随着现代汽车新技术的飞速发展，车辆安全系统和舒适系统的不断完善，用于车辆中的电气设备越来越多。为了更好地监控这些电气设备以及简化线束结构，车身CAN总线系统被广泛应用来实现节点之间的数据交换。

　　系统结构

　　CAN（控制器局域网）总线的汽车车身控制系统主要是为了简化现代汽车车身中日益复杂的电子控制设备之间的连线。

　　1．硬件架构

　　系统架构如图所示。根据SAE J1939协议对CAN总线的通信机制以及错误检测和错误处理的规定，整车上的CAN总线网络分成了动力CAN（PCAN）总线与仪表CAN（ICAN）总线，以提高总线传输效率。

　　本文介绍的CAN总线架构主要由发动机ECU内置的120Ω终端电阻、线束上安装120Ω终端电阻以及黄绿双绞线组成PCAN总线的基本物理介质，其他的电控设备，如车身中央控制器（CBCU）、发动机ECU、ABS控制器、AT控制器和远程管理系统等均作为节点接入PCAN总线网络。各节点之间以广播的形式发送报文，报文被所有节点同时接收。

　　车身中央控制器同时承担与组合仪表之间的通信，所以车身中央控制器内置的120Ω电阻，与组合仪表内置的120Ω电阻，以及黄绿双绞线组成仪表CAN总线的基本物理介质，其他电控设备，如行驶记录仪以及一些上装需要外挂的仪表等，作为节点接入仪表CAN总线网络。

　　2．CBCU的功能

　　CBCU能够接收如模拟量信号、开关量信号和CAN信息等，经过CBCU内部处理和逻辑运算，实现对仪表及车身其他设备的控制，同时也能提供其他系统所需要的CAN信息；可以直接控制车身电器系统工作（灯光、钥匙、刮水器、发动机起动及传感器输入等，代替传统车身电器盒并减少保险丝、继电器数量，提高整车控制可靠性和电器寿命）；可以集成车身各用电器的自诊断功能，配合CMIC仪表实现所有故障显示；具备CAN网关功能，可读取分析底盘动力总成控制系统SAE1939数据和故障量，实现整车控制信息完全共享，可满足欧Ⅲ、欧Ⅳ和欧Ⅴ排放技术平台需要；开放式可编程控制系统，使整车厂可以自主开发整车控制程序及诊断程序。

　　CBCU具有PCAN和ICAN两种通信功能。PCAN功能遵循SAE J1939协议，能与动力系统通信，能直接从系统中读取所需要的信息，如水温、油压和转速等。如果系统能支持诊断信息，还可以直接将当前故障通过文字信息显示在液晶屏上。ICAN功能可以和CMIC、行驶记录仪进行通信。

　　控制程序

　　由于重型载货汽车的客户化配置设计要求，系统的控制程序专门设计了开放式的控制程序，可以实现柔性化程序设计要求，并根据总线应用的具体车型状况编制控制程序。

　　整车电气工程师可对CBCU的各硬件端口做定义，在硬件端口数量有限的情况下，可根据不同的配置，对硬件端口的定义随时进行更改，以满足整车的配置要求。电气设备在进行更新换代后，仪表液晶屏需要显示的车辆运行的信息和故障诊断的信息也会随之改变，整车厂可灵活的对液晶屏的显示内容进行实时有效的升级。

　　控制程序采用PLC语言进行编写。PLC语言可实现逻辑性较强的控制程序，且简单易于掌握，整车厂的一般电气工程师都可熟练进行操作和应用。

　　故障诊断功能

　　CBCU在采集各开关信号、传感器信号、读取总线报文的同时，能对所控制的用电设备进行在线诊断，极大地提高了车辆调试和故障维修的效率，主要功能有如下几个方面：

　　一是功率诊断和断路短路诊断，可用于检测所接负载如灯泡的过载、线束的短路断路等。

　　二是对传感器的信号进行检测，可分别监测电压信号、电阻式信号等。同时还可提醒驾驶员，保证当前的各个操作完全处于正常运行状态。

　　三是通信状态监测。对通信的状态进行检测，这样可以监控连接到CBCU的各电控单元。查看与CBCU的通信是否工作正常。

　　四是DM1诊断和显示。连接到CAN网络上的系统能通过CAN总线发送当前故障信息，CBCU能直接读取其中的故障信息并以汉字形式显示在液晶屏上。

　　车辆行驶时液晶屏上将所有的故障以5 s的间隔轮流显示。点火钥匙打开、发动机没有起动时且自检结束后，如果存在故障，将直接跳到错误信息页面。如果故障多于一个，故障将从头到尾显示两遍，再返回到里程信息页面。

　　所显示故障按照故障的严重程度，按照优先权进行排序，如同时发生多个故障，首先显示优先权较高的故障。此时翻页提示符出现，若故障信息多于一个，且不处于最后一个页面上，翻页提示符将闪烁。

　　如发动机运转时，每隔5 s显示下一个页面，也可通过手动向下按菜单确认开关，进入下一个错误页面。当所出现的故障性质很严重时，严重故障报警指示灯“STOP”亮，同时蜂鸣器持续报警。

　　当出现一般故障报警时，一般报警指示灯亮，同时蜂鸣器以1 s一次的形式报警，每3 min报警5次。

　　在故障被全部清除后，蜂鸣器将不再报警，液晶屏上故障信息提示符会自动消失。

　　结语

　　本文主要介绍了重型载货汽车车身CAN总线系统架构，车身控制程序的应用开发，以及在重型载货汽车上的故障诊断模式，实现了重型载货汽车上各电气设备之间的数据共享，为日后重型载货汽车的电气技术提升提供了技术平台。

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