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負載率過高也導致ECU出現(xiàn)錯誤

發(fā)布時間:2019-04-25 責任編輯:lina

【導讀】人類有大腦,電腦有CPU,而汽車則有ECU。顯然,如果將一輛車比喻成一個人的話,那么,四個輪子就是人的四肢,車身和底盤是人的骨骼,各種電路和線路是人的反饋神經(jīng),而ECU則是控制人的各種思維和行為的大腦??匆奅CU是整車性能好壞的最重要組成部分了。那么ECU究竟是怎么一回事呢?
 
 
人類有大腦,電腦有CPU,而汽車則有ECU。顯然,如果將一輛車比喻成一個人的話,那么,四個輪子就是人的四肢,車身和底盤是人的骨骼,各種電路和線路是人的反饋神經(jīng),而ECU則是控制人的各種思維和行為的大腦??匆奅CU是整車性能好壞的最重要組成部分了。那么ECU究竟是怎么一回事呢?
 
一、什么是ECU
ECU(Electronic Control Unit)電子控制單元,又稱“行車電腦”、“車載電腦”等。從用途上講則是汽車專用微機控制器。它和普通的電腦一樣,由微處理器(MCU)、存儲器(ROM、RAM)、輸入/輸出接口(I/O)、模數(shù)轉換器(A/D)以及整形、驅動等大規(guī)模集成電路組成。
 
從外觀上也很好辨認—在發(fā)動機電子燃油噴射系統(tǒng)中有一個形似方盒子的控制元件,它就是ECU。元件周圍有許多細密的插槽,用來連接眾多的輸入輸出電路,它和其他電子控制元件一起組成了汽車的大腦神經(jīng)中樞系統(tǒng) ,隨時監(jiān)控著輸入的各種數(shù)據(jù)(比如剎車、換檔等)和汽車運行的各種狀態(tài) (加速、打滑、油耗等 ),并按照預先設計的程序計算各種傳感器送來的信息 ,經(jīng)過處理以后,把各個參數(shù)發(fā)送給各相關的執(zhí)行機構 ,執(zhí)行各種預定的控制功能。
 
 負載率過高也導致ECU出現(xiàn)錯誤
圖1
 
二、 總線負載率對傳輸穩(wěn)定性影響分析
隨著駕駛性能以及安全等級的不斷提高,使得對各類電控系統(tǒng)采集和執(zhí)行的信號精準的要求越來越高,導致 ECU之間交互的信息量越來越大,報文不斷增多,負載不斷增大。一般情況下,為保證低優(yōu)先級的報文傳輸延遲在可接受的時間范圍內(nèi),總線利用率不應超過30%,當負載率大于38%~40%時,穩(wěn)定性開始衰減,超過55%后存在影響駕駛性及安全性風險,大于65%時,穩(wěn)定性衰減加劇,超過98%時,網(wǎng)絡將不堪重負,如圖2所示。
 
 負載率過高也導致ECU出現(xiàn)錯誤
圖2
 
三、 高負載率對總線的影響
CAN總線本質上還是半雙工通訊,就是“單行道”,即一個節(jié)點發(fā)送的時候其他節(jié)點無法發(fā)送數(shù)據(jù)。雖然CAN報文ID有優(yōu)先級的區(qū)分,但如果高優(yōu)先級一直占用總線,導致低優(yōu)先級的節(jié)點就無法發(fā)出數(shù)據(jù),這就是堵塞現(xiàn)象。負載率高的總線,此現(xiàn)象更為嚴重。
 
擁堵的重要的危害會發(fā)生報文競爭,導致仲裁。在仲裁結束時,容易產(chǎn)生尖峰脈沖,有導致位翻轉的隱患,特別是在容抗較大場合,容易導致位錯誤。如圖3所示。
 
負載率過高也導致ECU出現(xiàn)錯誤
圖3
 
負載率過高,總線節(jié)點多,造成總線網(wǎng)線的分布電容很大,體現(xiàn)在下降沿非常緩,如圖4所示,顯性電平回到隱性電平需要的放電時間加大。對信號來說就是會縮短隱性電平時間,容易導致位錯誤。
 
負載率過高也導致ECU出現(xiàn)錯誤
圖4
 
有人會問CAN總線負載率必需小于30%嗎?CAN總線負載率不一定要小于30%,根據(jù)經(jīng)驗,負載率應控制在50%以內(nèi),有較為完善的網(wǎng)絡管理策略時,網(wǎng)段負載率應不超過70%。當然負載率是越低,越能保證實時性,但是負載率太低就無法傳輸足夠的數(shù)據(jù),這是CAN的一個問題,在數(shù)據(jù)量大的時候無法保證實時性。一般的說法是30%左右的負載率是最好的。
 
 
 
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