问题。
比如发动机控制单元内的发动机转速与油门踏板位置这两个信号也需要传递给自动变速器的控制单元，然后自动变速器控制单元会据此来发出升档和降档的操作指令，那么两个控制单元之间又是如何进行通信的呢？『每项信息都通过各自独立的数据线进行交换』目前在车辆上应用的信息传递形式有两种。
第一种是每项信息都通过各自独立的数据线进行交换。
比如两个控制单元间有5种信息需要传递，那么则需要5根独立的数据线。
也就是说信息的种类越多，数据线的数量和控制单元的针脚数也会相应增加。
汽车车身电控系统检修-CANBUS总线系统结构及传输原理
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
（4）数据总线 CAN数据总线是用于传输数据的双向数据线，分为CAN高位（CAN-High）线和 CAN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处理。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
（4）数据总线 CAN数据总线采用两条线相互扭结成双绞线，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，两条线的电压总和等于常值。双绞线可以有效防 止对车辆内的其他设备产生电磁干扰，同时也可消除因为电压在CAN数据总线上快 速变换而产生的磁场干扰。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
一、CAN-BUS总线系统的结构
CAN-BUS数据总线的数据传输原理在很大 程度上类似电话会议的方式。一个用户 （控制单元）向网络中“说出”数据，而 其他用户“收听”到这些数据。若控制单 元认为这些数据对它有用，它就接收并且 应用这些数据，而其他控制单元也许不会 理会这些数据。故数据总线里的数据并没 有指定的接收者，而是被所有的控制单元 接收及计算。
CAN-BUS总线系统结构及传输原理
三、CAN-BUS数据总线的传输过程
数据的具体传输过程： ③ 接收数据。所有与CAN-BUS数据总 线相连构成网络的控制单元成为接收器， 从CAN-BUS数据总线上接收数据。 ④ 检查数据。控制单元对接收到的数据 进行检查，看是否是其功能所需。 ⑤ 接受数据。如果所接收的数据是需要 的，它将被认可及处理，反之将其忽略。
CAN-BUS控制系统解读
CAN总线控制技 术
一个中央控制单元
三个中央控制单元
三个控制单元和总线控制
制作：冯健
汽车电气控制系统
2001以前大众车的数据传输系统
TDI 柴油喷 射电脑 自变箱电脑 ABS电脑
CAN总线控制技 术
发动机电 脑
高速总线
安全气囊 电脑 方向盘 转角信号
网关电脑
网关：由于不同区域 Canbus 总线的速率
电子转向助力
Gateway 总线控制单元
制作：冯健
汽车电气控制系统
雨刷器控制器
开迪车舒适总线系统
拖车电脑 仪表电脑
CAN总线控制技 术
电网管理电脑
转向柱开关
空调电脑
网关电脑
司机门控制单元
副司机门控制单元
舒适系统控制单元
隔离栅监控
LIN总线
制作：冯健
汽车电气控制系统
开迪车信息总线系统
CAN总线控制技 术
CAN总线控制技 术
ISO 分类：低速型 低于10 kbps （用于后视镜调整、电动窗、灯光照明、雨刷器 等，称作LIN总线) 低速型 10 －125 kbps (用于舒适系统、仪表显示等） 高速型 125 kbps －1Mbps (用于发动机控制、ABS、传动控制等） 最多接入控制单元数：32个 最长一根 CAN bus 线长度：40 m 通用版本：Bosch CAN 2.0 单位换算： 1 bps = 1 bits per second（位/秒） 8 bits（位）= 1 byte（字节）
并联在总线导线上，所
有控制单元地位均相同。 称为多主机结构。
原则上CAN总线上用一条导线就足已满足要求了，但是在该总线系统上还是配备了第二条 导线，在这个第二条导线上，信号是按相反的顺序传送的，这样可以抑制外边干扰。
奔驰S级轿车的CAN BUS系统的基础总结与分析
