【摘要】本篇论文针对CAN数据总线在迈腾轿车上的一些用应、CAN数据总线一些基本特点和汽车CAN数据总线的发展趋势等进行了较为深入的研究。
【关键词】CAN;数据总线;通信;迈腾
一汽大众生产的中高级轿车迈腾为德国大众集团B级车平台——PQ46平台上诞生的最新一代B级轿车，又称为PASSAT B6，为上海大众PASSAT B5轿车的新一代产品。迈腾轿车应用了大量的先进技术，尤其多路CAN总线系统的应用，提高了车辆的动力性、舒适性、安全性。
CAN 是Controller Area Network 的缩写，是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的控制单元及传感器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。它是一种多主总线通信介质可以是双绞线同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1Mbps，距离可达10km。在大众集团旗下轿车中CAN总线最大多为500kbit/s。考虑到信号的重复率及产生出的数据量，各个公司在汽车上应用多路CAN总线。
CAN数据总线将各个控制单元组合成一个整体，使所有信息都沿总线传输，与所连接的控制单元数及所涉及的信息量的大小无关，这样就解决了随着新增信息量的加大，线路及控制单元上插头的数目不断增加的问题，并且使不同信息需要不同线路的问题也得以解决。由于采用了许多新技术及独特的设计，CAN总线与一般的总线相比，具有突出的可靠性、实时性和灵活性。所以新型轿车普遍应用CAN总线传输技术。
１．迈腾轿车CAN总线的特点
1.1驱动CAN总线系统
驱动CAN总线系统由与车辆驱动、行驶及安全相关的系统构成，在迈腾轿车上，与驱动CAN总线相关联的控制单元有：发动机控制单元（J623）、自动变速器控制单元（J217）、ESP电子稳定系统控制单元（J104,集成了ABS、EBD、EDS、ASR等）、安全气囊控制单元（J234）、转向柱控制单元（J527）、网关（J533，为独立式，安装于仪表板左下部，老款大众车型将其安装于仪表内与仪表控制单元集成在一起）等，因此动力总线在整车电控系统中具有举足轻重的作用，它的传输速率是最快的，一般情况下以500kbit/s的速率进行数据传递，最高可达1000kbit/s。当两条CAN总线（CAN-High和CAN-Low）其中任何一条线断路时，则整个驱动总线系统将无法正常工作，即驱动CAN总线系统不能进行“单线工作模式”。驱动CAN总线线的颜色分别为：CAN-High为桔黑色，CAN-Low为桔棕色。为保证信号安全传递，尽量较少电磁干扰，CAN-High线与CAN-Low线二者缠绕在一起互相扭转连接，在导线中比较明显，易于识别。在系统内各个控制单元之间采用中央线束连接，即星形接法。
1.2舒适CAN总线和信息娱乐CAN总线
舒适总线和信息娱乐总线有着共同的特点，而且与驱动总线又有明显的区别，具体表现在以下几方面：
1.2.1传递信息的速率较低，均为100kbit/s
由于两种总线系统中传递的信息量较小，而且重要性不是非常大，所以对信息的传递速率要求不高。
1.2.2均具备“单线工作模式”
舒适的信息娱乐总线都没有终端电阻（动力总线有），它们有分散的电阻，位于系统内的各个控制单元中，而且具有不同的阻值（560Ω或5.6Ω），因此当CAN-High或CAN-Low线出故障时，总线还具有正常的功能，即进入“单线工作模式”。
1.2.3具有“睡眠模式”
为了节省电能和当总线中某控制单元出现故障时不致于使蓄电池亏电，所以对二者设有睡眠模式。当系统处于睡眠模式时，CAN-High线上的电压为0V，CAN-Low线上的电压为12V，而且警报灯开关上的照明灯熄灭。只有关闭点火开关（30秒），才可进入睡眠模式，但防盗、遥控、状态LED都起作用，一旦开门，则睡眠模式解除。
1.2.4舒适总线和信息娱乐总线的颜色不同
舒适总线的CAN-High线为桔绿色，CAN-Low线为桔棕色。信息娱乐总线CAN-High线的为桔紫色，CAN-Low线也都为桔棕色。大众车系中所有CAN总线的CAN-Low均为桔棕色。
1.3组合仪表CAN和诊断CAN数据总线
较以上3种CAN总线，组合仪表CAN和诊断CAN数据总线功能较少。组合仪表CAN和诊断CAN数据总线也有着共同的特点。它们与驱动总线一样均为高速CAN总线，传输速率为500kbit/s。组合仪表CAN数据总线主要负责组合仪表控制单元J285与网关控制单元J533之间的通信。诊断CAN数据总线主要负责网关控制单元J533经OBD16针接口与外界诊断仪之间的通信。
2.网关（Gateway，J533）的应用
迈腾轿车网关Gateway为独立式，安装于仪表板左下部，老款大众车型将其安装于仪表内与仪表控制单元集成在一起，由于几种数据总线的传输速率不同，所以系统之间不能直接进行数据交换。而事实上，在车辆处于正常工作状态时，不同的总线系统之间是需要有信息交流的，如发动机（动力总线）与空调系统（舒适总线）系统之间就有信息交流，发动机控制单元会将节气门开度、水温、转速等信号传给空调控制单元，而空调控制单元需将压缩机工作状态传递给发动机控制单元。为了解决此问题，特别设置了网关，即Gateway，它能把各种总线系统的传输速度转换成一个中间频率，从而使所有连接在CAN总线上的控制单元之间都能进行信息交流，则整车的CAN总线系统就形成了一个有机的整体。
当更换某条CAN总线上的某个控制单元后，需进行该条CAN总线的适配，其目的在于使Gateway认识此新的控制单元并对其进行数据转换，否则该控制单元将不能参与CAN总线。每条CAN总线的每个控制单元都有一个固定的代码数值，当适配时，需将整条CAN总线上所有控制单元的代码数值加起来，输入总和数值到适当的通道，则该CAN总线适配成功，如果去掉某一控制单元的数值，则该控制单元无法参与CAN总线。如果更换了组合仪表，由于Gateway安装在组合仪表里，所以三条CAN总线都需进行适配，比较例外的是安全气囊控制单元，它不用编码，即不在适配范围之内，直接更换即可。
2.1动力总线的适配
用VAG1551或VAS5051进入地址码“17”（仪表），然后选择“10”功能（适配），进入“060”通道，输入相应数值后“确认”即可，各单元数值为：发动机－1，变速箱－2，ESP－4，组合仪表－1024，如果该车是手动变速箱，则适配时应输入“1209”。
2.2舒适总线的适配
进入“061”通道输入相应的值，各控制单元代码数值分别为：汽车控制单元－1，舒适系统控制单元－2，组合仪表－256，转向柱控制单元－1024，空调系统－2048，驻车加热－32768。
2.3信息娱乐总线的适配
进入“062”通道，各控制单元代码数值分别为：收音机－1，电话－2，电子导航－4，组合仪表－16。
总之， CAN总线在迈腾轿车上的大量应用，极大地提高了其信号传输能力，优化了其网络结构，从而提高了迈腾轿车的综合性能。如今，奇瑞、吉利、海马等自主品牌也在其车型上纷纷应用CAN总线技术。今后，CAN总线传输技术必将大量应用于汽车通信领域。■