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在了解can網(wǎng)絡(luò)之前, 先了解1個(gè)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(dòng)機(jī), 發(fā)動(dòng)機(jī)上有一塊兒專門負(fù)責(zé)控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量, 噴油量, 排氣量的控制單元, 這塊單元相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的大腦. 他具有信號(hào)發(fā)送, 信號(hào)接收, 參數(shù)存儲(chǔ)等基本功能, 這個(gè)控制單元就是ECU. ECU(Electronic ControlUnit）電子控制單元，是汽車專用微機(jī)控制器, 一個(gè)ECU一般負(fù)責(zé)1個(gè)或多個(gè)智能硬件設(shè)備. 隨著汽車的發(fā)展, 車上的智能設(shè)備越來越多, 也就是說車上的ECU也越來越多, 如何用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)把這些智能設(shè)備的ECU全部連接起來并整體協(xié)調(diào)控制? 這就是CAN網(wǎng)絡(luò)! ??? CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)的簡(jiǎn)稱. 目前普遍運(yùn)用在汽車網(wǎng)絡(luò). 1) 開放的標(biāo)準(zhǔn) 2) 低成本 3) 高速實(shí)時(shí)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(luò)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(luò)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(luò)管理了, 網(wǎng)關(guān)應(yīng)運(yùn)而生, 網(wǎng)關(guān)管理了5條CAN總線的各類ECU, 并對(duì)這5條CAN總線的波特率及信號(hào)優(yōu)先級(jí)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(gè)節(jié)點(diǎn)! ??? 現(xiàn)如今的燃油車整車CAN網(wǎng)絡(luò)主要以網(wǎng)關(guān)為控制中心, 本篇文章以下主要介紹這種類型的CAN網(wǎng)絡(luò).
就是車上的智能硬件設(shè)備里ECU控制單元. 比如ABS(防抱死系統(tǒng))這個(gè)ECU是專門用于車輛制動(dòng)過程中防止車輪被抱死的一套智能設(shè)備. 當(dāng)今汽車越豪華,ECU就越多,智能控制硬件就越多,相對(duì)價(jià)格就越貴.一般的,一輛車普通的家用 轎車都有25個(gè)左右ECU. 如下圖, 車上某個(gè)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(hào)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(luò)基本構(gòu)成單元2_CAN總線 也叫CAN BUS, 為了方便測(cè)試人員理解, 可以理解成CAN支線(可理解成一個(gè)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(dòng)力總成CAN總線 這條CAN總線主要負(fù)責(zé)車輛動(dòng)力及最高安全級(jí). 這條CAN總線上一般有以下ECU: ECM ( Engine Control Module ) 發(fā)動(dòng)機(jī)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(luò)信號(hào)優(yōu)先級(jí)及信號(hào)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(fù)責(zé)汽車底盤及4個(gè)輪子的制動(dòng)/穩(wěn)定/轉(zhuǎn)向 這條CAN總線上一般有以下ECU: ABS ( Antilock Brake System ) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng) ESP(Electronic Stability Program)車身電子穩(wěn)定系統(tǒng) EPS(Electric Power Steering)電子轉(zhuǎn)向助力 ...... CCAN由于涉及整車制動(dòng)/助力轉(zhuǎn)向等, 所以其網(wǎng)絡(luò)信號(hào)優(yōu)先級(jí)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(diào) AVM(Around View Monitor) 360環(huán)視 BCM(Body Control Module) 天窗, 車窗, 霧燈, 轉(zhuǎn)向燈, 雨刮... IMMO(Immobilizer) 發(fā)動(dòng)機(jī)防盜系統(tǒng) TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 胎壓監(jiān)控系統(tǒng) ...... BCAN其網(wǎng)絡(luò)信號(hào)優(yōu)先級(jí)也是較低, 因?yàn)橐陨显O(shè)備都是輔助設(shè)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(dāng)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(shè)備, 所以優(yōu)先級(jí)也是較低的. ⑤DCAN ( Diagnose CAN ) ? 診斷控制總線 這條CAN總線主要提供遠(yuǎn)程診斷功能 這條CAN總線上只有一個(gè)ECU: Tbox(Telematics BOX) 遠(yuǎn)程控制模塊 .......
每條CAN總線都是由2根線組成的雙絞線構(gòu)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(gè)ECU控制單元. 網(wǎng)關(guān)是整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)的核心, 控制著整車5條CAN總線的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)與處理. 由于網(wǎng)關(guān)功能太多, 我們下節(jié)課繼續(xù)詳細(xì)解讀網(wǎng)關(guān).
總結(jié): 以上就是一個(gè)當(dāng)今主流燃油車的CAN網(wǎng)絡(luò) PS: 電動(dòng)汽車的CAN網(wǎng)絡(luò)模型其實(shí)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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