汽車CAN總線全剖析

寶萊車采用兩條CAN總線，即驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線和車身系統(tǒng)CAN總線，這兩總線完全能夠滿足ISO的定義。驅(qū)動系統(tǒng)CAN總線，其通信速率為500kbps，被稱為高速CAN，其連接對象為汽車動力和傳動機(jī)構(gòu)的控制單元等。汽車發(fā)動機(jī)控制單元、自動變速器控制單元、ABS控制單元、安全氣囊控制單元等。車身系統(tǒng)CAN總線，其通信速率為100kbps，被稱為低速 CAN或舒適系統(tǒng)CAN，其連接對象為中央控制器，4個門控制器等。此外寶萊車還有一個重要特征，便是在車身系統(tǒng)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(shù)據(jù)通信來說是非常合適的。

用于驅(qū)動系統(tǒng)的高速CAN和用于車身系統(tǒng)的低速CAN是兩個相互獨(dú)立的總線，但從資源共享的角度來看，它們之間最好有座連接橋梁，以使車身系統(tǒng)也能獲得驅(qū)動系統(tǒng)的信息。當(dāng)然，從傳統(tǒng)思路來考慮，只要增加幾根導(dǎo)線似乎就能解決問題。但從實(shí)際開發(fā)時，即在現(xiàn)有的控制器硬件上，要增加哪怕一個信號引出腳都將導(dǎo)致硬件的重新設(shè)計(jì)，往往成本和進(jìn)度都不允許這么做。為了獲得對方系統(tǒng)的信息，而又不涉及到硬件上的任何改動，寶萊車使用了網(wǎng)關(guān)—J533 完成了此任務(wù)，寶萊車的網(wǎng)關(guān)是“寄生”在組合儀表內(nèi)的。

寶萊汽車上典型的與驅(qū)動系統(tǒng)有關(guān)的控制單元有電控燃油噴射系統(tǒng)、自動變速器系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)、安全氣囊系統(tǒng)等。

由于每個控制單元對實(shí)時性的要求是因數(shù)據(jù)的更新速率和控制周期不同而不同的，為了滿足各子系統(tǒng)的實(shí)時性要求，與對公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享，如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速、油門踏板位置等，如寶萊車的4缸汽油機(jī)運(yùn)行在4000r/min，則電控單元控制兩次噴射的時間間隔為6ms，其中噴射持續(xù)時間為30 度的曲軸轉(zhuǎn)角(1ms)，在剩余的5ms內(nèi)須完成轉(zhuǎn)速測量、油量測量、A/D轉(zhuǎn)換、工況計(jì)算、執(zhí)行器的控制等一系列過程。這就意味著數(shù)據(jù)發(fā)送與接收必須在 1ms內(nèi)完成，才能達(dá)到汽油機(jī)電控的實(shí)時性要求。這就要求其數(shù)據(jù)交換網(wǎng)是基于優(yōu)先權(quán)競爭的模式，且本身具有極高的通信速率，寶萊車采用了CAN總線正是為滿足這些要求而設(shè)計(jì)的。

除驅(qū)動系統(tǒng)外，車身系統(tǒng)CAN也是一條主要的控制器局域網(wǎng)絡(luò)。它的主要連接對象為：中央控制器，4個門控制器，還包括記憶模塊和其他組件。車身系統(tǒng)的控制對象主要是4個門上的集控鎖、車窗、行李箱鎖、后視鏡及車內(nèi)頂燈。在具備遙控功能的情況下，還包括對遙控信號的接收處理和其他防盜系統(tǒng)的控制。