淺析車用CAN系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)的特性

圖4 CAN與J1850之間的關(guān)系

同樣原理，原實施SAE-J1850B級通信速率的小客車，感到發(fā)動機、自動變速器、ABS等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率偏低，想提高通信速率以改善汽車的控制性能，又不能讓汽車成本增加太多，就將原實施J1850的汽車增加一個網(wǎng)關(guān)（如圖5所示），并將網(wǎng)關(guān)前方的總線修改為CAN總線。

圖5 轎車CAN網(wǎng)與J1850網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)

6 奧迪A4-B6控制器局域網(wǎng)中網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用

6.1奧迪A4-B6控制器局域網(wǎng)中網(wǎng)關(guān)的功能

由于幾種數(shù)據(jù)總線的傳輸速率不同，所以系統(tǒng)之間不能直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。而事實上，在車輛處于正常工作狀態(tài)時，不同的總線系統(tǒng)之間是需要有信息交流的，如發(fā)動機系統(tǒng)（動力總線）與空調(diào)系統(tǒng)（舒適總線）之間就有信息交流，發(fā)動機控制單元會將節(jié)氣門開度、水溫、轉(zhuǎn)速等信號傳給空調(diào)控制單元，而空調(diào)控制單元需將壓縮機工作狀態(tài)傳遞給發(fā)動機控制單元。為了解決此問題，特設(shè)置了網(wǎng)關(guān)，即Gateway，又稱為網(wǎng)絡(luò)適配器。它能把各種總線系統(tǒng)的傳輸速度轉(zhuǎn)換成一個中間頻率，從而使所有連接在CAN總線上的控制單元之間都能進(jìn)行信息交流，整車的CAN總線系統(tǒng)就形成了一個有機的整體，如圖6所示。

在奧迪A4-B6轎車上，Gateway只起到交換各種總線信息的作用，這種Gateway稱為數(shù)據(jù)Gateway。而在Bora車上，Gateway除起到交換信息的作用外，還能在不改變數(shù)據(jù)的前提下，將動力總線、舒適總線和娛樂總線上的自診斷信息傳遞到K線上，這樣可以使系統(tǒng)進(jìn)行自診斷的速度加快。

6.2奧迪A4-B6控制器局域網(wǎng)中Gateway的適配

當(dāng)更換某條CAN總線上的某個控制單元后，需進(jìn)行該條CAN總線的適配，其目的在于使Gateway認(rèn)識此新的控制單元并對其進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，否則該控制單元將不能參與CAN總線工作。每條CAN總線的每個控制單元都有一個固定的代碼數(shù)值，適配時需將CAN總線上所有控制單元的代碼數(shù)值加起來，輸入總和數(shù)值到適當(dāng)?shù)耐ǖ?，則該CAN總線適配成功，如果去掉某一控制單元的數(shù)值，則該控制單元無法參與CAN總線工作。如果更換了組合儀表，由于Gateway安裝在組合儀表里，所以3條Gateway總線都需進(jìn)行適配。但例外的是安全氣囊控制單元，它不用編碼，即不在適配范圍之內(nèi)，直接更換即可。

動力總線的適配：用VAG1551或VAS5051進(jìn)入地址碼“17”（儀表），然后選擇“10”功能（適配），進(jìn)入“060”通道，輸入相應(yīng)數(shù)值后“確認(rèn)”即可。各單元數(shù)值：發(fā)動機為1，變速器為2，ESP為4，組合儀表為1024，如果該車是手動變速器，則適配時應(yīng)輸入“1209”。

舒適總線的適配：進(jìn)入“061”通道輸入各控制單元代碼數(shù)值：汽車控制單元：勾l，舒適系統(tǒng)控制單元為2，組合儀表為256．轉(zhuǎn)向柱控制單元為1024，空調(diào)系統(tǒng)為2048．駐車加熱為32768。

信息娛樂總線的適配：進(jìn)入“062”通道輸入各控制單元代碼數(shù)值：收音機為l，電話為2，電子導(dǎo)航為4，組合儀表為16。

圖6 奧迪A4-B6轎車CAN系統(tǒng)示意圖