siemens x
行業(yè)資訊

汽車CAN總線的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及前景

2025China.cn   2009年02月12日

來(lái)源:

CAN總線是一種多主總線,通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維,通信速率可達(dá)1Mbps,距離可達(dá)10km。它是德國(guó)Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。CAN協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼,而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼,使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制。由于CAN總線具有較強(qiáng)的糾錯(cuò)能力,支持差分收發(fā),因而適合高干擾環(huán)境,并具有較遠(yuǎn)的傳輸距離。因此,CAN協(xié)議對(duì)于許多領(lǐng)域的分布式測(cè)控很有吸引力。

 

隨著集成電路和單片機(jī)在汽車上的廣泛應(yīng)用,汽車上電子控制單元越來(lái)越多,汽車總線已經(jīng)成為汽車電氣的一個(gè)必然的趨勢(shì)。使用汽車總線不但可以簡(jiǎn)化線束,更主要的是可以增加各種智能化的功能。如故障檢測(cè)和語(yǔ)音報(bào)警等。

 

二、 汽車上的CAN總線應(yīng)用

 

目前汽車上的網(wǎng)絡(luò)連接方式主要采用2CAN,一條用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速CAN,速率達(dá)到500kb/s;另一條用于車身系統(tǒng)的低速CAN,速率是100kb/s

 

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN主要連接對(duì)象是發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECU)、ABS控制器、安全氣囊控制器、組合儀表等等,它們的基本特征相同,都是控制與汽車行駛直接相關(guān)的系統(tǒng)。

 

車身系統(tǒng)CAN主要連接和控制的汽車內(nèi)外部照明、燈光信號(hào)、雨刮電機(jī)等電器。

 

目前,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN和車身系統(tǒng)CAN這兩條獨(dú)立的總線之間設(shè)計(jì)有"網(wǎng)關(guān)",以實(shí)現(xiàn)在各個(gè)CAN之間的資源共享,并將各個(gè)數(shù)據(jù)總線的信息反饋到儀表板上。駕車者只要看看儀表板,就可以知道各個(gè)電控裝置是否正常工作了。

 

三、 上海同濟(jì)同捷科技股份有限公司汽車CAN總線車身控制系統(tǒng)

 

同捷公司的汽車CAN總線車身控制系統(tǒng)通過(guò)CAN總線來(lái)控制車身電器,如汽車外部照明、燈光信號(hào)、雨刮電機(jī)、洗滌電機(jī)、喇叭、啟動(dòng)電機(jī)、后除霜加熱器、后備箱鎖執(zhí)行器,油箱蓋鎖執(zhí)行器、車窗、后視鏡等器件。

 

整套控制系統(tǒng)可以采用集中與分散相結(jié)合的控制方式。由一個(gè)主控模塊、幾個(gè)從控制模塊以及語(yǔ)音中控模塊組成。從控制模塊的具體數(shù)量由控制量的多少?zèng)Q定。一般來(lái)說(shuō)可以分成前控制模塊、后控制模塊、玻璃升降器控制模塊、電動(dòng)后視鏡控制模塊、電動(dòng)天窗控制模塊和電動(dòng)座椅控制模塊。

 

除前后盒主控模塊外,其它幾個(gè)模塊自成系統(tǒng)并通過(guò)LIN總線與主控模塊通訊以實(shí)現(xiàn)各種控制功能,例如語(yǔ)音中控模塊可以通過(guò)LIN總線從主控模塊讀取各種故障信息以語(yǔ)音的方式向駕駛員報(bào)告,并將鎖車設(shè)防信息送到主控模塊供玻璃升降器和電動(dòng)天窗讀取,在鎖車時(shí)實(shí)現(xiàn)玻璃的自動(dòng)升降和天窗的自動(dòng)關(guān)閉,還可以將電動(dòng)后視鏡和車窗的集控開關(guān)的信號(hào)通過(guò)LIN總線傳遞給各控制器以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制。

 

