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顺着CAN总线的知识给大家说说仪表的故障灯是怎么点亮的

发布时间:2020-05-05 20:50:54 点击量:

 在之前的一篇文章中小编和大家分享了一些关于CAN总线的基础知识,都是一些原理性的东西,说实话理解起来可能别不是那么的直观,可能需要一点时间再结合一些应用才能更加深刻的理解,那么CAN总线在整车上到底有怎么样的应用呢?在今天的这篇文章中,小编就结合仪表点亮故障灯这样一个实例给大家分享一下CAN总线到底是如何应用的。


汽车仪表可以显示什么

大家都知道当我们使用车辆时可以通过仪表看到很多的信息,发动机转速、车速、油量、水温、行驶里程、各种指示灯等等,如下图所示


这是比较传统的仪表的风格,而且可以显示的内容并不算很多,现在的仪表可以显示多少信息,我们再来看一张图


相比于上一个来说,这个中间的部分已经是属于液晶显示器了,既然是液晶显示器就类似于我们的手机显示器,可以显示的内容都是可以通过软件设置的,那么能够显示的信息量就增加了很多,此图中可以看出的增加了档位显示、时间显示,其实还有,可能本图中并没有显示出来。这些就够多了吗?远远不止,我们再来看这一个图


全液晶显示,连一个机械指针都不存在,车速发动机转速等信息都是由软件实现的,当然,也意味着在这个显示屏上想显示任何东西都是可以的,只要软件能处理的来,由图中可以看到,就中间那个车的图标就是传统仪表望尘莫及的,还有各种指南针,数字式车速,分颜色段的车速显示等等。这种液晶显示仪表已经是目前的趋势,已经在很多车辆上搭载。


仪表如何获取如此多的信息

从上面的介绍我们可以看到,仪表可以显示的信息已经非常多,没错,这是仪表本身具备的能力,它可以显示出这么多的信息,那么这么多的信息都从哪里来呢?下面举例来说。

仪表要显示发动机的转速,那就要实时的获取发动机的转速,而转速的测量一般都需要使用传感器,在现在的发动机中都是使用曲轴位置传感器测量发动机的转速的,但是曲轴位置传感器又没有办法直接接到仪表上,因为曲轴位置传感器需要把信号直接传递给发动机的ECU用于发动机的控制,那么仪表想要获取这个发动机的转速信息只能跟发动机的ECU去索取,既然仪表需要,发动机的ECU共享这个信息给仪表也不是什么大事,关键的是要找一种方式,如何去共享比较合适,因为发动机的转速包含了太多的数值,最起码包含了0到8000转的这么一个范围,也就是8000种可能性,如果想通过普通的电压信号表示基本是不可能的,所以最好的解决方式就是使用通讯信号,通讯信号是最好的载体,可以表达更多的可能性,比如一个10位长度的信号可以有1024种可能性,就算你想把信息表达到10000,分配14位的信号足够了。而上篇文章中我们分享的CAN基础知识中说到,一帧CAN消息就可以装载8字节的消息,

8个字节 = 64位

而我们想要表达一个转速信息,可能14位就足够了,只用了一帧CAN消息的四分之一不到,所以,对于CAN消息来说传递这样的消息简直是太轻松了,小菜一碟。因此,通过CAN通讯,发动机的ECU把发动机转速这样的信息分享给仪表是一种很好的方式,而实际的应用中,现在大多数也都是这样应用的。

以上呢,我们只是举了一个简单的例子,当然发动机ECU要传递给仪表的信息远不止这么一个,还有可能比较熟悉的发动机水温信号和发动机机油压力信号,当然还有最为重要的就是发动机的故障状态,当发动机监测到一些故障之后会把相应的状态信息通过CAN总线发送给仪表,仪表根据具体的信息去点亮相应的故障灯。

除了发动机的ECU传递给仪表的这些信息之外,还有其它的很多信号,比如车门状态信息、安全带未系、灯光状态、转向灯状态、后备箱状态以及胎压信号等,这些都是有车身控制器BCM首先直接控制和获取,然后通过CAN总线传递给仪表的。

比如还有电子手刹状态,有没有开启自动驻车,这些状态是由电子驻车控制器EPB通过CAN总线发送给仪表的。


图解信号传递路径

上面说了那么多,有的朋友可能会说不太直观,还是没有办法一目了然的看到信号的传递过程,下面我们就以点亮发动机故障灯的例子来图解一下信息流。

首先,点亮发动机故障灯,根本原因是发动机出现了某些故障,所以,故障产生于发动机的ECU。


然后,就以此网路为例,发动机的ECU会把故障信息以CAN信号的方式发送给高速的CAN总线。


第三步,高低速网关会把高速CAN的信息路由给低速CAN,此网关存在的意义是因为高低速CAN的通讯速率不一样没有办法直接通讯,有了网关之后就可以实现高低速CAN的信息共享。


第四步,低速CAN有了发动机故障的信息以后,仪表的ECU就可以在低速CAN获取到发动机的故障信息。


最后,仪表根据获取到的信息点亮相应的发动机故障灯。

这里有的朋友可能会问,如果CAN线上有很多的数据,作为一个节点怎么知道哪些是需要读取的,哪些是不需要的呢,这个就是在车辆开发的时候就已经定义的,对应的节点需要订阅哪些消息是固定的,都是根据功能设计的,然后通过CAN的ID识别自己需要的数据即可。

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