奔驰S级轿车的CAN BUS系统的基础总结与分析正确的CAN BUD 波形图首先，简单介绍一下什么是CAN总线，以及一些基本结构，CAN总线技术，一般我们称它为，控制器局域网。
简单来说，就是把车辆上面，控制单元，用总线连接在一起，互相通信。
共享每个控制单元锁采集的一些数据。
举个最简单的例子.奔驰S级，变速箱换挡，最基本参考是车速与发动机负荷（即驾驶员的需求，，油门踏板的踩下或者说节气门的开度反应了驾驶员得负荷请求）。
对于普通车辆，如果变速箱需要获得这两个信号，就必须直接从之后两个控制单元去采集信号，就比如最早的节气门系统，除了有信号线通到ME电脑，还有一根信号线肯定是通到变速箱电脑的。
所以这样没有总线的系统，会存在许多问题，例如，随着车辆电子集成度得提高，车辆内的布线会越来越多过多的线路，导致成本增加，并且过多的线路，也是会造成故障的易发性。
而且会阻止车辆的发展。
CAN总线技术就是在这种情况下研究出来的。
在说一下CAN总线的结构，一般情况下，CAN总线包括1—总线，汽车上面一般由双绞线组成，双绞线最大的作用是降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波都会被另一根线上发出的电波抵消。
这样很利于CAN线的传播，并且有些CAN线可以运行单线模式，即使一条CAN线故障，整个CAN系统，还可运行。
同时，两条CAN线，一条有故障，另外一条还可以负责，确认故障。
2 CAN收发器（一般集成与控制单元呢，每个控制单元内，都有一个接收器，和一个发送器，用于在总线上，将自己需要的信息接收利用，同时将自己采集的信息，传递至CAN总线上，以便其他控制单元使用。
3—终端电阻，终端电阻作用为防止数据在终端被反射，并以回声的形式返回，数据在终端的反射会影响数据的传输。
在奔驰S级上面，终端电阻，有两种形式存在，一种位于CAN分配器中，一种位于某些控制单元内，（这个后面会具体介绍）4网关， 网关的主要功能是使连接在不同的数据总线上的控制单元能够交换数据。
关于大众CAN-BUS总线诊断系统(速腾、斯柯达一键升窗、舒适功能设定等
关于大众CAN-BUS总线诊断系统（速腾、斯柯达一键升窗、舒适功能设定等关于CAN-BUS总线诊断系统CAN是最新款大众、奥迪、SEAT和斯柯达汽车诊断通信的一种新方式。
不同于以前使用K线诊断通信的ISO9141系统，新CAN总线系统比以前的ISO9141系统要快得多（500 kbps与10.4 kbps的区别）。
运用CAN诊断必须要有新的硬件和软件。
诊断过程1．连接5053线至电脑2．发现新硬件，搜索驱动位置指向5053安装目录3．打开方向盘下面的储物盒，打开到最大角度，直到下不去了，用钥匙顶一下里面有个档片，这样盖子又能下来一定角度，注意用力要轻，免得档片断掉，断了我估计盖不上了吧。
大可不必把整个盖子拆下来。
4．一头连接至CAN-BUS接口，一头连接电脑启动软件5．启动vag-5053软件，注意一定要将车和电脑连接才能启动软件，否则软件将无法启动。
6.进入“系统配置”，确认COM端口为USB，点击测试，确认状态正常，最后点击“保存”。
7．进入“选择控制模块”8．进入相应的模块，比如需要修改“中央便利系统”，选择“46”，再选择“07重新编码”，点击“长编码帮助”。
提醒：操作前：请把原编码记下来，以后有问题可以改回来。
9．选择要打开的功能吧。
建议一次改一个，一个个功能试。
10．选择完毕，点击Transfer Coding，最后点击“确定”保存新的编码。
编辑本段新的功能速腾可以通过5053线调出的一些功能。
一键升窗先来解释一下“一键升窗”，原车在锁车后要一直按住摇控器锁键不能松手，没关的玻璃才会升到顶,按到中途松开遥控器玻璃窗就会停下来.现在更改编码后只要按一下键摇控的关门键玻璃窗就可以直接关上了。
注：可一键关闭所有的车窗，包括天窗。
1、舒适系统零件号为1K0 959 433 AM准备一条数据线，连上电脑，用5053软件进入到46，点击07单元，只要将原来的编码:19D8 02（08） 7F2D 8405 484F 01E0 11A0 改成 19D8 02（48） 7F2D 8405 484F 01E0 11A0，拔掉钥匙，打开车窗，然后锁车，按住锁车键不放，直到玻璃启动，放开锁车键，车窗玻璃仍然上升。
