
CAN总线通过双绞线物理层将发动机控制单元(ECU)、变速箱控制模块(TCM)、防抱死制动系统(ABS)、组合仪表等数十个电子模块接入同一网络,实现传感器数据与控制指令的实时共享。例如,当驾驶员触发制动踏板时,刹车信号可通过CAN总线同步传输至ABS控制单元、变速箱控制模块及车身稳定系统(ESP),同时驱动尾灯警示装置,确保各系统在紧急制动场景下的协同响应,缩短制动距离并提升稳定性。
传统车辆采用点对点布线方式,电子模块数量增加会导致线束复杂度呈几何级增长,而CAN总线以单一总线替代多路独立线路,可减少70%以上的线缆用量,降低车身重量约5-10kg,同时减少线束节点故障点。以车门控制为例,车窗升降、后视镜调节、门锁控制等功能可通过车门控制模块(BCM)集中管理,无需为每个功能单独布置线路,不仅降低了生产成本,还提升了系统维护效率。
CAN总线采用非破坏性位仲裁机制,通过报文ID区分数据优先级,高优先级报文可中断低优先级报文传输,确保关键指令的毫秒级响应。例如,碰撞传感器检测到车辆发生碰撞时,其发送的高优先级报文可优先于娱乐系统的音频控制指令,快速触发安全气囊弹出与紧急制动辅助,最大程度减少碰撞伤害。
CAN总线采用差分信号传输(CAN_H与CAN_L两条线路),通过两条线路的电压差传递数据,可有效抵御发动机舱、高压线束等场景的电磁干扰。同时,协议层具备CRC校验、帧丢失检测、错误重发等容错机制,当单条线路出现故障时,系统可切换至单线模式维持基本通信,即便在雨雪天气或复杂路况下,仍能保障关键数据的稳定传输。
为满足不同系统的通信需求,CAN总线分为高速CAN与低速CAN两大类型。高速CAN(传输速率500kbps~1Mbps)主要应用于动力总成、制动系统等实时性要求高的场景,确保发动机喷油控制、变速箱换挡指令等数据的低延迟传输;低速CAN(传输速率100kbps)则用于车身舒适性系统,如车窗控制、空调调节等,在满足功能需求的同时降低系统能耗。