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整车CAN网络介绍

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

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,便是包含智能操控单元的硬件。比方发动机,发动机上有一块儿专门担任操控发动机进气量、喷油量、排气量的操控单元,这块单元相当于发动机的大脑。它具有信号发送、信号接纳、参数存储等根本功用,这个操控单元便是ECU

ECU(Electronic ControlUnit)电子操控单元,是轿车专用微机操控器,一个ECU一般担任1个或多个智能硬件设备。

跟着轿车的开展,车上的智能设备越来越多,也便是说车上的ECU也越来越多,如何用一个网络把这些智能设备的ECU悉数衔接起来并全体和谐操控?

这便是CAN网络。

CAN网络

CAN(Controller Area Network)操控器局域网络,CAN网络在前期的整车使用中以BCM(车身操控器)为操控中心,首要是车身零部件(雨刮/大灯/车窗…),智能硬件较少,所以前期的正常CAN网络把一切其他的ECU悉数放在Other ECU里面,如下图。

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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,别离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操控单元。

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一般燃油车的CAN网络能够分红如下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:

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PT CAN担任车辆动力,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) 底盘操控CAN总线

CH CAN总线上一般有以下ECU:

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CH CAN担任轿车底盘及4个轮子的制动/安稳/转向,因为触及整车制动/助力转向等, 所以其网络信号优先级也是较高的。

3. Body CAN车身操控总线

Body CAN总线上一般有以下ECU:

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Body CAN担任车身上的一些进步舒适性/安全性的智能硬件的办理与操控,其网络信号优先级较低, 因为以上设备都是辅佐设备。

4. Info CAN ( Infomercial CAN ) 文娱体系总线

Info CAN 总线上一般有以下ECU:

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Info CAN是辅佐可选设备, 所以优先级也是较低的,首要担任车身上的一些进步文娱性的智能硬件的办理与操控。

5. DiagCAN ( Diagnose CAN ) 确诊操控总线

DiagCAN总线首要供给长途确诊功用,只要一个ECU。

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CAN网络根本构成单元ECU节点,便是车上的智能硬件设备里ECU操控单元。比方ABS(防抱死体系)这个ECU是专门用于车辆制动过程中避免车轮被抱死的一套智能设备。当今轿车越奢华,ECU就越多,智能操控硬件就越多,相对价格就越贵。一般的,一辆车一般的家用轿车都有25个左右ECU。

如下图,车上某个智能硬件上的ECU(智能电子操控单元):

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因为车上ECU太多,每种ECU效果各不相同,信号传输速率(波特率)也不一致。为了愈加便利办理这些ECU,咱们把以上各类ECU按其功用/波特率别离安置在5条CAN总线上。

CAN网关

CAN网关或叫轿车网关,因为网关不只处理CAN网络,还处理LIN网络。

CAN网关的外形结构:

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实践can网关大概有六七十个接线pin脚,每个接线pin脚都有严厉的界说,要匹配规定好的can总线或许开关设备,除了方才触及的10个can线接线口(5条双绞线)、2个电源线接线口,还应包含:定速巡航设备的8个接线口、电源办理方面的3个接线口、钥匙开关(或无钥匙发动体系)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。

某些轿车厂商或许有更多新的硬件开关设备,电压电阻开关设备等也都有对应的接线pin脚,且或许预留一些PIN脚以备用。

CAN网关是整个CAN网络的中心,操控着整车5条CAN总线的各类信号转发与处理,根本功用包含:

1. 衔接不同波特率(传输速度)的CAN总线/LIN总线,以完成CAN网络的网关中继功用。

2. 确诊报文/非确诊报文转发。

3. 确诊防火墙办理。

4. 节点在线监控。

5. 巡航操控器开关检测。

6. 脚踏板方位检测。

7. 网关休眠与唤醒办理。

8. ECU晋级/网关晋级。

9. 电压办理。

CAN网关能够接纳任何CAN总线(还有LIN总线)传来的不同传输速率网络信号,把这些信号按必定的规范处理后,播送到整车网络去,假如有ECU订阅(接纳)了这个信号,则ECU将解析信号并做相应的处理。

整车一切ECU根本是以毫秒级或许奇妙级的速度在连绵不断的发送并接纳信号,所以网关需求处理并转发播送的信号是十分多的且必需求很快处理完的。

实例一、外表显现发动机转速

发动机的转速信号, 先从PCAN的ECM(发动机引擎操控模块)节点宣布,CAN网关收到后,网关处理后播送以GW_最初的ECM信号到其他4条CAN总线上去。

用Vehicle Spy 3 CAN东西检查能够看到以下的信号内容:ECAN上的外表(IPK)节点订阅了发动机转速信号,则会将这个转速信号解析,并显现到外表盘去;因为以上信号发送频率太快,比方上图的9.94ms/次,则你就会看到外表盘上的转速指针一向在不停地偏动。

简略发送图如下:

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实例二、安全带未扣紧,外表端报警

安全带未扣紧需求两个条件:

1.车速大于5

2.安全带扣未扣(即无电压信号)

车速一般是PCAN上的ECM(发动机引擎操控模块)节点担任信号办理的。安全带扣这个设备是BCAN上的BCM(担任天窗、车窗、安全带扣、雨刮等车身零部件设备…) 节点担任信号办理的。

即网关收到PCAN上的ECM节点宣布来的车速信号,并收到了BCAN上的BCM宣布来的安全带扣电压值为异常值(比方0),CAN网关一致处理后转发并播送以GW_最初的信号帧,ECAN上的外表(IPK)节点订阅(接纳)了GW_最初的相关安全带未扣信号帧, 则会解析报警并显现到外表盘去。

假如安全带扣一向未扣紧,则CAN网关将一向发送GW_最初的相关安全带信号帧,其信号值是安全带未扣紧,所以车主会听到一向报警。

直到安全带扣上,CAN网关持续发送安全带相关的信号,仅仅这个时分的信号值是安全带已扣紧,报警将立马消失。

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总结

以上仅仅两个简易的事例,实践上,整车一切ECU根本是以毫秒级或许奇妙级的速度在连绵不断的发送并接纳信号,所以网关需求处理并转发播送的信号是十分多的且必需求很快处理完的。

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