现代汽车CANBUS多路信息传输系统
星状形式连接汇聚 一点
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现代汽车CANBUS多路信息传输系统
舒适系统CAN数据总线传递数据的功能
l 中央门锁控制功能 l 电动窗控制功能 l 照明开关控制功能 l 电动调节和加热后视镜控制功能 l 故障自诊断功能
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现代汽车CANBUS多路信息传输系统
舒适系统CAN数据总线的优点
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现代汽车CANBUS多路信息传输系统
l 提供数据控制单元向CAN控制器提供需要发送 的数据
l 发送数据CAN收发器接收由CAN控制器传来的 数据，转为电信号并发送
l 接收数据CAN系统中，所有控制单元转为接收 器
l 检查数据控制单元检查判断所接收的数据是否 所需要的数据
l 接受数据如接收的数据重要，它将被接受并进 行处理。否则忽略
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现代汽车CANBUS多路信息传输系统
多路传输系统的通信协议标准主要有：
①美国Essex方法； ② 联 邦 德 国 Bosch 公 司 CAN （ Controller
AreaNetwork）两线系统； ③General Motors的E&C方法； ④英国GEC方法； ⑤日本电装公司的SW系统，该系统安装在丰田
到数据。若检查到错误，接收器立即通知发送器，发送器然后 再发送一次数据
•7)结束域：标志数据报告结束。在此是显示错误并重复发送数
据的最后一次机会
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现代汽车CANBUS多路信息传输系统
信息通过2个连续位进行传递例释
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现代汽车CANBUS多路信息传输系统
随着位数的增加，信息量增加情况
据比自动变速器控制单元提供的数据（驾驶舒 适）更重要，因此具有优先权
CAN BUS
在信息数据列中有11位的状态区，这11位二进制中 前7位既是发送信息的控制器标识符，同时又表示 了它的优先级，即从前往后数，前面零越多，优先 级越高。而后4位则是这个控制器发送不同信息的 编号，如发动机控制单元既要发送转速信号，又要 发送水温等信号，则后4位就有所不同。
CAN-BUS系统
Canbus系统的难题-发送和接受的同步
广播原理：一家发送，大家接 收
CAN-BUS系统
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。
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。
CAN-BUS系统
CAN 诊断
CAN 信息
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
现代汽车CAN-BUS系统
CAN收发器功能
收发器
发送器 数据转变为电信号 控制器
数据传给控制器 接受器
数据传输终端的功能
• 是一个电阻器 • 阻止数据在传输终了被反 射回来并产生反射波 • 因为反射波会破坏数据
数据传递线的功能
用以传输数据的双向数据线
分为CAN高位数据线 （CAN-HIGH）和CAN低位 数据线（CAN-LOW） 数据总线没有指定接收器，数 据通过数据总线发送并由各控 制单元接受和计算
6、CAN数据总线数据传输的原理
• CAN数据总 线中的数据 传递就像一 个电话会议 • 一个电话用 户（控制单 元）将数据 “讲入”网 络中，其他 用户通过网 络“接听” 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
