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汽车电子(一)

汽车电子(一)

在了解can网络之前, 先了解1个问题:

什么是智能硬件与ECU ?

何为智能硬件, 就是包含智能控制单元的硬件, 比如发动机, 发动机上有一块儿专门负责控制发动机进气量, 喷油量, 排气量的控制单元, 这块单元相当于发动机的大脑. 他具有信号发送, 信号接收, 参数存储等基本功能, 这个控制单元就是ECU.

ECU(Electronic ControlUnit)电子控制单元,是汽车专用微机控制器, 一个ECU一般负责1个或多个智能硬件设备.

随着汽车的发展, 车上的智能设备越来越多, 也就是说车上的ECU也越来越多, 如何用一个网络把这些智能设备的ECU全部连接起来并整体协调控制?

这就是CAN网络!

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CAN网络

CAN(Controller Area Network)控制器局域网络, CAN网络在早期的整车应用中以BCM(车身控制器)为控制中心, 主要是车身零部件(雨刮/大灯/车窗…),智能硬件较少,所以早期的正常CAN网络把所有其他的ECU全部放在Other ECU里边, 如下图。

每条CAN总线一般都是由2根线组成的双绞线构成,一根can_high,一根can_low,分别代表高电平和低电平,

以下是某条CAN总线的模型图, 一条CAN总线上连着4个ECU控制单元. 一般燃油车的CAN网络可以分成如下5条CAN总线:

1. PT CAN (PowerTrain CAN ) 动力总成CAN总线

PT CAN总线上一般有以下ECU:

ECM ( Engine Control Module )发动机控制模块SRS ( SupplementalRestraintSystem)电子安全气囊BMS ( Battery Management System )电池管理系统EPB Electronic Park Brake电子驻车系统

PT CAN负责车辆动力,是整车CAN网络信号优先级及信号传输速率最高的一条CAN总线。

2. CH CAN (Chassis CAN) 底盘控制CAN总线

CH CAN总线上一般有以下ECU:

ABS ( Antilock Brake System )防抱死制动系统ESP(Electronic Stability Program)车身电子稳定系统EPS(Electric Power Steering)电子转向助力

CH CAN负责汽车底盘及4个轮子的制动/稳定/转向,由于涉及整车制动/助力转向等, 所以其网络信号优先级也是较高的。

3. Body CAN车身控制总线

Body CAN总线上一般有以下ECU:

AC ( Air Condition )空调AVM(Around View Monitor)360环视BCM(Body Control Module)天窗, 车窗, 雾灯, 转向灯, 雨刮…IMMO(Immobilizer)发动机防盗系统TPMS(Tire Pressure Monitoring System)胎压监控系统

Body CAN负责车身上的一些提高舒适性/安全性的智能硬件的管理与控制,其网络信号优先级较低, 因为以上设备都是辅助设备。

4. Info CAN ( Infomercial CAN ) 娱乐系统总线

Info CAN 总线上一般有以下ECU:

VAES( Video Audio Entertainment System)车载娱乐系统(中控)IPK(Instrument Pack)组合仪表, 当今的数字仪表, 基本有音乐, 地图, 通话等娱乐功能.

Info CAN是辅助可选设备, 所以优先级也是较低的,主要负责车身上的一些提高娱乐性的智能硬件的管理与控制。

5. DiagCAN ( Diagnose CAN ) 诊断控制总线

DiagCAN总线主要提供远程诊断功能,只有一个ECU:

 

CAN网络基本构成单元1_ECU节点

就是车上的智能硬件设备里ECU控制单元. 比如ABS(防抱死系统)这个ECU是专门用于车辆制动过程中防止车轮被抱死的一套智能设备. 当今汽车越豪华,ECU就越多,智能控制硬件就越多,相对价格就越贵.一般的,一辆车普通的家用 轿车都有25个左右ECU. 如下图, 车上某个智能硬件上的ECU(智能电子控制单元) 由于车上ECU太多, 每种ECU作用各不相同, 信号传输速率(波特率)也不一致. 为了更加方便管理这些ECU, 宅男深夜性福导航把以上各类ECU按其功能/波特率分别布置在5条CAN总线上.

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CAN网关

CAN网关或叫汽车网关,因为网关不仅处理CAN网络,还处理LIN网络.

CAN网关的外形结构: 实际can网关大概有六七十个接线pin脚,每个接线pin脚都有严格的定义, 要匹配规定好的can总线或者开关设备, 除了刚才涉及的10个can线接线口(5条双绞线),2个电源线接线口, 还应包括 定速巡航设备的8个接线口, 电源管理方面的3个接线口, 钥匙开关(或无钥匙启动系统)的5个接口, 脚踏板的3个接线口, 5个LIN接线pin脚, 档位开关的4个接线pin脚 等等。

某些汽车厂商可能有

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