整车上各智能控制单元ECU之间的通信需要依赖CAN网络。在早期设上ECU数量较少时,CAN网络的结构也相对简单。常见有多对多的网状拓扑结构,或者串行拓扑结构。但随着整车智能化程度越来越高,ECU数量逐步增多。简单的网络结构会带来各种各样的问题。如网状结构对线束需求过多,串行结构会因局部故障影响全局的正常使用。
CAN网络结构
目前主流的车身CAN网络拓扑多采用星型结构,通过中央网关(Gateway)连接各CAN网络。这种网络结构方便扩展新的节点,同时能减少线束需求。
一般燃油车的CAN网络可以分成如下5条CAN总线:
-
PT CAN (PowerTrain CAN ) 动力总成CAN总线
PT CAN总线上连接的ECU多与动力系统相关,如ECM ( Engine Control Module ) 发动机控制模块、BMS ( Battery Management System ) 电池管理系统、EPB Electronic Park Brake, 电子驻车系统等。
PT CAN负责车辆动力,是整车CAN网络信号优先级及信号传输速率最高的一条CAN总线。 -
CH CAN (Chassis CAN) 底盘控制CAN总线
CH CAN总线上的ECU多为底盘所包含的传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统中的控制单元,如ABS ( Antilock Brake System ) 防抱死制动系统、ESP(Electronic Stability Program)车身电子稳定系统、EPS(Electric Power Steering)电子转向助力等。
CH CAN由于涉及整车制动、稳定、助力转向等, 所以其网络信号优先级也是较高的。 -
Body CAN车身控制总线
Body CAN总线上的ECU多是车身电气设备的控制器,如AC ( Air Condition ) 空调、AVM(Around View Monitor) 全景式监控影像系统、负责车身电器(天窗, 车窗, 雾灯, 转向灯, 雨刮等)的BCM(Body Control Module) 车身控制单元、IMMO(Immobilizer) 发动机防盗系统、TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 胎压监控系统等。
Body CAN负责的一些提高舒适性/安全性的智能硬件属于辅助设备,所以其网络信号优先级较低。 -
Info CAN ( Infomercial CAN ) 娱乐系统总线
Info CAN 总线上包括的ECU,有VAES( Video Audio Entertainment System) 车载娱乐系统(中控)、IPK(Instrument Pack) 组合仪表等。
Info CAN是辅助可选设备, 所以优先级也是较低的,主要负责车身上的一些提高娱乐性的智能硬件的管理与控制。 -
DiagCAN ( Diagnose CAN ) 诊断控制总线
DiagCAN总线主要提供远程诊断功能,只有一个ECU:,就是Tbox(Telematics BOX) 远程控制模块
电动汽车的CAN网络模型也类似,只是其控制单元主要以VCM(Vehicle Control Module)整车控制模块为控制中心。
所有这些CAN总线均连接在网关上,通过网关转发实现相互之间的通信。
网关
CAN网关是整个CAN网络的核心, 控制着整车各条CAN总线的各类信号转发与处理。
CAN网关可以接受任何CAN总线传来的不同传输速率的网络信号,并按照标准将信号处理后,以符合各条CAN总线要求的方式广播到整车网络中。各ECU根据相应的信号进行操作。
由于CAN总线信号多以毫秒级速度传输,所以网关需要有很强的数据处理能力,才能及时地应对各CAN总线之间的通讯。
参考:
整车CAN网络介绍
网友评论