3 车身控制模块原理
车身控制模块硬件电路由CAN收发器、CAN控制器、MCU以及功能电路组成,结构如图8所示。
CAN收发器主要是把物理层电信号进行转换的器件,具有与CAN控制器连接接口的收发引脚TX和RX,还有一对与CAN总线接口的CAN -H和CAN -L。要发送的数据从TX输入,经收发器转换为CAN信号电平,从CAN -H和CAN -L输出到CAN总线电缆上;同时CAN -H和CAN -L上信号电平也被实时地转换为逻辑信号从RX输出到CAN控制器;同时要注意,TX发送的数据也会被RX接收,CAN控制器可以实时检查发出的数据是否异常。
CAN控制器是总线模块的核心部件,集成了CAN规范中数据链路层的全部功能,自动完成CAN-Bu,协议的解析。
MCU (Micro Control Unit)即为微控制单元,又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机,将计算机的CPI从RAM、ROM、定时计数器和多种I/0接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。按照计算速度以及运算能力,输入输出路数等选择,有8位、16位、32位单片机。
功能电路主要是实现总线请求的相应功能。目前客车总线模块主要有以下电路:开关电路、模拟电路、脉冲电路、电源降压电路、功率输出电路、电源输出电路等。
4 车身控制系统电器设计注意事项
整车厂电器设计人员在进行总线设计时,首先需要根据总线模块管脚输入、输出特性,分配各个管脚功能,主要包括开关量输入定义、功率输出定义、模拟量输入定义、电源分配,管脚逻辑控制器等。但在设计中还需要注意以下几点。
1)首先要设计车身控制系统的网络拓扑结构;每个节点需要在哪个网络,网络的终端要确定为哪个零部件。
2)车身网络和动力网络要做好区分,不能把网络节点错挂,造成系统工作不正常。
3)节点和主干网络结构严格按照IS011898要求执行。
4)车身控制模块不能简单用于代替熔断丝盒,要最大化发挥车身控制模块的逻辑控制功能;客户定制的特殊控制需求尽量通过模块实现,减少其他控制器的使用。
5)考虑到模块间处理时间的延迟,某些点控系统,各个控制开关尽量放在一个模块。如刮水控制,刮水开关的高速控制、低速控制、间歇控制、回位信号尽量放在一个模块,防止出现模块间通信延迟,刮水不能关闭的现象。
6)同一系统的模块具有通用性,请注意电器设计中通过设定管脚的地址线进行区分,在电器设计中不要遗漏。
7)车身控制模块布置尽量合理,方便连接用电器;模块管脚尽量合理利用,大功率管脚和小功率管脚合理分配,使之各尽其能,尽量减少不同线束之间多余的线束对接。
5 结论
客车CAN总线模块系统经过了多年发展,已经具有相当规模,但是客车电器CAN化需要走的路还相当长,客车还未形成统一的技术标准与规范,车身控制模块的结构与控制还有相当大的优化空间,还需要整车厂和零部件厂联合攻关,相互扶持,共同成长。