CAN總線在行車安全上的應用與檢修

1 CAN 總線在行車記錄儀上的應用
行車記錄儀的兩大部分是計算機終端的數據分析軟件和行車記錄儀的主機。主機部分的主要功能是對車輛在行駛時數據的采集、記錄和存儲，是記錄儀的核心部分。相比于傳統的行車記錄儀，由于需要采樣的信號繁多，加之信號采集難度也較大，需要很多的連接線。為了保證信號采集的準確性，還需要經過濾波電路和放大電路對采集到的信號進行處理，整個過程相當復雜。如果各個處理電路之間的電氣特性不匹配，這就嚴重影響了記錄儀信號采集的準確性，甚至還會影響到汽車其他系統間的協調。
CAN 總線一方面不會影響其他系統的正常工作，因為汽車行駛記錄儀直接通過接口從CAN 總線上獲取相應的信號；另一方面，CAN 總線的數據傳遞可靠性很高，這保障了數據的準確性。根據CAN 總線是一種多主總線的這一特點，可通過作為一個節點的形式將汽車行駛記錄儀接到汽車CAN 網絡中。從理論上來說，系統的復雜性越高，所需設置的主節點越多。在汽車CAN 網絡系統中與計算機終端采用主節點、從節點的設置方式。
多數簡單系統中都只有一個主節點，相關數據由主節點向從節點傳遞，從節點根據地址判斷該數據是否接收，向主節點發出應答信號。根據數據處理，從節點完成不同的功能，例如數字量、模擬量輸入輸出、驅動器等。這些工作主要是根據主節點發出的信號來完成的，并能實現接收和上傳數據等通信功能。CAN 接口電路原理框圖如圖1 所示。

圖1 CAN 接口電路原理框圖
CAN 總線的應用，使得汽車行駛記錄儀對信號的采樣系統被簡化，降低了對微處理器的性能要求，同時提高了行駛記錄儀的穩定性。在RS232 通信節點中可以建立多點遠程通信，這一設計使其硬件和軟件上都有所創新，使記錄儀在安裝時更方便，具有很強的可移植性和擴充性以及很好的性價比。因此，也會有較好的市場前景。
2 CAN 總線在ABS 上的應用
ABS 是一種主動安全裝置?，F在的ABS 基本都是電子式制動系統。其功能就是在車輪面臨即將抱死狀態時，降低制動力，而當車輪沒到這個臨界值時又增加制動力，如此反反復復地動作，使制動效果達到。運用現在的CAN 總線技術可優化如圖2 所示。

圖2 ABS 控制節點系統圖
在ABS 上增設一個總線智能節點，內置一個單片機控制芯片，這樣就可以增強系統的實用性和靈活性。
因為ABS 是在緊急剎車情況下作用，在速度和時間上要求非常高，根據CAN 總線的實時性與穩定性，可大大提高制動效果。減少通信時間，縮短制動距離，在安全方面提供更高的保證。
3 CAN 總線的故障檢修
一般診斷步驟：
（1）了解該車型的多路傳輸系統特點；
（2）汽車多路傳輸系統的功能；
（3）檢查汽車電源系統是否正常；
（4）檢查汽車多路傳輸系統的鏈路是否正常（替換法、跨線法）；
（5）如果是節點故障，只能采用替換法進行檢測示例。
例：三個控制單元組成CAN 總線系統檢測步驟如圖3 所示，CAN 總線有一條數據線短路，先將故障診斷儀接入，讀取其故障碼；用萬用表測量模塊供電搭鐵是否正常和數據線導通性、有無對地短路、有無正電短路、終端電阻是否正常等。

圖3 三個控制單元組成的CAN 總線
用示波器測量數據線運行的數據信號是否正常；如果信號波形不正常，又沒發現數據短路、斷路等故障時，可用排除法或者代換法進行節點故障診斷。
4 故障診斷儀的使用
（1）診斷儀讀?。和ㄟ^故障診斷儀器的功能測量數據塊模塊中可得到以下信息：控制單元之間的CAN 通信狀態。CAN 工作狀態類型可分為“單線”或“雙線”。從另一個控制單元的CAN 輸入信號。
（2）診斷儀故障查詢：當車載網絡系統出現故障時自診斷系統能識別的故障有一條或兩條數據線斷路；兩條數據線在同時斷路；數據線對地短路或對正極短路；一個或多個電子控制單元有故障。
5 汽車示波器的使用
示波器檢測波形有以下五種：
a 幅值：電子信號在某一時間點上的即時電壓。
b 頻率：電子信號在循環的兩個事件之間的時間為周期，頻率為周期的倒數，即一般指每秒的循環數。
c 脈沖寬度：電子信號高電頻所占總時間長度的比例或占空比。
d 形狀：電子信號的外形特征，包括其曲線、輪廓和上升沿、下降沿等。
e 陣列：通過排列組合的方式進行數據傳遞，通過某種順序組成專門信息信號的重復方式。
數字存儲式示波器用雙通道對CAN- BUS 總線進行測量，通過對示波器波形的分析可以很容易發現故障。
6 總結
隨著汽車行業的快速發展，汽車上也會越來越多地運用電
子網絡控制技術。由于早期汽車線束復雜、凌亂、沉重，CAN 總線技術的優越性將會被廣泛地應用在各大控制系統中。如發動機控制系統、燈光控制系統、空調系統、電動門窗控制系統、ABS 控制系統和行車記錄儀等。傳統的每個控制模塊都有自己的信號傳輸線，而CAN 總線技術可以大大地優化這種結構，把各個模塊連接到一起組成一個網絡。每個子系統通過控制器與主機或其他子系統進行通信。這種通信方式結構簡單，速率較快，將會被更廣泛應用。