东风雪铁龙C5轿车车载网络系统控制原理分析

黄晓鹏，蔺宏良

（1.陕西交通职业技术学院，西安，710018；2.陕西交通职业技术学院，西安，710018）

东风雪铁龙C5轿车车载网络系统控制原理分析

黄晓鹏1，蔺宏良2

（1.陕西交通职业技术学院，西安，710018；2.陕西交通职业技术学院，西安，710018）

介绍全CAN网络系统的特点及组成，分析C5轿车CAN网络的网络架构、控制原理，并分析了车载网络的发展前景。

CAN网络系统;控制原理;故障诊断;东风雪铁龙C5

随着社会的发展，汽车不仅仅只是人们的交通工具，人们对它的要求越来越高，因此汽车的设备及功能越来越复杂多样，而且用户也需要汽车本身增加更多的舒适性设备和功能，从而造成汽车本身的ECU数量、线束长度、中间插接器数量、汽车重量急剧增加。车载网络系统能够在多个设备之间通过公共的界面传输数据，可以减化线束，增加功能，并通过共享信号减少传感器数量，因此现在很多厂商都在自己生产的车辆上使用车载网络系统。本论文以东风雪铁龙C5轿车全CAN网络系统为例对车载网络系统进行分析总结。

1 车载网络系统概述

汽车网络技术真正在汽车上应用始于20世纪80年代，在20世纪90年代，汽车网络在不同车型上开始广泛使用。由于网络技术及生产成本的影响，在现代汽车上不同的部位一般应用着不同层次的网络技术，传输数据速度及准确率也不相同，以达到最佳的性价比。

1.1网络交流协议

车载网络中各车载电脑在网络中进行传输数据需要遵循一定网络交流协议，而这些网络协议由各个汽车生产厂家研发，受限于传输数据及准确率，应用于汽车上不同的系统，表1为一些主要的汽车车载电脑网络交流协议。

表1 车载网络交流协议

1.2CAN总线系统

博士公司1983年开发CAN数据总线，并应用与汽车制造业，CAN总线是采用串行总线传输数据信息，即将所有的信息沿两根线路传输，线路数与控制单元以及所传递的信息量的数量是无关的，因此CAN总线具有很多优点：

（1）减少导线数量，因导线减少而降低装配成本，并减轻线束净质量；

（2）控制器之间的数据传输较快；

（3）实现多个模块参与复杂的汽车系统操作；

（4）抗干扰能力强；

（5）使用网络能提高诊断能力；

（6）故障率低，减少插头连接和导线所引起的故障；

（7）控制模块之间能共享传感器输入的信号。

2 C5轿车车载网络系统

2.1C5轿车网络架构

C5轿车是全CAN网（FULL CAN），其中连接各网络的电脑模块是智能伺服控制盒盒（BSI），由它集中和处理各网络传来的信息。图1为全CAN网络结构图。

图1 C5全CAN网络架构图

由图可知，C5轿车车载网络由一个CAN HS I/S网，一个CAN LS 车身网，一个CAN LS 舒适网组成。同时，C5轿车多路传输系统中还包括有CAN诊断网和CAN通讯网用于给相应电控模块进行加载和诊断，同时还包括多个传送速度为19.2kb/s的LIN网，用于连接中央集控式方向盘、雨刮电机、后视镜照明/记忆盒、车窗玻璃升降器控制盒等对于网络速率要求较低的电控单元。

2.2CAN HS I/S网网络特性

CAN HS I/S网又称控制区域网，网络传输速度是250kb/s，主要连接动力、驱动系统，如：发动机、自动变速箱等。网络计算机由两根绞接在一起的铜芯导线连接，用于传输网络信息。这两根网线分别叫CAN H和CAN L，信息以数字信号方式进行传输。为了保证信息准确，这两根网线同时传输相同的信息，但电平相反。两根网线的理论波形如图2所示。

图2 CAN HS I/S网理论波形

图3 CAN LS 车身网、舒适网理论波形

CAN HS I/S网络中的智能控制盒BSI和发动机电控单元是两个终端电脑，设置在网络两端，不能缺少。每个终端电脑中各有一个120欧的终端电阻，用于防止网线上信号的反射。两个终端电脑串联连接，因此，CAN HS I/S网络电阻是60欧。

2.3CAN 车身网和CAN舒适网的网络特性

CAN 车身网和CAN舒适网又称为CAN低速容错网或CAN LS网，CAN舒适网主要连接与驾乘舒适性有关的设备：如空调、收音机、组合仪表等。两根网线分别叫CAN H和CAN L，网络理论波形如图3所示。CAN车身网主要连接与安全有关的设备：如报警、安全气囊、防盗等。CAN舒适网和CAN 车身网的传输速度是125kb/s。网络中电脑的电阻和网络电阻无法测得有效值。

2.4C5轿车CAN诊断网络系统

故障自诊断和网络电脑的升级加载是现代汽车不可或缺的一项特殊功能，C5轿车通过CAN诊断网、CAN通讯网完成此项功能，图4为C5轿车诊断网络详图。

图4 C5轿车诊断网

CAN I/S通讯网可以为CAN HS I/S网上电控单元加载软件，反馈EOBD（欧洲在线诊断）标准所需的信息，用以检查污染排放信息。而CAN诊断网可以诊断各网络中的电控单元，为CAN车身网和CAN舒适网络上的电控单元以及BSI加载软件，同时编码各电控单元。

3 车载网络系统发展趋势

随着汽车电子技术、通讯技术及计算机技术的不断发展，更多的远程通讯及信息娱乐系统将进入汽车，为人们提供远程故障诊断、电子交费等更多的服务，为了提高汽车的使用效率、简化操作流程、增加安全性、提高舒适性、降低成本，在各种网络的基础上，各大厂商纷纷开发了自己的车载网络操作系统，简化车辆运行操作，在未来的网络系统中，OSEK 开放式标准系统、MOST协议等技术将进一步应用在车载网络中，从而增强了整个网络系统性能，而且大大提高了驾驶员操作的便捷性。

4 结束语

汽车经过这些年快速发展，车载网络技术已经作为一项技术已经而且必将长期应用在汽车上，C5轿车用CAN总线以及LIN网技术进行控制大大提高了整车的制造成本，同时优化了汽车的整车性能。而CAN总线技术并不是车载网络的终点，随着技术的进步，一些新型的网络协议及控制技术将出现并发展，愿中国的汽车业进一步快速发展。

[1] 田宝春.大众POLO轿车CAN网络系统控制原理与故障诊断［J］ 装备制造技术.2010，（2）：84-88

[2] 王欲进.车载网络的现状与发展［J］．车辆与动力技术, 2008，（1）：54- 57．

[3] C5轿车维修电路图

[4] 唐楚峰 汽车网络技术应用现状及展望［J］．邵阳学院学报（自然科学版）2010，（6）：30-32

Analysis of control principle of in vehicle network system of Dongfeng Citroen C5

Huang Xiaopeng1，Lin Hongliang2
(1.Shaanxi College of Communication Technology Xi'an city 710018；2.Shaanxi College of Communication TechnologyXi'an 710018)

This paper introduces the characteristics and structure of CAN network system,analysis of the C5 car CANnetwork architecture,control theory,and analyzes the development foreground of vehicle network.

CAN system; control theory;fault diagnosis;Dongfeng Citroen C5

黄晓鹏（1982-），男，陕西华阴人，硕士研究生，讲师，从事汽车专业的教学和研究工作。

陕西交通职业技术学院2013年科研项目