汽车多个ECU之间的典型信息传送方式及网关

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1、CAN-BUS汽车多路信息传输系统及其检修技术——李东江汽车多个ECU之间的典型信息传送方式及网关1．常见的动态控制系统的ECU配置方式为了改善汽车的动态特性，汽车上的电子控制系统愈来愈多，最常见的有电子燃油喷射系统（EFI）、防抱死制动系统（ABS），四轮转向系统（4WS）、四轮驱动系统（4WD）和有源悬架系统（ASUS0等，这些系统均配备有各自的ECU。日益增多的ECU及其通信设备使汽车的生产成本逐年上升。为了降低成本，首先要减少数据传输功能设备，而要做到减少线束、接头、网关等功能设备，必须采用能满足高速多路复用通信的协议，以共享和传送“控制信息”。此处所指的“控制信息”，有发动机转速、车

2、身垂直加速度、车速等等，这些“控制信息”连续馈送至网络总线（图1）CAN-BUS汽车多路信息传输系统及其检修技术——李东江图1汽车动态控制系统EFI-电子燃油喷射系统（ECU-A）；ABS-防抱死制动系统（ECU-B）；4WS-四轮转向系统（ECU-C）；4WD-四轮驱动系统（ECU-D）；ASUS-有源悬架系统（ECU-E）各个ECU接需要从总线上接收最新的信息以操纵使动器。例如，匹配发动机转速传感器的ECU-A（EFI），将发动机转速数据连续馈送至总线，而不需要考虑该ECU应用些什么数据；另一方面，其他几个需要发动机转速数据的ECU，只需从总线上接收发动机转速数据而勿需考虑目身应分发些什么

3、数据。对于接收ECU，它接收到的最新数据为现行数据。在实际实施中，每当ECU接收到数据，就将这些数据存储在RAM区，并将这些数据按各自的类型赋值，因此，RAM总有一个更新了的数据复制并存储在其中，再通过对这些数据的应用，使ECU获取最新的数据。2．ECU之间数据传递的主要特征CAN-BUS汽车多路信息传输系统及其检修技术——李东江汽车内ECU之间与办公用微机之间的数据传输特征不尽相同，主要差别在于传输频率。汽车内ECU之间的数据传输频率是变化的，例如，在发动机加速时，进行的是高频数据传输，如每隔4ms传输l次；而在发动机低温低速状态，则只需作每隔l秒左右l次的低频传输。3．汽车内各ECU数据传

4、输/使用的映象为叙述方便，采用图1所示的5个ECU组成的动态控制系统。5个ECU之间的“控制信息”设定为55种：（1）发动机转速，（2）车速，（3）节气门开度，（4）汽车右前高度，（5）汽车左前高度，（6）汽车右后高度，（7）汽车左后高度，（8）制动液压力……（54）车身纵向加速度，（55）车身垂直加速度。上述的55种数据用两字节表示即有足够的精确度，换句话说，用二字节传输数据对ECU是适宜的。ECU传输每个数据或其他ECU接收这个数据用于控制的情况见表1所列。表1数据传输/使用的映象数据ECU-AECU-BECU-CECU-DECU-E（1）发动机转速传输—使用使用—（2）车速使用传输使用使

5、用使用（3）节气门开度传输—使用—使用（4）汽车右前高度民主—使用使用传输使用………………………………（54）纵向加速度—使用传输使用—（55）垂直加速度—使用—使用传输CAN-BUS汽车多路信息传输系统及其检修技术——李东江数据传输总数15911137数据使用总数1223151827表中的“一”表示不起作用或相互间无关系。例如，发动机转速数据由ECU-A发送和被ECU-C和ECU-D接收使用，而ECU-B与ECU-E并不使用这些数据。换而言之，由一个ECU发送出的一种数据，会被一个以上的ECU所采用，但不一定会被所有的ECU都采用。从数据类别来说，ECU-A发送整个动态系统55种数据中的15

6、种，只有12种被其他ECU所采用；ECU-E发送的数据只有7种。但因汽车高度根据悬架往复行程分为很多等级，加上汽车平顺性按软、中、硬等不同模式转换，故数据被其他ECU采用较多达27种。4．汽车内各ECU数据类型的分级数据类型是指为适应不同应用场合的需要，由程序设计语言为数据变量定义的数据结构性质和特征，每种数据类型都规定了变量可能取值的范围及允许进行的一组操作，丰田汽车的每种数据类型均由它的变化速率定义传输周期，而数据类型可按数据传输周期和各个ECU的平均频率分级（表2）。表2按传输周期分级的数据类型ECU传输周期，ms平均传输频率（数据/ms）48161281024ECU-A463111．9

7、46ECU-B122220．643ECU-C032240．519ECU-D224411．032CAN-BUS汽车多路信息传输系统及其检修技术——李东江ECU-E012220．268合计7141311104．408由ECU-A发送的15种数据，有4种每隔4ms发送一次，另有6种每隔84ms，3种隔16ms、1种隔128ms、1种隔1024ms发送一次。平均传输频率呵按下式求得:1/4×4+1/8×6