2.2信号实现共享,简化硬件电路设计
以机油压力传感器为例,未使用总线之前,发动机需要采集机油压力信号给发动机ECU,而为显示机油压力状态,组合仪表需要获取机油压力传感器参数信息,整车厂也需要安装机油压力传感器,因而发动机本体需要安装2个机油压力传感器;采用总线系统之后,发动机本体只需要安装1个机油压力传感器,发动机ECU根据采集的机油压力参数,以报文形式发送到整个总线网络,组合仪表根据得到的报文信息,计算机油压力值,驱动仪表工作。图4为传感器信号采集方式的对比。
图4中,传统电路中需要2个传感器,各用电器分别需要1个传感器;而总线电路中只用1个传感器,发动机ECU通过报文形式发送给外部CAN网络,组合仪表收到报文,实现相应的功能。由上可知,2个传感器的使用转变为1个传感器的使用,整车总线可实现用电设备信号的共享,降低整车成本。
在客车电器中,有时多个用电设备对同一信号都有需求,而只能安装一个传感器。如果多路设备同时连接这个信号,会造成整个系统工作不正常,如发动机ECU、行车记录仪、组合仪表、缓速器等都需要车速信号,如果把一个信号同时接入各个用电设备,有时会出现多个用电设备同时上拉信号,造成信号超出电路的检测范围,导致用电设备工作不正常。如笔者遇到的一个车速表在怠速抖动的故障,其中车速传感器输出一路信号同时接入到了组合仪表和发动机ECU,组合仪表的车速表会出现不正常的抖动。车速传感器以及仪表电路如图5所示。
图5a为传感器电路,图5b为组合仪表连接传感器电路,由于发动机ECU内部也有一个1.8k Ω的上拉电阻,仪表和ECU的同时上拉,使车速信号超出组合仪表的检测范围,从而出现组合仪表怠速抖动现象。而采用整车总线之后,车速信号连接到就近总线模块,总线模块发送车速报文到组合仪表、发动机ECU、行车记录仪、缓速器等,从而减少这种问题的发生。
2.3具有过载保护以及断路指示
传统电路中,用电器出现过载时,如果超过熔断器的设定范围,熔断器熔断,保护用电设备。如果熔断器设计过大,则会出现线束过热,更为严重状况则为线束烧毁,用电设备烧坏,整车着火。采用总线控制后,总线模块会根据设定的负载需求,输出相应电流,如果用电器负载超出设定功率,总线模块则会停止输出,防止过载。
在电器设计中,设计人员要注意核算用电负载情况,根据模块管脚输出能力,选择相应的管脚。图6为某型号模块部分管脚功率说明。
2.4故障诊断
非总线车型,如果用电器出现故障,售后人员需要按照线束图进行排查,需要有一定的工作经验,排查故障困难。若是总线车型,模块根据输出状态,进行分析判断,把故障信息通过报文发送给组合仪表,组合仪表显示故障信息,售后人员根据显示信息进行针对性诊断,方便查找问题和分析。图7为仪表诊断界面,仪表显示的模块为管脚输出状态。售后根据显示状态,判断是模块问题,还是传感器问题等。