寶萊車(chē)的CAN總線(xiàn)特點(diǎn)分析

隨著(zhù)人們對汽車(chē)動(dòng)力性、操縱穩定性、安全性和舒適性的不斷追求，現代汽車(chē)上安裝了很多電子控制設備、電子部件、專(zhuān)用傳感器和功能各異的執行裝置。為了解決汽車(chē)電子系統控制中，許多動(dòng)態(tài)信息資源共享、信息處理的實(shí)時(shí)性等問(wèn)題，大多數中、高檔汽車(chē)上都采用了CAN總線(xiàn)技術(shù)作為控制器聯(lián)網(wǎng)手段。寶萊車(chē)的CAN總線(xiàn)具有高可靠性全面提高了寶萊車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟性和安全性。

一、寶萊車(chē)CAN總線(xiàn)的組成與結構

寶萊車(chē)采用兩條CAN總線(xiàn)，即驅動(dòng)系統CAN總線(xiàn)和車(chē)身系統CAN總線(xiàn)，這兩總線(xiàn)完全能夠滿(mǎn)足ISO的定義。驅動(dòng)系統CAN總線(xiàn)，其通信速率為500kbps，被稱(chēng)為高速CAN，其連接對象為汽車(chē)動(dòng)力和傳動(dòng)機構的控制單元等。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機控制單元、自動(dòng)變速器控制單元、ABS控制單元、安全氣囊控制單元等。車(chē)身系統CAN總線(xiàn)，其通信速率為100kbps，被稱(chēng)為低速CAN或舒適系統CAN，其連接對象為中央控制器，4個(gè)門(mén)控制器等。此外寶萊車(chē)還有一個(gè)重要特征，便是在車(chē)身系統的CAN中引入了網(wǎng)絡(luò )管理的概念。這對于事件觸發(fā)性質(zhì)的數據通信來(lái)說(shuō)是非常合適的。

用于驅動(dòng)系統的高速CAN和用于車(chē)身系統的低速CAN是兩個(gè)相互獨立的總線(xiàn)，但從資源共享的角度來(lái)看，它們之間最好有座連接橋梁，以使車(chē)身系統也能獲得驅動(dòng)系統的信息。當然，從傳統思路來(lái)考慮，只要增加幾根導線(xiàn)似乎就能解決問(wèn)題。但從實(shí)際開(kāi)發(fā)時(shí)，即在現有的控制器硬件上，要增加哪怕一個(gè)信號引出腳都將導致硬件的重新設計，往往成本和進(jìn)度都不允許這么做。為了獲得對方系統的信息，而又不涉及到硬件上的任何改動(dòng)，寶萊車(chē)使用了網(wǎng)關(guān)—J533完成了此任務(wù)，寶萊車(chē)的網(wǎng)關(guān)是“寄生”在組合儀表內的如圖1所示。

二、寶萊車(chē)驅動(dòng)系統CAN總線(xiàn)

寶萊汽車(chē)上典型的與驅動(dòng)系統有關(guān)的控制單元有電控燃油噴射系統、自動(dòng)變速器系統、防抱死制動(dòng)系統（ABS）、安全氣囊系統等。

由于每個(gè)控制單元對實(shí)時(shí)性的要求是因數據的更新速率和控制周期不同而不同的，為了滿(mǎn)足各子系統的實(shí)時(shí)性要求，與對公共數據實(shí)行共享，如發(fā)動(dòng)機轉速、車(chē)輪轉速、油門(mén)踏板位置等，如寶萊車(chē)的4缸汽油機運行在4000r/min，則電控單元控制兩次噴射的時(shí)間間隔為6ms，其中噴射持續時(shí)間為30度的曲軸轉角（1ms），在剩余的5ms內須完成轉速測量、油量測量、A/D轉換、工況計算、執行器的控制等一系列過(guò)程。這就意味著(zhù)數據發(fā)送與接收必須在1ms內完成，才能達到汽油機電控的實(shí)時(shí)性要求。這就要求其數據交換網(wǎng)是基于優(yōu)先權競爭的模式，且本身具有極高的通信速率，寶萊車(chē)采用了CAN總線(xiàn)正是為滿(mǎn)足這些要求而設計的。

寶萊汽車(chē)驅動(dòng)系統CAN的主要連接對象如圖2所示。顯然，將以上控制器歸并到一根總線(xiàn)上是非常合理的。因為它們所具備的基本特征是一致的，所控制的對象是與汽車(chē)的行駛直接有關(guān)的系統，它們之間存在著(zhù)較多的信息交流，而且很多都是連續的和高速的。這樣可提高發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力性、經(jīng)濟性和排放性能。

二、寶萊車(chē)驅動(dòng)系統CAN總線(xiàn)

寶萊汽車(chē)上典型的與驅動(dòng)系統有關(guān)的控制單元有電控燃油噴射系統、自動(dòng)變速器系統、防抱死制動(dòng)系統（ABS）、安全氣囊系統等。

由于每個(gè)控制單元對實(shí)時(shí)性的要求是因數據的更新速率和控制周期不同而不同的，為了滿(mǎn)足各子系統的實(shí)時(shí)性要求，與對公共數據實(shí)行共享，如發(fā)動(dòng)機轉速、車(chē)輪轉速、油門(mén)踏板位置等，如寶萊車(chē)的4缸汽油機運行在4000r/min，則電控單元控制兩次噴射的時(shí)間間隔為6ms，其中噴射持續時(shí)間為30度的曲軸轉角（1ms），在剩余的5ms內須完成轉速測量、油量測量、A/D轉換、工況計算、執行器的控制等一系列過(guò)程。這就意味著(zhù)數據發(fā)送與接收必須在1ms內完成，才能達到汽油機電控的實(shí)時(shí)性要求。這就要求其數據交換網(wǎng)是基于優(yōu)先權競爭的模式，且本身具有極高的通信速率，寶萊車(chē)采用了CAN總線(xiàn)正是為滿(mǎn)足這些要求而設計的。