摘要：本文针对客车电器特点，基于CAN通信，进行客车电器集成化设计方案。

    低碳汽车是《中国制造2025》重点发展十大领域之一（节能与新能源汽车），而智能化、电子化、轻量化、信息化、低碳化是汽车行业转型升级与变革的关键要素。随着新技术的不断应用，以及客户需求的多样化，使得相对滞后发展的客车电器也迎来了迅速发展时期，电器模块越来越多，各个电器模块之间既相互联系又相互影响。如何协调与处理好各个电器模块之间的关系，使其既能满足所需功能要求，又不超出现有技术条件所允许的范围（如可靠性、功耗、耐久性、体积、电磁兼容等），这是客车电器集成化研究的主要内容，也是实现客车电器智能化设计的前奏。
    由于客车制造实行客户定制化生产，客车生产厂家会根据整车性能特点，在法规允许的范围内，尽量满足客户多样化的需求。本文根据客车电器的特点，在客车电器集成化设计方面进行了有益的探索。

    1 以CAN为基础的客车电器集成化设计
    CAN是Controller Area Network的缩写，是ISO国际标准化组织标准化的串行通信协议。1994年，美国SAE制定了面向客车和载货汽车的CAN网络通信协议SAE J1939，现已在客车领域得到广泛的应用。
    CAN网络实现了资源共享，为满足客车的动力性、经济性、安全性、舒适性，客车需要各个控制子系统作为技术支持，在未使用CAN网络之前，各个子系统均为独立的控制单元，子系统之间没有联系，ECU之间也不可能实现联动，信息不能共享。采用CAN网络总线，有机连接各个ECU控制单元，如变速器ECU需要 “油门踏板信号”，只需要发出一个请求报文，发动机ECU收到请求信号后，就会通过总线发送油门踏板信号，变速器ECU就可以收到需要的信号；CAN总线系统使得各个子系统信息实现共享，相关系统实现相互控制，使其工作在最佳状态，从而提升整车性能。
    CAN网络良好的扩展性为各模块之间通信提供了便利。客车电器很据CAN网络传输速度的不同，分为高速CAN和低速CAN，高速CAN主要控制动力，如发动机系统、变速器系统、ABS系统等，低速CAN控制舒适性，如刮水、灯光、空调等系统。图1为客车常用网络结构，动力系统为高速CAN，车身系统为低速CAN、两路CAN通过网关实现通信，如果需要增加新的配置，只需要挂到合适的网络即可。

要实现客车电器模块的集成化，尽可能以CAN总线为依托，使得各个模块资源共享，优化各个系统配置，使得各个系统得到最优化配置。

    2 客车电器集成化设计方案
    以CAN网络总线为基础，结合客车整车结构特点以及客户需求，针对客车电器集成化方案，笔者就以下方面进行了探索：模块功能集成化、显示集成化、零部件结构集成化、模块CAN化。
    2.1模块功能集成化
    模块功能集成化，主要是在满足整体需求的前提下，把原来的多个功能模块整合为一个综合性功能模块：如控制器功能集成化。由于客车配置的多样性，使得客车电器安装也呈现多元化的模式，在未实施集成化方案之前，如有的客户需要盘式制动器，仪表板就增加制动蹄片报警控制器；如有的客户需要安全带报警功能，就有可能增加安全带报警控制器；这样的结果是各个功能模块越来越多，线束分支也越多，客车电器安装空间也越来越紧张。
    笔者分析了客车电器性能需求，把各个功能模块整合为一个控制器模块，如图2的报警控制器集成化原理图。图3为综合报警器安装外形图，位于右上角，多个报警单元集成为一个报警模块。这样做的结果是：线束分支由多个节点集中到一个节点，线束分支减少；功能模块减少，仪表板布置简单；故障点减少，排查故障方便；模块内部器件集成化，减少模块模具和电路板的浪费，节省成本。如果采用整车CAN总线系统，会把以上报警功能全部集成到总线模块上，减少分功能模块的使用。

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