1CAN總線系統(tǒng)

CAN總線英文全稱為Controller Area Network，即控制器局域網(wǎng)，是目前汽車上使用最廣泛的總線之一。純電動汽車一般裝有7個CAN總線系統(tǒng)，各汽車制造公司的命名不一致，一般稱作：新能源總線（EVBUS）、快充總線（FCBUS）、動力電池內(nèi)部總線（BBUS）、遠程監(jiān)控總線（TBUS）、底盤總線（CBUS）、舒適總線（EBUS）、信息娛樂總線（IBUS）。前三個總線系統(tǒng)是電動汽車特有的，后四個總線系統(tǒng)來自燃油汽車。LIN總線英文全稱為Local Interconnect Network，即局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是一種低成本的通信網(wǎng)絡(luò)，是對CAN網(wǎng)絡(luò)的一種補充，主控制單元可以通過LIN總線連接從控制單元。

電動汽車各車型設(shè)計的CAN子系統(tǒng)個數(shù)和控制單元組合不盡相同，某車型CAN網(wǎng)絡(luò)如圖1所示，具有動力CAN系統(tǒng)、底盤CAN系統(tǒng)、車身CAN系統(tǒng)。動力CAN系統(tǒng)、底盤CAN系統(tǒng)是高速CAN，傳遞速率為500kbit/s；車身CAN系統(tǒng)是中速CAN，傳遞速率為125kbit/s。

圖1 CAN網(wǎng)絡(luò)

1）動力CAN系統(tǒng)，協(xié)調(diào)MCU（電機控制單元）、BMS（電池管理系統(tǒng)）、DC/DC（直流電壓變換器）、壓縮機控制器相互通信，BMS與OBC（車載充電機）之間設(shè)有慢充CAN總線。

2）底盤CAN系統(tǒng)，協(xié)調(diào)ABS/ESP（防抱死制動系統(tǒng)/電子穩(wěn)定系統(tǒng)）、EPS（電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）、安全氣囊ECU（電子控制單元）相互通信，ABS/ESP帶有兩個從控制單元，即轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器、偏航傳感器，電子穩(wěn)定系統(tǒng)利用這兩個信號進行監(jiān)控和計算。

3）車身CAN系統(tǒng)，協(xié)調(diào)BCU（車身控制單元）、儀表ECU、空調(diào)ECU、導航ECU相互通信，BCU作為主控制單元，通過LIN總線連接座椅加熱模塊、開關(guān)模塊、倒車雷達模塊、天窗模塊四個從控制單元。導航ECU作為主控制單元，通過LIN總線連接DVD顯示器。

2充電系統(tǒng)中的CAN總線

（1）快充CAN總線系統(tǒng)

快充CAN總線系統(tǒng)如圖2所示，連接的模塊有BMS、快充口（通往直流充電樁控制單元）、數(shù)據(jù)采集終端、故障診斷接口（可連接故障診斷儀）。終端電阻安裝在BMS和數(shù)據(jù)采集終端內(nèi)部的CAN-H和CAN-L之間，作用是吸收CAN信號反射回波。每個終端電阻為120Ω，CAN-H和CAN-L之間的電阻是兩者的并聯(lián)值，為60Ω。

圖2 快充CAN總線系統(tǒng)

（2）新能源CAN總線系統(tǒng)

新能源CAN總線系統(tǒng)傳遞慢充電信息，如圖3所示，該系統(tǒng)連接的模塊有VCU（整車控制單元）、壓縮機控制器、BMS、充電機ECU、數(shù)據(jù)采集終端、驅(qū)動電機控制器、高壓盒ECU、電動轉(zhuǎn)向ECU、空調(diào)ECU。另外，由車身ECU、組合儀表ECU等組成原車CAN總線系統(tǒng)。

圖3新能源CAN總線系統(tǒng)

3大眾ID.4 CAN網(wǎng)絡(luò)拓撲

（1）網(wǎng)絡(luò)拓撲

ID.4將上百個控制單元簡化為3個域控制器，分別是ICAS1（車輛控制域）、ICAS2（智能駕駛域）、ICAS3（智能座艙域）。ID.4車載網(wǎng)絡(luò)是與MEB平臺并行開發(fā)的，ICAS的英文全稱是In-Car Application-Server，中文是車載應(yīng)用服務(wù)。

ICAS1控制單元代碼為J533，J533是燃油汽車的網(wǎng)關(guān)控制單元，可見ICAS1具有網(wǎng)關(guān)功能。如圖4所示，J533連接三條總線系統(tǒng)：①動力總線系統(tǒng)，連接J623動力控制單元、J841電機控制單元、遠程通信控制單元；②EV總線系統(tǒng)，連接J979空調(diào)控制單元、J840空調(diào)PTC控制單元、DC/DC變換器A19、J1050車載充電機控制單元；③顯示和操作總線系統(tǒng)，連接R257發(fā)動機聲浪模擬控制單元。

（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸速率

動力總線系統(tǒng)、EV總線系統(tǒng)傳輸速率為2Mbit/s，顯示和操作總線系統(tǒng)傳輸速率500kbit/s。也就是說只有簡單的執(zhí)行器采用500kbit/s的速率，例如發(fā)動機聲浪模擬模塊R257（圖5），其他均采用2Mbit/s速率。

（3）LIN 總線

J623通過LIN控制散熱器百葉窗控制單元V711，J623安裝在儀表板下方右側(cè)，原本是燃油汽車發(fā)動機控制單元的代碼，在ID.4上用于動力控制；J979通過LIN控制空調(diào)PTC控制單元J848以及電動壓縮機控制單元J842；J840 通過LIN控制電池PTC加熱器Z132以及分控盒J1208~J1210。

審核編輯：湯梓紅