各個(gè)模塊的具體功率執(zhí)行器件可以采用繼電器或智能功率器件,采用智能功率器件可以減小控制盒體積,且具有過(guò)流,短路保護(hù)和斷線反饋等功能。系統(tǒng)中融入故障檢測(cè)和語(yǔ)音報(bào)警功能以及遙控、防盜功能,并提升了整車控制的智能化、人性化,簡(jiǎn)化整車線束、提高電氣系統(tǒng)的可靠性。

 

基礎(chǔ)框架:整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架由主控模塊、車前模塊、車后模塊共3個(gè)部分組成。其控制了大部分車身電器,參見基礎(chǔ)框架功能示意圖。

 

四、 上海同濟(jì)同捷科技股份有限公司車身CAN總線系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

 

(一)簡(jiǎn)化整車的供電系統(tǒng),方便電氣布線

 

由于改變了控制方式并使用了電子開關(guān),取消了大部分繼電器和熔斷絲。整車線束減少20%~40%(發(fā)動(dòng)機(jī)線基本保持不變,前圍線減少20%~30%,底板線減少30%~40%)。

 

(二)性能安全可靠

 

模塊內(nèi)采用智能電子開關(guān)取代繼電器,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)無(wú)觸點(diǎn)化,減少電磁干擾,延長(zhǎng)使用壽命。模塊內(nèi)采用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲,取代熔斷絲,具有過(guò)載保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)的功能。

 

可進(jìn)行故障診斷、報(bào)警和記錄。既保證了整車電氣的可靠性,又增強(qiáng)了可維護(hù)性。如:燈絲燒斷后會(huì)提醒司機(jī)更換。

 

開關(guān)向主控模塊發(fā)送信號(hào),通過(guò)開關(guān)的電流很低(mA級(jí)),大大延長(zhǎng)了開關(guān)的使用壽命。

 

(三)智能化控制

 

在盡可能少的添加硬件的情況下可以實(shí)現(xiàn)很多智能化的功能。例如可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)大燈延時(shí)關(guān)斷功能,對(duì)不具備自動(dòng)關(guān)斷的后除霜執(zhí)行器增加延時(shí)關(guān)斷功能,還有可以檢測(cè)蓄電池電壓做到低電壓報(bào)警并自動(dòng)關(guān)斷大功率用電器的功能。添加一只光傳感器可以實(shí)現(xiàn)大燈自動(dòng)控制功能。

 

(四)很強(qiáng)的可擴(kuò)展性

 

每增加一項(xiàng)新電器,汽車線束都要重新開發(fā)。采用CAN總線后,新電器可以方便地掛接在系統(tǒng)上,只需要改動(dòng)少量線束。

 

(五)簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝,減少生產(chǎn)成本

 

由于總線系統(tǒng)配置靈活、易于擴(kuò)展,當(dāng)增加電器或車輛改型時(shí)只需改動(dòng)少量軟件和線束。甚至在開發(fā)新車型時(shí),也只要做少量改動(dòng)。

 

(六)較低的維護(hù)、維修費(fèi)用

 

由于總線系統(tǒng)自帶故障檢測(cè)、報(bào)警和記錄功能,所以對(duì)整車電氣系統(tǒng)的維護(hù)和維修非常方便。整車廠可以減少維修人員培訓(xùn)和購(gòu)買設(shè)備等的費(fèi)用。

 

五、開發(fā)現(xiàn)狀與前景展望

 

在國(guó)外,汽車總線技術(shù)已經(jīng)基本形成了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),硬件接口也已統(tǒng)一,芯片也已定型、量產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)許多汽車電子廠商都在開發(fā)CAN總線系統(tǒng),各個(gè)產(chǎn)品正在陸續(xù)推出。就中國(guó)而言,汽車總線更是一項(xiàng)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),有著無(wú)限的前景;相信總線系統(tǒng)在中國(guó)的普及應(yīng)用為期不遠(yuǎn)。

 

(轉(zhuǎn)載)

標(biāo)簽:CAN 總線 車身控制系統(tǒng) 我要反饋 
2024世界人工智能大會(huì)專題
即刻點(diǎn)擊并下載ABB資料,好禮贏不停~
優(yōu)傲機(jī)器人下載中心
西克
2024全景工博會(huì)
專題報(bào)道