汽车应用中CAN的演变
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在1991年,新的梅赛德斯奔驰s级作为具有工程师数十项创新的豪华轿车亮相,CANbus也是首次应用于奔驰系列,而在今天已是所有汽车的必配。 带有内燃机的汽车本质上是机械属性,理论上几乎不需要电子设备。汽油发动机需要火花塞来点火,包括极其简单和高度可靠的电磁系统。这种简单的19世纪技术仍然用于活塞飞机发动机。 简单有时是优势,但通过较复杂电子部分可以为发动机运行提供更好的控制水平和效率。到20世纪80年代,微处理器和微电子技术的进步使燃料喷射通过发动机控制单元(ECU)来控制。直接点火系统,就像Saab(萨博)在1985年引入的那样,完全免除了机电部件,并将火花塞直接连接到ECU,通过计算机精确地控制点火时间,适应不同的燃料等级和温度。
现代车辆必须适应一系列汽车技术的布线,包括发动机、自动安全系统、客舱舒适、照明,以及能源监测和充电系统等。 复杂性使精确、自动控制更好,但在某种程度上,电子复杂性已经成为了汽车空间有限的一个问题。到20世纪80年代初,最为复杂的汽车布线结构已经达到了极限。在当时的布线结构中,来自传感器信息或通信都必须直接连接到部件上。例如,电子仪表板、电子控制自动变速器和自动制动系统(ABS),与这些部件相连的传感器必须通过单独的线缆连接。随着汽车电子产品的增加,所有汽车系统的布线体积、重量和复杂性变得巨大。 发展CANbus 1983年,德国Robert Bosch GmbH 工程技术公司开始着手解决汽车布线架构的局限性,解决线束和功能所占用空间有限的问题。解决方案必须紧凑、经济、足够稳健,才能在电磁噪声环境下工作。 他们的解决方案是控制器区域网(CAN),这是一个串行总线网络,允许在任何网络节点之间进行通信。系统的协议允许最高优先级信息首先传输,并具有故障安全机制,可在不妨碍网络的情况下断开故障节点。它在设计上也很强大。CANbus使用一对电线,称为CAN高和CAN低。它们被紧密地缠绕在一起,确保电磁干扰均匀地影响两根导线中的信号,从而限制误差。
本图说明了汽车CANbus网络如何在减少线路的同时促进更多设备通信。(图表由Florent.david.lille1绘制,通过维基共享发布。) |








