隨著4C技術(shù)，即計(jì)算機(jī)、控制器、通信和CRT顯示技術(shù)的發(fā)展，特別是其中的微處理器技術(shù)和集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，過(guò)程控制系統(tǒng)經(jīng)歷了基地式氣動(dòng)控制儀表系統(tǒng)、電動(dòng)單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)等五代過(guò)程，其中控制器區(qū)域網(wǎng)CAN技術(shù)是在汽車(chē)工業(yè)上應(yīng)用的最為成熟技術(shù)之-，目前在汽車(chē)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，CAN幾乎成了一種必須采用的技術(shù)手段，尤其是在歐洲，如奔馳、寶馬、大眾，其他公司如沃爾沃等也都將CAN作為控制器聯(lián)網(wǎng)手段。此外，美國(guó)汽車(chē)廠(chǎng)也將控制器聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)逐步由Class 2過(guò)渡到CAN。

　　為了適應(yīng)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，滿(mǎn)足汽車(chē)維修人員的需要，以推動(dòng)汽車(chē)維修產(chǎn)業(yè)技術(shù)的普及與水平的提高，特編寫(xiě)此書(shū)。

　　本書(shū)不涉及高深的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，文字簡(jiǎn)練，通俗易懂。通過(guò)閱讀本書(shū)，能理解汽車(chē)電腦控制區(qū)域網(wǎng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)（CAN-BUS）的組成、工作原理、故障診斷與檢查方法。本書(shū)適用于廣大汽車(chē)維修人員、駕駛員及大、中專(zhuān)院校汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)的學(xué)生使用。

　　一、CAN總線(xiàn)的形成

　　1.汽車(chē)常規(guī)布線(xiàn)法的缺陷

　　隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，汽車(chē)裝備日趨完善，車(chē)用電氣設(shè)備越來(lái)越多，從發(fā)動(dòng)機(jī)控制到傳動(dòng)系統(tǒng)控制，從行駛、制動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制到安全保證系統(tǒng)及儀表報(bào)警系統(tǒng)，從電源管理到為提高舒適性而作的各種努力，使汽車(chē)電氣系統(tǒng)形成-個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，并且都集中在駕駛室控制。如果按照常規(guī)點(diǎn)到點(diǎn)間的布線(xiàn)法，則整個(gè)汽車(chē)的布線(xiàn)將十分復(fù)雜，顯得很凌亂。尤其是在高檔客車(chē)中，傳統(tǒng)布線(xiàn)不僅增加了布線(xiàn)的復(fù)雜程度，而且布線(xiàn)所需的銅線(xiàn)也將成倍增加。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛采用傳統(tǒng)布線(xiàn)方法的高檔汽車(chē)中，其電線(xiàn)長(zhǎng)度可達(dá)2 km，電氣節(jié)點(diǎn)高達(dá)1500個(gè)。而且，該數(shù)字大約每10年增長(zhǎng)1倍，從而加劇了粗大的線(xiàn)束與汽車(chē)有限的可用空間之間的矛盾。

　　一般情況下，線(xiàn)束都裝在看不到的地方（如縱梁下等），一旦線(xiàn)束中出了問(wèn)題，不僅查找相當(dāng)麻煩，而且維修也很困難。另外，每個(gè)車(chē)型的線(xiàn)束都不- -樣，每種車(chē)都要單獨(dú)設(shè)計(jì)，從而增加了設(shè)計(jì)和試制的難度。有時(shí)需替代某個(gè)落后的電器配件，要增加幾根線(xiàn)，因無(wú)法加到原線(xiàn)束中，只能從外面加線(xiàn)，從而使線(xiàn)路更凌亂。所以，無(wú)論從材料成本還是從工作效率看，傳統(tǒng)布線(xiàn)法都將不適應(yīng)汽車(chē)的發(fā)展。將電子技術(shù)用于汽車(chē)布線(xiàn)的多路總線(xiàn)傳輸技術(shù)將能夠很好地解決上述矛盾。

