CAN(Controller Area Network)是汽车中的控制器局域网总线技术,作为车载电子系统的核心通信协议,承担着数据传输和模块协作的关键任务。
基础结构与工作原理
CAN采用双绞线结构(CAN高线/CAN低线),通过物理层绞合设计有效抑制电磁干扰,其通信速率可达500kbps(动力系统)或100kbps(舒适系统)。在拓扑结构上,通过总线式连接方式将发动机ECU、ABS、安全气囊、仪表盘等30-50个控制单元形成网络。
核心功能与行业应用
作为ISO 11898国际标准协议,CAN实现了三大创新突破:
- 数据共享机制:单个传感器信号可同时传输至多个控制单元
- 故障容错设计:采用差分信号传输和CRC校验,误码率低于10^-11
- 实时响应能力:最高优先级报文传输延迟小于134μs
在实际应用中:
- 动力总成系统:发动机点火正时与变速箱换挡时序的μs级同步
- 安全系统:碰撞传感器数据100ms内触发气囊引爆
- 车身控制:支持多达16个车门/车窗节点的实时状态监控
技术演进与行业影响
自1986年博世公司推出以来,CAN总线使整车线束减少40%-60%,典型中级车线束长度从20km降至8-12km。目前全球年装车量超过18亿节点,在新能源汽车中更拓展至电池管理系统(BMS)与充电控制单元(CCU)的数据传输。