7、CAN数据总线的构成
CAN数据总线由1个控制器、1个收发器、 2个数据传输终端和2条数据传递线构成
10、CAN数据总线传递数据的构成
• CAN数据总线在极短的时间里，在各控制 单元间传递数据，可将其分为7个部分 • CAN数据总线传递的数据由多位构成。 在数据中，位数的多少由数据域的大小决 定 • （一位是信息的最小单位——单位时间电 路状态。在电子学中，一位只有0或1两个 值。也就是只有”是“和”不是“两个状
• 数据的形成图表如下：
该形式在两条数据传输线上是一样的
• 开始域：
标志数据开 始。带有大 约5V电压 （由系统决 定）的1位， 被送入高位 CAN线；带 状态域：判定数据中的 有大约0V 优先权。如果两个控制单 电压的1位 元都要同时发送各自的数 被送入低位 据，那么，具有较高优先 CAN线。 权的控制单元，优先发送
9、CAN数据总线的数据传递过程
汽车CAN-BUS多路信息传输系统介绍
目录
• 引言 • CAN-BUS技术概述 • 汽车CAN-BUS多路信息传输系统原
理 • 汽车CAN-BUS多路信息传输系统应
用实例 • 挑战与解决方案 • 未来发展趋势与前景展望
01 引言
目的和背景
汽车电子化和智能化发展
随着汽车技术的不断进步，汽车内部的电子控制系统越来越 多，需要一种高效、可靠的数据传输系统来实现各个系统之 间的信息交换。
安全性问题
汽车CAN-BUS系统涉及到车辆控制和安全等方面，因此需要解决 网络安全和信息安全问题。
解决方案及创新思路
优化网络拓扑结构
通过优化CAN-BUS网络的拓扑结构，提高信息传 输的效率和实时性。例如，采用星型、树型等拓 扑结构，减少信息传输的延迟和冲突。
加强网络安全防护
采用加密、认证等网络安全技术，确保CAN-BUS 系统的信息安全和网络安全。同时，建立完善的 网络安全防护体系，防止恶意攻击和非法访问。
节能控制
通过CAN-BUS系统实现发动机与其他控 制单元的协同工作，如与变速箱控制单元 协同实现最佳换挡策略，降低油耗。
故障诊断
当发动机出现故障时，控制单元可以通 过CAN-BUS系统将故障信息发送给仪 表盘，以便驾驶员及时了解并处理。
实例二：车身电子稳定系统中的应用
实时监控
车身电子稳定系统通过CAN-BUS系统实时获取车辆动态参数（如车 速、横摆角速度、侧向加速度等），以判断车辆是否处于稳定状态。
提高汽车性能和安全性
通过CAN-BUS多路信息传输系统，可以实现汽车各个系统之 间的实时数据共享和协同工作，从而提高汽车的整体性能和 安全性。
报告范围
CAN-BUS多路信息传输系统基 本原理：介绍CAN-BUS多路信
比亚迪CAN-BUS系统原理
精 诚 服 务
硬线保护电路——近光灯
组合 开关
CAN-H
CAN-L
多路 集成 控制 模块
CAN-H
CAN-L
继电 器控 制模 块
正电
近光灯
远光灯
正电
硬线保护电路——雨刮高速档
CAN-H
组合 开关
CAN-L
多路 集成 控制 模块
CAN-H
CAN-L
继电 器控 制模 块
接地
雨刮器电机
洗涤器电机
技术·品质·责任
精 诚 服 务
总线系统相关诊断 1、各模块通过CAN线进行诊断，诊断口3和11脚为CAN-H和CAN-L。 2、各模块都记录有与CAN通讯相关的故障码，判断CAN通讯是否正常。 3、通过诊断仪读出通讯异常时，先检查CAN线是否有故障，如果CAN正常，再 检查模块。 4、CAN线是否正常，通过在诊断口测量CAN-H和CAN-L的电阻来判断；在OFF档 下测量电阻值在60欧~70欧左右。 ⑤通过测量CAN—H和CAN-L的对地电压； 正常情况下，CAN—H的对地电压在2.5V-3.5V之间； 正常情况下，CAN—L的对地电压在1.5V-2.5V之间；
正电
技术·品质·责任
精 诚 服 务
技术·品质·责任
对这个数据感兴趣的用户 就会利用数据，而其它用 户则选择忽略
技术·品质·责任
精 诚 服 务
2
CAN BUS在车上的应用
2.1 例如：两个电脑ຫໍສະໝຸດ 间的通讯，水温传感器、车速信号的传输
ECU 传感器
传感器 ECU
CAN-BUS
技术·品质·责任
精 诚 服 务
3
CAN BUS工作原理