客车电气系统CAN总线设计与分析

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随着计算机技术的不断发展和应用,电子器件在车辆上不断的得到广泛的应用,国家对车辆在环保、舒适、安全、快捷等方面要求越来越高。客车作为一种公共交通工具,活跃在城市乡村的各个角落,在客车行业中,无论是国家即将实施的国三切换国四发动机,还是车辆等级标准中要求的车载娱乐系统、汽车防抱死系统(ABS)等,无处不体现着智能车载电子控制单元和电子控制系统在车辆的应用和发展,为客车整车性能的提升提供有力的支撑。而传统的继电器、普通开关的模拟信号的控制的方式已经无法满足车载高端电子部件的工作需求,同样更无法满足未来车辆的发展。中通客车控股股份有限公司是一家拥有40余年客车制造经验的公司,专门从事高、中、低档客车的研发和生产,2010年年产值超过20亿元,其中出口高端车辆产值超过5亿元。本文作者在中通客车技术中心多年从事整车电气系统的开发和应用,具备了一定的设计和实际应用的经验,同时结合市场需求,不断的调整和改进开发思路,主导并实际进行了本系统的开发,该系统已经成功在公司高二级及以上的车辆上使用,通过实车验证,说明系统能够满足车辆的工作和设计需求,并逐步的向中低端车辆推广,以达到公司客车产品技术水平的整体提高。本系统采用微处理器嵌入技术,通过基于CAN总线的客车互联网络系统代替了传统客车电器点对点控制,区别于传统的独立单元控制以及单纯的导线连接方式,主要研究和工作内容如下:1.通过对整车控制器局域网(Controller Area Network)(以下简称CAN总线)设计的前期需求进行分析,以中通客车高端客车为研究本体,对整车各个电气部件的工作情况进行分析,分别对起动系统、车辆照明装置、信号仪表及报警装置、汽车电子控制装置等部件的工作原理,工作控制方式,工作所需的电流以及维持这些电流所需的导线直径做出分析,为CAN总线网络各个部件的控制方式、逻辑关系,各个输出输入管脚的定义做好理论支持;2.对整车CAN总线的通讯方式进行分析,以及互联网络系统的各个单元所代表的不同含义进行研究:(1)了解CAN总线的来源,车辆使用的情况。研究总线技术、总线的分层结构以及SAE1939协议内容。分析网络控制系统内部的数据传速、数据的定义、网络系统的分层及功能,提出涉及到CAN总线通讯的外围线路的定义和要求;(2)以中通高端车辆为基本车型,建立CAN总线网络,通过对仪表显示及整车控制系统定义,并将仪表由原来的电磁式改进为步进电机,提高了显示精度和使用寿命,结合整车电气部件的工作控制方式和输出输入特性,对所有车辆使用电气部件的的输出输入管脚进行定义,并对部分管脚的输出输入重新进行修正,建立整车CAN总线互联网络系统的基本使用框架。3.通过调整整车的控制方式,装配结构,将设计完毕的总线系统在中通高端车辆LCK6125H上装配,对整车电气部件及需要电气支持的工作的部件,并进行修正和调试,确保车辆上所有工作信息都能够显示及工作正常,为整车CAN总线系统在客车上的推广和应用构建了一个平台。
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