浅谈汽车车载网络的应用

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         动力CAN数据总线一般连接3块电脑,它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑(动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑)总线可以同时传 递10组数据,发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组数据总线以500Kbit/s速率传递数据,每一数据组传递大约需要0.25ms,每一电控单元7~20ms发送一次数据优先权顺序为ABS/EDL电控单元→发动机电控单元→自动变速器电控单元

       在动力传动系统中,数据传递应尽可能快速,以便及时利用数据,所以需要一个高性能的发送器,高速发送器会加快点火系统间的数据传递,这样使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲中去CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中,在特殊情况下,连接点也可能设在发动机电控单元内部

  2.车身系统

  与动力传动系统相比,汽车上的各处都配置有车身系统的部件因此,线束变长,容易受到干扰的影响为了防干扰应尽量降低通信速度在车身系统中,因为人机接口的模块、节点的数量增加,通信速度控制将不是问题,但成本相对增加,对此,人们正在摸索更廉价的解决方案,目前常常采用直连总线及辅助总线

  舒适CAN数据总线连接一般连接七个控制单元,包括中央控制单元、车前车后各一个受控单元及四个车门的控制单元舒适CAN数据传递有七大功能:中控门锁、电动窗、照明开关、空调、组合仪表、后视境加热及自诊断功能控制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点这样做的好处是:如果一个控制单元发生故障,其他控制单元仍可发送各自的数据该系统使经过车门的导线数量减少,线路变得简单如果线路中某处出现对地短路,对正极短路或线路间短路,CAN系统会立即转为应急模式运行或转为单线模式运行

  数据总线以62.5Kbit/s速率传递数据,每一组数据传递大约需要1ms,每个电控单元20ms发送一次数据优先权顺序为:中央控制单元→驾驶员侧车门控制单元→前排乘客侧车门控制单元→左后车门控制单元→右后车门控制单元由于舒适系统中的数据可以用较低的速率传递,所以发送器性能比动力传动系统发送器的性能低

  整个汽车车身系统电路主要有三大块:主控单元电路、受控单元电路、门控单元电路

  主控单元按收开关信号之后,先进行分析处理,然后通过CAN总线把控制指令发送给各受控端,各受控端响应后作出相应的动作车前、车后控制端只接收主控端的指令,按主控端的要求执行,并把执行的结果反馈给主控端门控单元不但通过CAN总接收主控端的指令,还接收车门上的开关信号输入根据指令和开关信号,门控单元会做出相应动作,然后把执行结果发往主控单元

  (1)安全系统

  这是指根据多个传感器的信息使安全气囊启动的系统,由于安全系统涉及到人的生命安全,加之在汽车中气囊数目很多,碰撞传感器多等原因,要求安全系统必须具备通信速度快、通信可靠性高等特点

  (2)信息系统

  信息系统在车上的应用很广泛,例如车载电话、音响等系统的应用对信息系统通信总线的要求是:容量大、通信速度非常高通信媒体一般采用光纤或铜线,因为此两种介质传输的速度非常快,能满足信息系统的高速化需求

  五、CAN总线技术在汽车中应用的关键技术

  利用CAN总线构建一个车内网络,需要解决的关键技术问题有:

  (1)总线传输信息的速率、容量、优先等级、节点容量等技术问题

  (2)高电磁干扰环境下的可靠数据传输

  (3)确定最大传输时的延时大小

  (4)网络的容错技术

  (5)网络的监控和故障诊断功能

  (6)实时控制网络的时间特性

  (7)安装与维护中的布线

  (8)网络节点的增加与软硬件更新(可扩展性)

  六、结束语

  CAN总线作为一种可靠的汽车计算机网络总线,现已开始在先进的汽车上得到应用,从而使得各汽车计算机控制单元能够通过CAN总线共享所有的信息和资源,以达到简化布线、减少传感器数量、避免控制功能重复、提高系统可靠性和可维护性、降低成本、更好地匹配和协调各个控制系统之目的,随着汽车电子技术的发展,具有高度灵活性、简单的扩展性、优良的抗干扰性和纠错能力的CAN总线通信协议必将在汽车电控系统中得到更广泛的应用

  参考文献

  [1] 王箴.CAN总线在汽车中应用[N].中国汽车报.2004.

  [2] 邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.航空航天大学出版社.1996.

  [3] 周震.基于CAN总线的车身控制模块.南京航空航天大学.2005.

  [4] 李刚炎,于翔鹏.CAN总线技术及其在汽车中的应用.中国科技论文在线.

  [5] 杨维俊.汽车车载网络系统.北京:机械工业出版社.2006.

  [6] 李东江,张大成.汽车车载网络系统原理与检修.北京:机械工业出版社.2005.

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