汽车车身电子网络控制系统

CAN（Controller Area Network）总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。目前已经在国外汽车的电器网络中得到了广泛的应用。为了满足国产汽车车身控制总线的迫切需求，我们设计了一种基于CAN总线的整车管理系统的硬件方案。本方案重点对系统的总体结构、车身控制系统CAN总线的节点设置、节点及中央控制与CAN总线的接口电路进行了设计。

随着汽车电子技术的发展及汽车性能的不断提高，汽车上的电子装置越来越多。传统的电器系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间很少有联系，这样必然造成庞大的布线系统。目前，国外许多整车制造厂和汽车电器制造厂家在整车管理系统中采用了网络技术，如CAN和LIN、SAEJ1850等。其中，CAN的使用较为广泛。CAN总线是德国BOSCH公司于20世纪80年代初提出的，它将汽车上各种信号的接线只用2根简洁的电缆线取代，汽车上的各种电子装置通过CAN控制器挂到这2根电缆上，设备之间利用电缆进行数据通讯和数据共享，从而大大减少了汽车上的线束。CAN总线结构独特，性能可靠，被公认为是最有前途的现场控制总线之一。

由于客观条件的限制，目前我国的整车制造厂和汽车电子电器厂几乎没有涉及到汽车电器网络化设计的领域。但随着我国汽车工业和电子工业的发展，进行汽车电器的网络化研究与开发已经成为十分重要的课题。

1、整车管理系统总体结构设计

汽车上各种电器对网络信息传输延迟的敏感性差别很大，发动机控制器、自动变速器控制器、ABS控制器、安全气囊控制器等之间的协调关系所要求的实时性很强，而前后车灯的开关、车门开闭、座位调节等简单事件对信息传输延迟的要求要宽松得多（传输延迟允10ms-100ms），如果将这些功能简单的节点都挂在高速总线上，势必会提高对节点的技术要求和成本，故有必要进行多路总线设计。考虑到与国际上标准的一致性这里采用2条CAN总线。图1为整车管理系统总体结构

汽车驱动系统中采用高速CAN，信息传输速度达500K－1M bps，其主要连接对象是：发动机、自动变速器、ABS/ASR、安全气囊、主动悬架、巡航系统、电动转向系统及组合仪表信号的采集系统等。驱动系统CAN的控制对象都是与汽车行驶控制直接相关的系统，对信号的传输要求有很强的实时性，它们之间存在着较多的信息交流，而且很多都是连续的和高速的。

车身系统中采用低速CAN，信息传输速率为100K pbs，主要连接对象是：前后车灯控制开关、电动坐椅控制开关、中央门锁与防盗控制开关、电动后视镜控制开关、电动车窗升降开关、气候（空调）控制开关、故障诊断系统、组合开关及驾驶员操纵信号采集系统、仪表显示器等。车身系统CAN的控制对象主要是低速电机、电磁阀和开关器件，它们对信息传输的实时性要求不高，但数量较多，将这些电控单元与汽车驱动系统分开有利于保证驱动系统的实时性；采用低速CAN总线还能增加总线的传输距离，提高抗干扰能力，降低硬件成本。

两条CAN总线相互独立,通过网关服务器进行数据交换和资源共享。中央控制器是整车管理系统的控制核心，也是整车综合控制的基础，主要功能是对各种信息进行分析处理，并