隨著4C技術，即計算機、控制器、通信和CRT顯示技術的發展，特別是其中的微處理器技術和集成電路技術的飛速發展，過程控制系統經歷了基地式氣動控制儀表系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統集中式數字控制系統、集散式控制系統、現場總線控制系統等五代過程，其中控制器區域網CAN技術是在汽車工業上應用的最為成熟技術之-，目前在汽車設計領域中，CAN幾乎成了一種必須采用的技術手段，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作為控制器聯網手段。此外，美國汽車廠也將控制器聯網系統逐步由Class 2過渡到CAN。

　　為了適應汽車工業的發展，滿足汽車維修人員的需要，以推動汽車維修產業技術的普及與水平的提高，特編寫此書。

　　本書不涉及高深的專業知識，文字簡練，通俗易懂。通過閱讀本書，能理解汽車電腦控制區域網數據總線（CAN-BUS）的組成、工作原理、故障診斷與檢查方法。本書適用于廣大汽車維修人員、駕駛員及大、中專院校汽車維修專業的學生使用。

　　一、CAN總線的形成

　　1.汽車常規布線法的缺陷

　　隨著現代科技的飛速發展，汽車裝備日趨完善，車用電氣設備越來越多，從發動機控制到傳動系統控制，從行駛、制動轉向系統控制到安全保證系統及儀表報警系統，從電源管理到為提高舒適性而作的各種努力，使汽車電氣系統形成-個復雜的大系統，并且都集中在駕駛室控制。如果按照常規點到點間的布線法，則整個汽車的布線將十分復雜，顯得很凌亂。尤其是在高檔客車中，傳統布線不僅增加了布線的復雜程度，而且布線所需的銅線也將成倍增加。

　　據統計，一輛采用傳統布線方法的高檔汽車中，其電線長度可達2 km，電氣節點高達1500個。而且，該數字大約每10年增長1倍，從而加劇了粗大的線束與汽車有限的可用空間之間的矛盾。

　　一般情況下，線束都裝在看不到的地方（如縱梁下等），一旦線束中出了問題，不僅查找相當麻煩，而且維修也很困難。另外，每個車型的線束都不- -樣，每種車都要單獨設計，從而增加了設計和試制的難度。有時需替代某個落后的電器配件，要增加幾根線，因無法加到原線束中，只能從外面加線，從而使線路更凌亂。所以，無論從材料成本還是從工作效率看，傳統布線法都將不適應汽車的發展。將電子技術用于汽車布線的多路總線傳輸技術將能夠很好地解決上述矛盾。

　　2.數據總線技術的產生

　　什么是數據總線呢？所謂數據總線，就是指在一條數據線上傳遞的信號可以被多個系統共享，從而最大限度地提高系統整體效率，充分利用有限的資源。例如，常見的電腦鍵盤有104位鍵，可以發出100多種不同的指令，但鍵盤與主機之間的數據連接線卻只有7根，鍵盤正是依靠這7根數據連接線上不同的電平組合（編碼信號）來傳遞信號的。如果把這種方式應用在汽車電氣系統上，就可以大大簡化目前的汽車電路。可以通過不同的編碼信號來表示不同的開關動作、信號解碼后，根據指令接通或斷開對應的用電設備（前照燈、刮水器、電動座椅等）。這樣，就能將過去-線一用的專線制改為- -線多用制，大大減少了汽車上電線的數量，縮小了線束的直徑。當然，數據總線還將使計算機技術融入整個汽車系統之中，加速汽車智能化的發展。

　　20世紀90年代以來，汽車上的電控裝置越來越多，例如電子燃油噴射裝置、防抱死制動裝置（ABS）、安全氣囊裝置、電動門窗裝置、主動懸架等。隨著集成電路和單片機在汽車上的廣泛應用，汽車上的電子控制器的數量越來越多。因此，一-種新的概念一汽車 上電子控制區域網絡CAN的概念也就應運而生。為使不同廠家生產的部件能在同一輛汽車上協調工作，必須制定標準。按照ISO有關標準， CAN的拓撲結構為總線式，因此稱為CAN總線。

　　正如公路運輸需要交通規則來維持正常的動作一樣，數據總線也需要信號傳遞規范。其中，一種基本的規則是分時。在這種規則下，數據總線在每--時刻只能被兩個部件占用，在兩個部件之間傳遞信號。由于電信號傳播的速度極快，因此數據總線完全可以滿足許多部件進行分時信號傳遞的需要。

　　在現代轎車的設計中，CAN已經成為必須采用的裝置，奔馳、寶馬、大眾、沃爾沃及雷諾汽車都將CAN作為電子控制器聯網的手段。由于我國中高級轎車主要以歐洲車型為主，因此歐洲車型應用最廣泛的CAN技術，也將是國產轎車引起的技術項目。目前汽車上的網絡連接方式主要采用2根CAN總線，一根是用于驅動系統的高速CAN總線，速率達到500kb/s，另- -根是用于車身系統的低速CAN總線，速率是100 kb/s。

　　驅動系統用CAN總線主要連接對象是發動機ECU、ASR及ABSECU、SRSECU、組合儀表等。它們的基本特征相同，都是控制與汽車行駛直接相關的系統。

　　車身系統用CAN總線主要連接對象是4門以上的集控鎖、電動門窗、后視鏡和廂內照明燈等。有些先進的轎車除了上述2根CAN總線外，還有第3根CAN總線，它主要負責衛星導航智能通信系統。

　　目前，驅動系統用CAN總線和車身系統用CAN總線這2根總線之間是獨立的，彼此之間沒有關系。今后工程技術人員將逐步克服技術障礙，設置“網關”，在各根CAN總線之間搭橋實現資源共享，將各個數據總線上的信號反饋到儀表板總成上的顯示屏上。駕駛員只要看看顯示屏，就可以知道各個電控裝置是否正常工作。把數據總線技術引人汽車，對汽車電子技術的發展必將起到積極的推進作用。