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浅析基于CAN总线的客车车身控制系统
来源:汽车电器  作者:佚名  2018-03-25 08:33:28

    摘要:本文简单介绍基于CAN总线的客车车身控制系统的网络架构、特点、车身控制模块结构以及客车电器设计人员注意事项。

    CAN是控制器局域网络(Controller Area Network)的简称,是国际上应用最广泛的现场总线之一,一个具体的CAN总线系统包括物理层、数据链路层、应用层;其应用范围较广,J1939协议是由SAE(美国汽车工程师协会)制定,并应用于商用车的高速通信协议,也是目前客车广泛采用的通信协议。
    随着CAN总线技术的推广,客车车身总线控制越来越得到普及和应用,总线控制器应用到了大部分整车电器设计中,总线控制器和组合仪表的协调工作,推动了整车电器智能化的进程,实现了客车电器设计软硬件的分离,从而推动整车电器件通用化发展的步伐,对推动整个客车电器的发展具有积极的意义。本文重点分析目前客车CAN总线的车身控制系统结构、特点、控制器以及应用注意事项。

    1 客车车身控制系统CAN总线网络结构

    各个客车厂家车身控制系统产品不同,但基本控制思路大同小异,如传统车辆,主要采用图1所示网络拓扑结构,主要有2个CAN网络结构,其中车辆照明系统、刮水、声光报警系统等在车身控制系统;动力网络主要为发动机、变速器、ABS等动力控制系统。本文重点讨论车身控制系统。

    车身控制系统主要有组合仪表、开关控制器、车身控制器、行车记录仪以及其他附件控制单元,组合仪表为人机交互界面,为驾驶员提供显示信息,并充当“网关”作用,既连接车身网络又连接动力网络;开关控制器采集车辆开关信号,把开关量通过CAN总线系统传输到整个网络;车身控制器是车身控制系统的核心,车身控制器根据开关量信号、模拟量信号、CAN总线信号,进行逻辑控制相应输出管脚,实现车辆电器负载的控制。

    2 基于CAN总线的客车车身控制系统特点
    基于CAN总线系统的车身控制系统对客车来说主要有以下优点:①用电器控制简化;②信号实现共享,简化电路设计;③具有过载保护以及断路指示;④能够自我诊断。

    2.1用电器控制简化
    未使用CAN总线之前,传统电路设计主要是通过熔断器盒、开关以及继电器控制用电器件;整车采用CAN总线后,控制系统简化,开关信号只需要接入总线控制器,总线控制器根据总线设定的逻辑规则,驱动电路,实现用电器件的工作。图2为传统电路控制框架,图3为总线电路控制框架。



    图2中,喇叭和灯具电流经过熔断器、控制开关或者继电器到喇叭或者灯具;图3中,喇叭和熔断器的控制通过总线实现,开关信号进入车身控制器车身控制器根据得到的开关信号,转换成相应的报文,发送给整个车身网络,车身控制器根据设定的管脚以及设定的软件程序,驱动相应的用电器工作。
    两种控制方式对比,总线电路结构简化,熔断器数量减少,对开关的负载性能要求降低;传统电路实现方式复杂,有的控制功能需要多个继电器进行控制;总线电路控制只需根据开关逻辑进行编程即可实现,开关只控制信号,不驱动负载,所以耐久性能将会得到提高,也会降低生产成本。

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