宝马车系CAN由一根双线导线构成,所有信号通过此双线导线在连接的控制单元之间传递。在车辆中一般使用一根不带屏蔽的对称导线(双绞线)。当两根单根导线相互均匀绞合时,就产生一根这样的对称导线。传输以数字形式作为“0”和“1”信号(所谓的位)的序列进行。这时“0”和“1”分别对应于一个在标准或协议中定义的电平。不存在中间值。通过CAN传递的信号包含非常广泛且复杂的信息,由“0”和“1”信号排列组成,如图3-7所示。
CAN总线的功能原则上可与通过邮局寄信相比较。包含写给收信人信息的信件被插入信封。在信封上写上地址和发信人。信件被投入邮筒,不同发信人发给不同收信人的具有不同内容的许多信件被汇集在邮筒中。邮局寄发这些信件,并送达信件上注明其地址的收信人。这是一种把信息从发信人传送到收信人的有效方法。如果每个发信人都亲自把自己的信件带给收信人,则会导致交通混乱。如果发送例如作为广告宣传品的成批信件,一位发信人向多位收信人发送相同的信息,对此同样可利用邮寄途径的有效方法。在CAN上,发送控制单元(发信人)的信息通过总线传送到接收控制单元(收信人)。借助地址和发信人信息,可把信息分配给正确的控制单元。车辆中的每个控制单元都可通过CAN与其他每个控制单元通信。通过总线系统传送信息具有多重优点。除了减少电线束中的导线和控制单元上的插头连接外,一个控制单元的数据可同时发送到多个控制单元,如图3-8所示。
图3-7 宝马车系数据传输
图3-8 多个控制单元能够同时接收数据
A～D—控制模块 1～5—传输数据 6—CAN线
在宝马车系总线网络中有PT-CAN、K-CAN、F-CAN。其中,PT-CAN作为动力总线系统,用于高速数据传递。用于舒适性和娱乐的,时间要求不急迫的数据通过K-CAN(车身)传递。在相应的数据电码中为PT-CAN和K-CAN规定了“0”和“1”信号的电平。如果CAN导线的信号处在静止位置,人们就称其为隐性电位。如果传递数据,则每根导线上的电平在隐性静止电位和显性工作电位之间波动,见表3-3。
表3-3 导线上电平的隐性和显性电位
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在车辆的K-CAN网络中,为了提高行驶安全性,如果导线之一有故障,使用的收发器会提供只在一根导线上接收数据的能力。这时两根CAN导线中的哪根有故障不重要。这种故障的运行模式被称作单线运行。PT-CAN网络通常不提供这种能力,但PT-CAN传输速率为500kbit/s。然而在特殊情况下可为紧急运行实现伪单线运行。在宝马车系中进一步扩展了CAN总线技术。它被用于车身和驱动装置范围内。这些总线系统被设计成线形双线总线系统。
K-CAN(车身控制器区域网络)在车身范围内传递信息。在E65/66中,K-CAN已再次划分为K-CAN系统(KCANS)和K-CAN外围设备(K-CANP)。KCAN作为绞合的双线铜导线以100kbit/s的传输速度工作。CAN家族的另一个总线是F-CAN。F-CAN表示底盘控制器区域网络。这种总线的结构和功能与K-CAN完全相同。然而F-CAN只用于底盘组件的数据传输。如图3-9和图3-10所示。
图3-9 E65中的K-CAN
AHM—挂车模块 BZM—中央操控中心 BZMF—后中央操控中心 CAS—便捷进入及起动系统 CIM—底盘集成模块 CON—控制器 DWA—防盗报警系统 HKI—后行李舱盖提升装置 1HKA—自动恒温空调 LM—灯光模块 PDC 驻车距离报警系统 PM 供电模块 RDC 轮胎压力监控 RLS 雨天/行车灯传感器 SH 停车预热装置 SHD 活动灭窗 SMBF 前乘客侧座椅调整模块 SMBFH 前乘客侧后部座椅调整模块 SMFA 驾驶人座椅调整模块 SMFAH—驾驶人侧后部座椅调整模块 TMBFT—前乘客侧车门模块 TMBFTH—前乘客侧后车门模块 TM-FAT—甥驶人侧车门模块 TMFATII—驾驶人侧后车门模块 WIM—刮水器模块
图3-10 E60中的F-CAN
1—DSC传感器1 2—DSC传感器2 3—主动转向控制伺服马达 4—转向柱开关中心 5—动态稳定控制系统DSC 6—主动转向控制AFS
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