CAN總線技術(shù)在汽車車身控制中的應(yīng)用
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5.CAN總線技術(shù)在汽車中的應(yīng)用實(shí)例
世界上一些著名汽車制造廠商如奔馳、寶馬等都已開(kāi)始采用CAN總線來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。目前國(guó)產(chǎn)的很多汽車上也引入了CAN總線技術(shù)，如大眾途安、帕薩特等車型一般將CAN總線分為低速CAN和高速CAN。低速CAN的總線速度為10Kbps-125Kbps，主要運(yùn)用在車身控制模塊領(lǐng)域；高速為250Kbps-1Mbps，應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、ABS等實(shí)時(shí)性要求強(qiáng)的控制模塊。但各種車型都會(huì)視具體情況采用適合于自身的總線結(jié)構(gòu)。下面是幾種比較典型的CAN總線應(yīng)用方案。
5.1 CAN總線方案一
CAN總線應(yīng)用方案一如圖1所示。
CAN總線應(yīng)用方案一
方案一是一個(gè)完整的分布式汽車電子控制系統(tǒng)，它采用多子網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將信息交換比較密切的系統(tǒng)放在一個(gè)子網(wǎng)中，使整個(gè)系統(tǒng)具有很高的實(shí)時(shí)性，不同子網(wǎng)之間根據(jù)不同的應(yīng)用特點(diǎn)，采用不同的物理層接口以及通信速率，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。方案一簡(jiǎn)化了各個(gè)CAN子網(wǎng)的設(shè)計(jì)難度，但是整車的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及總線通信協(xié)議比較復(fù)雜，硬件上對(duì)網(wǎng)關(guān)的要求比較高，需要有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，而且系統(tǒng)成本比較高，適合于中高檔轎車采用。
5.2 CAN總線方案二
方案二中整車的CAN總線網(wǎng)絡(luò)分為高速網(wǎng)絡(luò)和低速網(wǎng)絡(luò)兩部分，高速網(wǎng)采用雙線式高速CAN總線(1Mbps)，低速網(wǎng)采用雙線式CAN總線(125gbps)IS011519。儀表顯示模塊作為網(wǎng)關(guān)完成兩部分?jǐn)?shù)據(jù)之間的傳輸。CAN總線應(yīng)用方案二如圖2所示。
CAN總線應(yīng)用方案二
整個(gè)系統(tǒng)分為高速和低速兩部分。動(dòng)力傳動(dòng)總線和安全總線合并成高速總線，這樣做降低了通信的實(shí)時(shí)性，但是考慮到傳動(dòng)系總線中一般是周期性的數(shù)據(jù)，而安全總線中一般是突發(fā)性的數(shù)據(jù)，只要選擇合適的幀優(yōu)先級(jí)就可以彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)。舒適總線和信息總線合并為低速總線，這兩部分中對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求不高，125Kbps的速率完全可以滿足需求。
方案二系統(tǒng)成本不高，且性能也沒(méi)有太大的損失，性價(jià)比又不錯(cuò)，適合于中低檔轎車采用。
5.3 CAN總線方案三
由于使用CAN總線會(huì)使系統(tǒng)成本增加，在一些不需要CAN總線的帶寬和多功能的場(chǎng)合，使用LIN總線可大大節(jié)省成本，所以LIN總線得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
LIN(Local Interconnect Network)總線是一種低成本的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，用于實(shí)現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。LIN總線的目標(biāo)是為現(xiàn)有汽車網(wǎng)絡(luò)(例如CAN總線)提供輔助功能。LIN的標(biāo)準(zhǔn)化將簡(jiǎn)化多種現(xiàn)存的多點(diǎn)解決方案，且將降低在汽車電子領(lǐng)域中的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)和后勤成本。
典型的LIN總線應(yīng)用是汽車中的聯(lián)合裝配單元，如門、座椅、空調(diào)、照明燈等。對(duì)于成本比較敏感的單元，LIN可以使機(jī)械元件可以很容易的連接到汽車網(wǎng)絡(luò)中并得到十分方便的維護(hù)和服務(wù)。下面的方案中包括15個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)和31個(gè)LIN節(jié)點(diǎn)，充分體現(xiàn)了CAN以及LIN各自的特點(diǎn)。CAN總線應(yīng)用方案三如圖3所示。
5.3 CAN總線應(yīng)用方案三
方案3是一個(gè)很完整的方案，但是實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，考慮到系統(tǒng)的性價(jià)比以及安裝等方面的因素，可采用如下圖所示的簡(jiǎn)化方案，圖中CAN總線虛線表示這部分在不影響性能的前提下，可以用LIN總線替代，可以降低系統(tǒng)成本。
評(píng)論