CAN总线汽车内部网络系统研究报告 .docx
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1、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基于 CAN 总线的汽车内部网络系统争论0、引言作者:黄涛、周德恒可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结随着车用电气设备越来越多,从发动机把握到传动系统把握,从行驶、制动、转向系统把握到安全保证系统及外表报警系统,从电源治理到为提高舒适性而作的各种努力,使汽车电气系统形成一个复杂的大系统,而且这一系统都集中在驾驶室把握。另外,随着近年来ITS 的进展,以 3GGPS、GIS 和 GSM)为代表的新型电子通信产品的显现,对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求。从布线角度分析,传统的电气系统大多接受点对点的单一通信
2、方式,相互之间少有联系,这样必定需要庞大的布线系统。据统计,一辆接受传统布线方法的高档汽车中,其导线长度可达2 000 m ,电气节点达 1 500 个,而且依据统计,该数字大约每10 年增长 1 倍,从而加剧了粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的冲突。无论从材料成本仍是工作效率 看,传统布线方法都将不能适应汽车的进展。从信息共享角度分析,现代典型的把握单元有电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统 ABS)、防滑把握系统 现场总线通信结构。CAN总线硬件连接简洁,有良好的牢靠性、实时性和性能价格比。CAN总线能够中意现代自动化通信的需要,已成为工业数据总线通信领域中最为活跃的一支。其主
3、要特点是: CAN 总线为多主站总线,各节点均可在任意时刻主动向网络上的其他节点发送信息,不分 主从,通信灵敏。 CAN 总线接受特殊的非破坏性总线仲裁技术,优先级高的节点优先传送数据,能中意实时 性要求。 CAN 总线具有点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 CAN 总线上每帧有效字节数最多为8个,并有 CRC及其他校验措施,数据出错率极低,万一某一节点显现严肃错误,可自动脱离总线,总线上的其他操作不受影响。 CAN 总线只有两根导线,系统扩充时,可直接将新节点挂在总线上即可,因此走线少, 系统扩充简洁,改型灵敏。 CAN 总线传输速度
4、快,在传输距离小于 40 m 时,最大传输速率可达1 Mb/s 。 CAN 总线上的节点数主要取决于总线驱动电路 , 在 CAN2.0B 标准中 , 其报文标识符几乎不受限制。总之 ,CAN 总线具有实时性强、牢靠性高、通信速率快、结构简洁、互操作性好、总线协议具有完善的错误处理机制、灵敏性高和价格低廉等特点。2、总体方案设计2.1 汽车内部 CAN网络设计正是由于 CAN总线具有这些其他通信方式无法比拟的优点,使之成为电动汽车把握系统的理 想总线。现代汽车典型的电控单元主要有主把握器、发动机把握系统、悬架把握系统、制动防抱死控制系统 ABS、牵引力把握系统、ASR把握系统、外表治理系统、故障
5、诊断系统、中心门锁系统、座椅调剂系统、车灯把握系统等。全部这些子把握系统连接起来构成一个实时把握系统指令发出去之后,必需保证在确定时间内得到响应,否就,就有可能发生重大事故。这就要求汽车上的CAN通信网络有较高的波特率设置。另外,汽车在实际运行过程中,众多节点之间需要进行大量的实时数据交换。如整个汽车的所有节点都挂在一个CAN网络上,众多节点通过一条CA N 总线进行通信,信息治理配置稍有不当,就很简洁显现总线负荷过大,导致系统实时响应速度下降的情形。这在实时系统中是不答应的,因此在对汽车上各节点的实时性进行了分析之后,依据各节点对实时性的要求,设计了高、中、低速三个速率不同的CAN通信网络,
6、将实时性要求严格的节点组成高速CAN通信网络,将其他实时性要求相对较低的节点组成中速CA N 通信网络,将剩下实时性要求不是很严格的节点组成低速 CAN通信网络。并架设网关将这三个速率不同的三个通信网络连接起来,实现全部节点之间的数据共享。整个汽车的CAN通信网络拓扑结构如图1 所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 1 汽车 CAN总线网 0 络拓扑图发动机把握系统、悬架把握系统、制动防抱死把握系统ABS、牵引力把握系统、ASR把握系统这五个节点是汽车运行的核心部件,对时间响应要求严格,因此将这五个节点组成高速CAN通信网络, 通信波特率设为500 bps 。外表治理系统、
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