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在了解can網(wǎng)絡之前, 先了解1個問題: 何為智能硬件, 就是包含智能控制單元的硬件, 比如發(fā)動機, 發(fā)動機上有一塊兒專門負責控制發(fā)動機進氣量, 噴油量, 排氣量的控制單元, 這塊單元相當于發(fā)動機的大腦. 他具有信號發(fā)送, 信號接收, 參數(shù)存儲等基本功能, 這個控制單元就是ECU. ECU(Electronic ControlUnit）電子控制單元，是汽車專用微機控制器, 一個ECU一般負責1個或多個智能硬件設備. 隨著汽車的發(fā)展, 車上的智能設備越來越多, 也就是說車上的ECU也越來越多, 如何用一個網(wǎng)絡把這些智能設備的ECU全部連接起來并整體協(xié)調控制? 這就是CAN網(wǎng)絡! ??? CAN是控制器局域網(wǎng)絡(Controller Area Network, CAN)的簡稱. 目前普遍運用在汽車網(wǎng)絡. 1) 開放的標準 2) 低成本 3) 高速實時傳遞, 數(shù)據(jù)傳遞更安全可靠 4) 適用于各種汽車 早期的整車CAN網(wǎng)絡主要是圍繞BCM(車身控制器)為控制中心, 早期的汽車, 智能硬件較少, 車身零部件(雨刮/大燈/車窗...)倒是一堆, 所以早期的正常CAN網(wǎng)絡把所有其他的ECU全部放在Other ECU里邊.
隨著智能硬件的越來越多, 且考慮到成本與安全, BCM已經(jīng)不夠完成如此龐大的網(wǎng)絡管理了, 網(wǎng)關應運而生, 網(wǎng)關管理了5條CAN總線的各類ECU, 并對這5條CAN總線的波特率及信號優(yōu)先級做了區(qū)分. 之前管理一堆車身零部件(雨刮/大燈/車窗...)的BCM也成了BCAN的一個節(jié)點! ??? 現(xiàn)如今的燃油車整車CAN網(wǎng)絡主要以網(wǎng)關為控制中心, 本篇文章以下主要介紹這種類型的CAN網(wǎng)絡.
就是車上的智能硬件設備里ECU控制單元. 比如ABS(防抱死系統(tǒng))這個ECU是專門用于車輛制動過程中防止車輪被抱死的一套智能設備. 當今汽車越豪華,ECU就越多,智能控制硬件就越多,相對價格就越貴.一般的,一輛車普通的家用 轎車都有25個左右ECU. 如下圖, 車上某個智能硬件上的ECU(智能電子控制單元) 由于車上ECU太多, 每種ECU作用各不相同, 信號傳輸速率(波特率)也不一致. 為了更加方便管理這些ECU, 我們把以上各類ECU按其功能/波特率分別布置在5條CAN總線上. ??? CAN網(wǎng)絡基本構成單元2_CAN總線 也叫CAN BUS, 為了方便測試人員理解, 可以理解成CAN支線(可理解成一個路由器上的5條分口引出來的分支網(wǎng)線). 一般地, 分成5條CAN總線: ①PCAN (PowerTrain CAN ) ? 動力總成CAN總線 這條CAN總線主要負責車輛動力及最高安全級. 這條CAN總線上一般有以下ECU: ECM ( Engine Control Module ) 發(fā)動機控制模塊 SRS ( SupplementalRestraintSystem) 電子安全氣囊 BMS ( Battery Management System ) 電池管理系統(tǒng) ....... PCAN上是整車CAN網(wǎng)絡信號優(yōu)先級及信號傳輸速率最高的一條CAN總線. ②CCAN (Chassis CAN) ? 底盤控制CAN總線 這條CAN總線主要負責汽車底盤及4個輪子的制動/穩(wěn)定/轉向 這條CAN總線上一般有以下ECU: ABS ( Antilock Brake System ) 防抱死制動系統(tǒng) ESP(Electronic Stability Program)車身電子穩(wěn)定系統(tǒng) EPS(Electric Power Steering)電子轉向助力 ...... CCAN由于涉及整車制動/助力轉向等, 所以其網(wǎng)絡信號優(yōu)先級也是較高的.
③BCAN ( Body CAN )? 車身控制總線 這條CAN總線主要車身上的一些提高舒適性/安全性的智能硬件的管理與控制 這條CAN總線上一般有以下ECU: AC ( Air Condition ) 空調 AVM(Around View Monitor) 360環(huán)視 BCM(Body Control Module) 天窗, 車窗, 霧燈, 轉向燈, 雨刮... IMMO(Immobilizer) 發(fā)動機防盜系統(tǒng) TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 胎壓監(jiān)控系統(tǒng) ...... BCAN其網(wǎng)絡信號優(yōu)先級也是較低, 因為以上設備都是輔助設備. ④ ECAN ( Entertainment CAN ) ? 娛樂系統(tǒng)總線 這條CAN總線主要車身上的一些提高娛樂性的智能硬件的管理與控制 這條CAN總線上一般有以下ECU: VAES( Video Audio Entertainment System) 車載娛樂系統(tǒng)(中控) IPK(Instrument Pack) 組合儀表, 當今的數(shù)字儀表, 基本有音樂, 地圖, 通話等娛樂功能. ........ ECAN, 也是輔助可選設備, 所以優(yōu)先級也是較低的. ⑤DCAN ( Diagnose CAN ) ? 診斷控制總線 這條CAN總線主要提供遠程診斷功能 這條CAN總線上只有一個ECU: Tbox(Telematics BOX) 遠程控制模塊 .......
每條CAN總線都是由2根線組成的雙絞線構成, 一根can_high, 一根can_low, 分別代表高電平, 低電平. 以下是某條CAN總線的模型圖, 一條CAN總線上連著4個ECU控制單元. 網(wǎng)關是整個CAN網(wǎng)絡的核心, 控制著整車5條CAN總線的信號轉發(fā)與處理. 由于網(wǎng)關功能太多, 我們下節(jié)課繼續(xù)詳細解讀網(wǎng)關.
總結: 以上就是一個當今主流燃油車的CAN網(wǎng)絡 PS: 電動汽車的CAN網(wǎng)絡模型其實也類似, 只是其控制單元主要以VCM(Vehicle Control Module)整車控制模塊為控制中心. |
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