CAN 总线在商用车上的设计应用

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        目前,汽车工业快速发展,相关的汽车技术不断进步,尤其是汽车电子技术正越来越成为其发展的主导,它不仅在汽车安全、节能及环保等方面发挥着重要的作用,而且也正在改变着汽车的功能。

  随着电子技术的迅猛发展,汽车上的用电设备不断增加,各种类型的电子控制单元也越来越多。传统的汽车电器控制方式(众多的电器负载、传感器、仪表、控制机构以及用于控制大功率电器的继电器)和越来越复杂的工作状态,使得电线数量、种类和节点数越来越多,复杂程度越来越大,造成整车电气设计和制造越来越复杂,电线越来越粗、布线困难,可靠性下降,线路接错等故障排除时间越来越长。加之电子控制系统如电喷发动机、电子空调、电子导航系统、ABS、电动车窗、智能减震器、ESP 电子稳定程序 、BAS制动辅助系统、缓速器、EBA 电子刹车辅助系统、TPMS胎压检测系统以及电动转向等在车辆中大量应用。

  为了满足驾驶者对汽车越来越多的新功能的需要,在汽车设计过程中,对上述各系统之间信息的时时交换成为必然考虑的问题。而当传统的线束控制方式已达到极限时,网络的概念便被引入到汽车设计和应用中。

  一、CAN 总线

  (一)CAN 总线的概念

  CAN总线Controller AreaNetwork(也有称为多路传输控制电路系统multiplex system),是一种新型的串行数据通信总线。它不仅被广泛应用于汽车、火车及轮船等各种交通工具上,而且同时也被应用于工业控制中。CAN 已经成为全球范围内最重要的总线之一。20世纪80 年代中期,该技术由德国BOSCH 公司提出;1991 年,CAN总线在奔驰S 型轿车上首次批量采用;1994年,SAE (美国汽车工程师协会)在C A N 的基础上开发针对卡车/ 客车应用制定SAEJ1939 (基于C A N 的高层通讯协议)。

  (二)CAN 总线的特点

  1.多主站依据优先权进行总线访问。

  2.非破坏性的基于优先权的总线仲裁。

  3.借助接收滤波的多地址信息传送;远程数据请求。

  4.配置灵活。

  5.全系统的数据相容性。

  6.错误检测和出错信令。

  7.发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的数据包可自动重发。

  8.暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点与C A N 总线的自动脱离。

  (三)CAN 总线应用的优点

  1.通过传输总线链接各个控制计算机,减少了导线数量和连接端子,减轻了整车质量和故障概率提高车辆的可靠性及安全性。

  2.各电控系统按照统一的协议规则进行通讯,传输速度得以提高,传送信息量大。

  3.控制模块之间能共享传感器输入的信息,从而减少传感器数量。

  4.具有故障自我检测、诊断功能。

  5.可以实现复杂的控制功能(智能车门,中央控制多媒体系统等)

  6.较易实现子系统的增加或减少。

  7.需要增加控制功能时不一定需要增加系统硬件,仅仅通过改写相关软件就可。

 

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