CAN總線技術在汽車車身控制中的應用
5.CAN總線技術在汽車中的應用實例
世界上一些著名汽車制造廠商如奔馳、寶馬等都已開始采用CAN總線來實現汽車內部控制系統與各檢測和執行機構間的數據通信。目前國產的很多汽車上也引入了CAN總線技術,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,主要運用在車身控制模塊領域;高速為250Kbps-1Mbps,應用在發動機、變速箱、ABS等實時性要求強的控制模塊。但各種車型都會視具體情況采用適合于自身的總線結構。下面是幾種比較典型的CAN總線應用方案。
5.1 CAN總線方案一
CAN總線應用方案一如圖1所示。

CAN總線應用方案一
方案一是一個完整的分布式汽車電子控制系統,它采用多子網結構,將信息交換比較密切的系統放在一個子網中,使整個系統具有很高的實時性,不同子網之間根據不同的應用特點,采用不同的物理層接口以及通信速率,優化了系統結構。方案一簡化了各個CAN子網的設計難度,但是整車的網絡系統設計以及總線通信協議比較復雜,硬件上對網關的要求比較高,需要有強大的數據處理能力,而且系統成本比較高,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總線網絡分為高速網絡和低速網絡兩部分,高速網采用雙線式高速CAN總線(1Mbps),低速網采用雙線式CAN總線(125gbps)IS011519。儀表顯示模塊作為網關完成兩部分數據之間的傳輸。CAN總線應用方案二如圖2所示。

CAN總線應用方案二
整個系統分為高速和低速兩部分。動力傳動總線和安全總線合并成高速總線,這樣做降低了通信的實時性,但是考慮到傳動系總線中一般是周期性的數據,而安全總線中一般是突發性的數據,只要選擇合適的幀優先級就可以彌補這個缺點。舒適總線和信息總線合并為低速總線,這兩部分中對數據的實時性要求不高,125Kbps的速率完全可以滿足需求。
方案二系統成本不高,且性能也沒有太大的損失,性價比又不錯,適合于中低檔轎車采用。
5.3 CAN總線方案三
由于使用CAN總線會使系統成本增加,在一些不需要CAN總線的帶寬和多功能的場合,使用LIN總線可大大節省成本,所以LIN總線得到了越來越廣泛的應用。
LIN(Local Interconnect Network)總線是一種低成本的串行通訊網絡,用于實現汽車中的分布式電子系統控制。LIN總線的目標是為現有汽車網絡(例如CAN總線)提供輔助功能。LIN的標準化將簡化多種現存的多點解決方案,且將降低在汽車電子領域中的開發、生產、服務和后勤成本。
典型的LIN總線應用是汽車中的聯合裝配單元,如門、座椅、空調、照明燈等。對于成本比較敏感的單元,LIN可以使機械元件可以很容易的連接到汽車網絡中并得到十分方便的維護和服務。下面的方案中包括15個CAN節點和31個LIN節點,充分體現了CAN以及LIN各自的特點。CAN總線應用方案三如圖3所示。

5.3 CAN總線應用方案三
方案3是一個很完整的方案,但是實際應用過程中,考慮到系統的性價比以及安裝等方面的因素,可采用如下圖所示的簡化方案,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,可以降低系統成本。
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