　　2.數(shù)據(jù)總線(xiàn)技術(shù)的產(chǎn)生

　　什么是數(shù)據(jù)總線(xiàn)呢？所謂數(shù)據(jù)總線(xiàn)，就是指在一條數(shù)據(jù)線(xiàn)上傳遞的信號(hào)可以被多個(gè)系統(tǒng)共享，從而最大限度地提高系統(tǒng)整體效率，充分利用有限的資源。例如，常見(jiàn)的電腦鍵盤(pán)有104位鍵，可以發(fā)出100多種不同的指令，但鍵盤(pán)與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)連接線(xiàn)卻只有7根，鍵盤(pán)正是依靠這7根數(shù)據(jù)連接線(xiàn)上不同的電平組合（編碼信號(hào)）來(lái)傳遞信號(hào)的。如果把這種方式應(yīng)用在汽車(chē)電氣系統(tǒng)上，就可以大大簡(jiǎn)化目前的汽車(chē)電路?？梢酝ㄟ^(guò)不同的編碼信號(hào)來(lái)表示不同的開(kāi)關(guān)動(dòng)作、信號(hào)解碼后，根據(jù)指令接通或斷開(kāi)對(duì)應(yīng)的用電設(shè)備（前照燈、刮水器、電動(dòng)座椅等）。這樣，就能將過(guò)去-線(xiàn)一用的專(zhuān)線(xiàn)制改為- -線(xiàn)多用制，大大減少了汽車(chē)上電線(xiàn)的數(shù)量，縮小了線(xiàn)束的直徑。當(dāng)然，數(shù)據(jù)總線(xiàn)還將使計(jì)算機(jī)技術(shù)融入整個(gè)汽車(chē)系統(tǒng)之中，加速汽車(chē)智能化的發(fā)展。

　　20世紀(jì)90年代以來(lái)，汽車(chē)上的電控裝置越來(lái)越多，例如電子燃油噴射裝置、防抱死制動(dòng)裝置（ABS）、安全氣囊裝置、電動(dòng)門(mén)窗裝置、主動(dòng)懸架等。隨著集成電路和單片機(jī)在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用，汽車(chē)上的電子控制器的數(shù)量越來(lái)越多。因此，一-種新的概念一汽車(chē) 上電子控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)CAN的概念也就應(yīng)運(yùn)而生。為使不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的部件能在同一輛汽車(chē)上協(xié)調(diào)工作，必須制定標(biāo)準(zhǔn)。按照ISO有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， CAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線(xiàn)式，因此稱(chēng)為CAN總線(xiàn)。

　　正如公路運(yùn)輸需要交通規(guī)則來(lái)維持正常的動(dòng)作一樣，數(shù)據(jù)總線(xiàn)也需要信號(hào)傳遞規(guī)范。其中，一種基本的規(guī)則是分時(shí)。在這種規(guī)則下，數(shù)據(jù)總線(xiàn)在每--時(shí)刻只能被兩個(gè)部件占用，在兩個(gè)部件之間傳遞信號(hào)。由于電信號(hào)傳播的速度極快，因此數(shù)據(jù)總線(xiàn)完全可以滿(mǎn)足許多部件進(jìn)行分時(shí)信號(hào)傳遞的需要。

　　在現(xiàn)代轎車(chē)的設(shè)計(jì)中，CAN已經(jīng)成為必須采用的裝置，奔馳、寶馬、大眾、沃爾沃及雷諾汽車(chē)都將CAN作為電子控制器聯(lián)網(wǎng)的手段。由于我國(guó)中高級(jí)轎車(chē)主要以歐洲車(chē)型為主，因此歐洲車(chē)型應(yīng)用最廣泛的CAN技術(shù)，也將是國(guó)產(chǎn)轎車(chē)引起的技術(shù)項(xiàng)目。目前汽車(chē)上的網(wǎng)絡(luò)連接方式主要采用2根CAN總線(xiàn)，一根是用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速CAN總線(xiàn)，速率達(dá)到500kb/s，另- -根是用于車(chē)身系統(tǒng)的低速CAN總線(xiàn)，速率是100 kb/s。

　　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用CAN總線(xiàn)主要連接對(duì)象是發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、ASR及ABSECU、SRSECU、組合儀表等。它們的基本特征相同，都是控制與汽車(chē)行駛直接相關(guān)的系統(tǒng)。

　　車(chē)身系統(tǒng)用CAN總線(xiàn)主要連接對(duì)象是4門(mén)以上的集控鎖、電動(dòng)門(mén)窗、后視鏡和廂內(nèi)照明燈等。有些先進(jìn)的轎車(chē)除了上述2根CAN總線(xiàn)外，還有第3根CAN總線(xiàn)，它主要負(fù)責(zé)衛(wèi)星導(dǎo)航智能通信系統(tǒng)。

　　目前，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用CAN總線(xiàn)和車(chē)身系統(tǒng)用CAN總線(xiàn)這2根總線(xiàn)之間是獨(dú)立的，彼此之間沒(méi)有關(guān)系。今后工程技術(shù)人員將逐步克服技術(shù)障礙，設(shè)置“網(wǎng)關(guān)”，在各根CAN總線(xiàn)之間搭橋?qū)崿F(xiàn)資源共享，將各個(gè)數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的信號(hào)反饋到儀表板總成上的顯示屏上。駕駛員只要看看顯示屏，就可以知道各個(gè)電控裝置是否正常工作。把數(shù)據(jù)總線(xiàn)技術(shù)引人汽車(chē)，對(duì)汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展必將起到積極的推進(jìn)作用。