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2008年5月19日 星期一

淺談CAN-BUS

之前車子的電路系統有點像家庭用電,滿屋子都要有電力與插頭來供應電器用品用電,只要哪個東西不會動作不是電器用品壞掉就是插頭沒送電過來,故障很好判斷不是一就是二~但是所需要的線路繁多又會消耗不必要的電力。

例如先前傳統電路的車子駕駛座的電動窗開關,需要控制四門窗戶與四門中控,有幾項電器用品就必須拉幾條正電與迴路,電線都要一大把而且作用時都要隨時供電沒送電出來系統就不會動作;尾燈系統也有好幾個燈號,小燈、煞車燈、倒車燈、後霧燈、牌照燈.....每一組燈泡也都要拉出各自的電源線供燈泡作用;又好像引擎的水溫開關一般都分為3個水溫開關與線路分開作用,有水溫表感知器、風扇溫度開關、引擎電腦用水溫感知器;所以車子都是滿滿的眼花撩亂控制線路,但故障時也很好找問題哪邊故障就檢查哪邊,電沒送過來、斷電、電器用品故障都能很清楚知道問題點。

而目前另一套電腦系統是走"CAN-BUS系統",它是1993年SAAB開始啟用的新控制系統,目前大部分歐洲車系車種都是用CAN-BUS,而日系車種2002年以後陸續也有車子改使用CAN-BUS系統,TOYOTA、LEXUS車系2006年以後推出的新車款也改用CAN-BUS系統。

而現在的CAN-BUS電腦系統走類似網路的結構,英文的全名CAN (Controller Area Network) 控制器區域網路、Bus 匯流排,修車的線路檢查與判斷完全不一樣,就好像小學到高中都已習慣數學運算方式忽然大學改學微積分,完全不能以數學的概念下去推演公式,讓人有點斷層與銜接不上的感覺~所以歐洲車線路難修、感覺又很高科技,修理起來傷神又花錢~有人說會修歐洲車的技師實力最好、也最好賺錢,高科技的東西一般傳統黑手搞不懂也修不來!!專精這領域高手真的要向他們致敬,專業程度不是我這種"grease monkey"能相比的!!


CAN-BUS有何特別??!!它內部的電腦系統變成類似小型網路的迴路,每項電器用品都是一個小型電腦,只要有一條正電、2~3條信號線就能控制整個車子回路,例如電動窗原本要十來條電線來控制,現在只要4條電線就能控制,例如想要駕駛窗玻璃下降,按鈕只要送出數位信號例如"1122"馬達端的小電腦收到1122就能控制窗戶下降,而信號線只是短暫送出1122的信號後就沒有電力輸出,所以當電動窗故障時若沒用專用檢修電腦查故障就不能知道哪個東西故障,因為信號線量不到電壓、開關與馬達端也沒有電可量,所以故障判斷沒用專用檢修電腦就不能找出問題。

尾燈系統也是一樣~在尾燈處有一個小型電腦接收信號,當收到信號就會執行信號代表的動作的,例如踩煞車時送出3344的信號,電腦收到3344的信號就會送電給煞車燈泡亮燈,當煞車放開時送出4433的信號電腦就會控制煞車燈泡熄掉,但燈泡該亮不亮時有可能是燈泡燒掉、也有可能是小型電腦壞掉、或是信號線斷路、煞車踏板開關故障,若沒插上電腦誰都不知道哪個環節出問題,因為走線、作用原理完全不同了!!

而引擎水溫開關將3個開關結合成單一一個水溫開關來傳輸信號,只要送出當時水溫信號給電腦,電腦就能依情況送出3組信號給水溫表、風扇電腦、引擎噴射系統來各自運作,這樣就能省下另外兩組感知器與線路。

有些車子由傳統線路改成CAN-BUS系統光是電線就節省了20公斤,不過全車各地方大大小小的小型微電腦可能就要3~40個,雖然減少了不必要的耗電與載重,但唯一的缺點是沒有檢修電腦就無法修車了,而且所有的電系故障判斷的觀念與知識要重新洗排學習,不然就修不了車子了!!這類網路線路系統能讓車子有較低的耗電量、電腦能完全掌握全車系統,缺點是修車人必須用維修電腦與車子溝通,不然完全不知道車子怎麼了!!

基本判斷若是個別小電腦(網路),能用電表診斷接頭處的正電與搭鐵(負極)有無短路與供電;若是信號線只能測量電阻值;而信號線本身又分高速(HS-CAN)與中速(MS-CAN),只能用示波器或診斷電腦確認傳輸速率是否異常,高速傳輸速率每秒約500KB、中速傳輸速率每秒約125KB。

小弟只是初學CAN-BUS系統,本篇文章只是基本設計介紹,只供參考若有錯誤或凌駕專業時內容不能代表專業與正確的答案,若有更詳細的說明歡迎補充、小弟也會隨時修正更新~

 
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