汽車電子機械制動系統CAN通信問題探析

摘 要：基于CAN通信的電子機械制動系統在汽車行業中得到廣泛應用，利用傳感控制，為汽車運行提供準確的制動方式。由于汽車電子制動系統內的CAN通信具有復雜、繁瑣的特點，其在發展過程中面臨較大壓力，表現出諸多通信問題，制約電子機械制動的進步。因此，本文重點分析汽車電子機械制動系統CAN通信中的問題，提出有效的解決措施。

關鍵詞：電子機械；制動系統；CAN通信

中圖分類號：U463.5；U463.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 18-0000-01

電子機械制動系統起初屬于飛機領域，但是隨著汽車行業的發展，制造企業在汽車制動中引進了電子制動，而且其在汽車領域中表現出高效、快速的制動特性，提高了系統對CAN通信的依賴度。CAN通信在汽車電子機械制動系統中起到傳輸的作用，能夠在最短的時間內傳遞制動信號，只有排除機械制動系統中CAN通信的干擾因素，才能保障其在汽車制動中的高效應用。

一、汽車電子機械制動系統CAN通信的問題

近幾年，汽車電子機械制動系統的發展非常迅速，其中比較典型的是ABS防抱死系統，防止汽車在緊急剎車時出現車輪抱死，提高汽車緊急制動的安全度。以汽車電子機械制動系統中的ABS為例，分析CAN通信存在的問題，如下：

（一）CAN通信的節點問題

CAN通信中的節點問題集中在ABS的硬件設備上[1]，實際CAN通信中常出現的節點問題主要有：（1）CAN通信中的制動節點處缺乏穩定的依據，一旦制動系統受到緊急指令，較容易在制動節點處延遲CAN的通信傳輸；（2）CAN通信中的電路節點缺乏約束性，其對ABS產生一定的制約性，降低CAN通信的效率，同時導致CAN通信較容易受到外界因素的干擾；（3）芯片選型達不到通信的標準要求，無法實現CAN通信的高效傳輸，不能體現實時特性的通信傳輸，而且芯片內缺乏準確的控制條件。

（二）CAN通信中的軟件問題

CAN通信中的軟件系統較為繁瑣，不僅需要達到準確的控制能力，還要滿足各項通信模塊的需求。CAN通信中的軟件問題，主要集中在軟件配合方面，由于參與通信的軟件數量比較多，部分特殊軟件無法實現穩定的配合，因此干擾了通信環境中的軟件運行。例如：CAN通信中的軟件接收到汽車電子機械制動系統的信息后，導致其在緩沖區內停留的時間過長，延遲電子制動的信息，對整個CAN通信系統存有一定的沖擊性，增加汽車制動的風險性。

（三）CAN通信中的設計問題

汽車電子機械制動系統CAN通信設計是在仿真環境中完成的，仿真環境與實際環境仍然存在差別，增加出現設計故障的可能性。仿真是CAN通信設計的基礎支持，完成設計的開發到測試。目前，CAN通信仿真軟件比較多，導致設計中出現了諸多漏洞，拉大與實際應用的距離，不能為制動系統提供到位的CAN通信。CAN通信中的設計環節潛在了風險隱患，導致通信環境出現較大的漏洞，一旦應用在汽車ABS中，很容易引發制動事故。

二、汽車電子機械制動系統CAN通信問題的解決措施

結合汽車電子機械制動系統CAN通信中存在的問題，提出對應的解決措施，不斷優化制動系統的應用，進而提高汽車電子機械的制動能力。

（一）解決CAN通信中的節點問題

針對CAN通信中的節點問題，主要優化措施包括：（1）CAN通信中的制動節點，屬于通信優化的重點部分，制動節點處的通信必須具備高效的處理能力，完成電子機械制動系統的多項運算；（2）優化電路節點，需重點考慮與電路相關的控制器、連接等問題，通過加強信號采集，排除外界對CAN通信電路的干擾，緊密連接車輪與制動系統，保障CAN通信電路能夠全面收集汽車信息，進而提出準確的電路服務；（3）芯片選擇需要滿足CAN通信節點的需求，芯片本身存在接口，需達到電機的控制標準，尤其是芯片中的控制器，需在CAN通信中實現分布控制，利用芯片內的編程設計，實現節點控制。

（二）解決CAN通信中的軟件問題

汽車電子機械制動系統內，提高CAN通信的軟件質量，需強化各個軟件的配合。CAN通信中的軟件受到節點與控制的影響，具備集成的優勢，促使軟件設計圍繞MSCAN展開，尤其是MSCAN的各項運行模塊，如：報文、接收等，不同的軟件模塊對應了匹配的功能，按照MSCAN在軟件配合方面的原理，保障每項環節均可達到設定的標準[2]。例如：初始階段的軟件設計，必須遵循配置、濾波的要求，既可以完善軟件設計中的選擇，又可以確保讀取速度，提高汽車電子機械制動系統的效率，排除軟件設計中的不良因素。

（三）解決CAN通信中的設計問題

CAN通信的設計必須符合汽車電子機械制動系統的實際需求，為解決CAN通信中的設計問題，需要在仿真環節后，再次進行實踐模擬，充分利用模擬找出仿真環節中的缺陷，通過模擬運行排除仿真環節中的不足之處，進而優化CAN通信的運行[3]。例如，結合汽車電子機械制動系統研發的ABS，在投入運行前期，需通過CANoe軟件進行仿真檢測，首次檢測時需要利用CANoe的在線條件，以此來完成仿真驗證，后期為CANoe設定離線環節，離線仿真能夠充當實踐模擬的環節，基本等同于汽車的實踐測試，有利于強化CAN通信設計的性能，發揮CAN通信設計的優勢。由此，提高CAN通信的設計能力，確保其在汽車電子機械制動系統內具備良好的通信條件。

三、結束語

未來汽車行業的發展，使得汽車不僅行駛有力，更要有最短的制動距離，能夠在高速轉向時要有靈敏的方向操縱性。CAN通信的效率與汽車電子機械制動系統的效率存在直接的關系，致力于解決CAN通信中的問題，可穩固其在汽車領域中的應用地位，同時發揮高效的通信能力，優化電子機械制動系統的運行，穩定服務于汽車的制動系統。

參考文獻：

[1]傅云峰.汽車電子機械制動系統設計及其關鍵技術研究[D].浙江大學，2013（23）：90-92.

[2]梁業宗.基于CAN總線的汽車車身控制系統的研究與設計[D].武漢理工大學，2011（20）：16-18.

[3]姜竹勝.基于控制器局域網（CAN）的汽車車身控制系統設計研究[D].合肥工業大學，2012（14）：12-14.

[作者簡介]張珂（1990-），男，四川眉山人，研究方向：汽車電子。