CAN总线在汽车底盘配上车工作装置上的应用

CAN总线在汽车底盘配上车工作装置上的应用曹国振，仝文欢，孔维胜，秦随江1郑州宇通重工有限公司，河南郑州450051；2河南省特种设备安全检测研究院；3总装工程兵驻郑州地区军代室中图分类号U4636文献标识码A文章编号10038639201309002402随着电子技术的飞速发展，汽车电气系统也越来越向着功能复杂化、操作及维修智能化方向发展，采用传统的电气元件堆积起来的车辆电气系统在设计、安装接线和调试维修等方面工作量大效率低，且在功能上也无法满足用户需求，采用总线技术将车辆电气系统模块化，可以大大降低安装调试工作量，减少线束连接的复杂度且电气系统智能化程度高，便于用户操作，提高作业效率。1模块化设计首先应将整车电气系统模块化拆分，下面以我公司某种产品总线技术应用方案为例介绍总线技术模块化设计方法，按照模块化设计方法，该产品整车电气系统CAN总线网络结构如图L所示。该产品CAN总线共铺设了两路CAN线，各模块CAN总线均依据SAEJ1939协议实现通信一路为底盘主发动机及SCR后处理系统与总线组合仪表之CANLHCANLL间的数据传输现场总线，当然如果底盘采用自动变速器等其他CAN模块也同样可以接人该路CAN线；另一路为底盘工作用电设备和上车工作用电设备与总线组合仪表及总线液晶显示器之间的数据传输现场总线。该车辆第1路CAN总线结构划分为总线仪表模块、底盘主发动机模块和SCR后处理模块，该结构模块划分是由网络构成元件决定的，该路CAN可以实现仪表与发动机ECU及其它辅助系统信息共享，减少不必要的线束及传感器，去掉了发动机水温传感器、转速传感器和机油压力传感器等其它传感器且通过ECU总线发布的信号准确度高。第2路CAN总线结构的模块化划分主要考虑了工作装置的特点及安装位置等因素，并结合同类产品系列化通用化需求进行划分，该总线网络结构适合汽车底盘配备各种类型上车控制系统，根据实际情况合理布置各总线模块的位置可以减少线束中电开关控制信号，电位器模拟量信号LL限位开关等反馈信号，模拟量反馈信号总线信号转换模块1总线信号转换模块2SCR后处理2而副发动机CAN1LI垒旦I垒总线仪表CAN1HLCAN1L主发LCANIH动机丽底盘总线控制模块二LILCAN1HLCAN1LL2、3、41CAN1HLCAN1L叁量量耋耋蚕堑I广蠹一1_CANIHIOANILI厂苟IL液压或气LL上车辅助SCR后处理1LL光系统LI电设备LL动电磁阀LL用电设备图ICAN总线网络结构图液压或气LL上车辅助动电磁阀LL用电设备修改稿收稿日期20130402作者简介曹国振1984一，男，本科，助理工程师，从事汽车底盘电气系统设计开发和匹配上车工作装置电气系统设计开发；仝文欢1985一，男，本科，助理工程师，从事汽车底盘电气系统设计开发和匹配上车工作装置电气系统设计开发；孑L维胜1986一，男，本科，助理工程师，从事特种设备技术监督工作。2I4汽车电器2013年第9期线根数，只需要CANTX、CANRX和电源线，有效减少了线束，节省了空间。2主要总线模块划分依据及功能介绍1总线仪表。总线仪表用于监视汽车底盘用电设备工作情况、发动机工作状态及辅助设备状态的总线模块，它把来自CAN总线上的数据和直接采集到的数据进行逻辑判断和计算，然后通过指针表、LCD液晶屏和符号显示出各状态参数及故障报警信息。采用这种数字化方法进行数据传输及显示，比传统仪表显示数据更准确特别是当汽车底盘设备出现故障时，可以通过组合仪表监视到故障源等，从而提高检修效率。2底盘总线控制模块。根据实际需要并考虑方便线束布置，该控制模块应布置在驾驶室仪表板下，用于控制汽车底盘电气设备的工作状态。同时把用电设备的工作状态发送到仪表显示。该模块使用智能功率器件驱动负载。实现智能控制。具有过压反接保护设计，与仪表进行信息交互，实时反馈用电设备工作状态和故障信息，智能化程度高。3总线信号转换模块。考虑到控制开关在汽车底盘和上车上的布置位置情况为简化线束并使设计通用化到各种车辆上，该模块设置车身开关总线信号转换模块和上装开关总线信号转换模块。分别用于将车身内控制信号、上车控制信号转换为总线信号，并发布到总线上，其它总线模块就可以采集到控制信号从而执行相应命令，通过使用总线信号转换模块，使控制集中化程度高，且线束简单连接方便。4液晶屏总线模块。该模块用于显示汽车上车配副发动机工作状态和上车工作装置执行的动作状态参数，该液晶屏组态方便，可以显示模拟虚拟仪表、虚拟指示符号、虚拟按钮等显示和控制的虚拟工具且可以根据各车辆上车不同需求个性化组态设置各种虚拟显示窗口和各种虚拟开关控制按钮用于控制设备工作。兼容开关信号及模拟量信号。该液晶屏总线模块的应用极大地满足了通用化个性化的设计要求，且整车档次高，线束连接简单方便。5上车工作装置控制模块。考虑到汽车上车工作装置的控制特点和需要接线电气元件位置，该模块应安装在上车需要接线电气元件附件以减少线束的复杂程度，如果上车工作装置控制逻辑比较复杂可以根据需要增加总线模块的数量，这样的模块化设计能够在保证基本功能设备不变的基础上，将整个控制系统及车辆线束通用化，满足了各种类型上车工作装置的需要，对设计的通用化意义重大。3结束语随着电子技术快速发展汽车电气的智能化与信息化程度会越来越高。比如通过公共网络和无线通信。汽车生产厂家技术人员就可以远程检测汽车工作状态和远程诊断维修这一前提是汽车电气系统首先要实现网络化设计也是汽车电气发展的必然。通过CAN总线技术的应用可以使汽车底盘和上车电气系统智能化同时可以更简单快速实现车辆在线编程和故障诊断。优秀的模块化设计能实现车辆配套各种上车时电气系统通用化，CAN总线技术以其优异的性能越来越受业内认同，它的应用也将越来越广泛化、规范化。注释1上车工作装置工程机械行业术语，如高空作业车、随车吊，用于作业的起重装置就称为上车工作装置。2主、副发动机工程机械双发动机产品，底盘发动机称主发动机，上车发动机称副发动机。参考文献1邬宽明CAN总线原理与应用系统设计M北京北京航空航天大学出版社19962郭志军，周三国，赵国鹏基于CAN总线的车灯控制网络设计J汽车电器，2007410123聂石启，郑传琴，李剑峰客车CAN总线简介及应用J客车技术与研究，200752728编辑文珍怯是动态2013年8月初。CVC威凯经过一系列专业评估，正式获得美国通用汽车GM授权，成为其全球范围内汽车电子EMC认可检测实验室之一，也是华南地区惟一获得该授权的机构。汽车电子EMC测试是美国通用汽车在汽车电子产品品质认定时的重要检验项目。本次授权是美国通用汽车首次在华南地区进行的汽车电子EMC实验室认可活动。获得此授权后CVC可以为通用华南地区供应商和上汽通用五菱柳州供应商提供更加优质的服务并为其有效节省产品的检测成本。CVC威凯作为CISPR国际委员会委员单位。在汽车电子EMC电磁兼容检测领域有着多年的丰富经验和雄厚的技