1章+车载网络系统组成和工作原理+

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1、一第章汽车车载网络系统的组成和基本工作原理在这章屮,伪〈将会r产到:车载网络系统的恭础饵I丿1CAN汹、线技术的堪Ⅲ

2、

3、Jll沧数据总线传输系统n勺纣l成和苯本I∶作原JW○○肛节俏赂徜驯知识】随着汽车行业的不断发展,尤其是汽车电子技术的快速发展,使得车用电气设各越来越多,从发动机控制到传动系统的控制,从行驶、制动、转向系统到安全保证系统及仪表·报警,从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力,使汽车①一电气系统形成了个庞大的系统。传统的布线形式已经不能满足现代汽车高速智能化的发展,这使得车载网络系统在汽车上得到越来越多的应用。-、车载网络在汽车中应用的必要性一一据业内人上统计:在辆采

4、用传统布线方式(即电线端勹开关相连,一端与电器设备相连)的高档汽车屮,其寻线长度丨1∫达2()00m,电气节点达15OCl个:而臣,根据H前汽午电子技术发展的速度推算,该数字大约每卜年增长1倍∷无沦从材料成本还足从「作效率看,传统的布线方式都将无法适应现代汽车的发展现代汽午的典型控制系统有:电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统(ABS)、防滑控制系统(ASR)、废气再循环控制系统、巡航控制系统和音2响、防盗系统等等。各系统在丁作过程中,很多估号需凄同H刂采柒:如发动机转速信号、节气门位置信号、冷却液温度信盱等:如果汽车各控制模块之问,有儿个信吁就f济要用几条信号线的话,汽

5、车的线路将非许庞大和复杂最终造成的后果将是:成本增加、故障率加大、维修困难:如果使用车载网络系统(如图卜1、

6、矧19所示),加之相应网关服务器管理技术,就能实现全午数据共宁(如囚l-3所示)Ⅱ将会为整午带来极大的lI∫靠性、经济性、实用性Ⅱ佟

7、ll典刖的车载l【【l络系统l-ΛBS秧块2一动力系统控制模块(I)(Ⅵ)3一电rr动沾Λ丿攴拧制(EA′rc)4一乍成Hi制板(I〈∶I))5一虚像组合仪丧6—Ⅱα明控制模块(ICM)7一驾驶彡1座椅模块(I)`M)8一驾驶员午闸模块(DI)M)9一移动IL活l,块10一汽乍动态枝块卜刂纟各jk在网络总线上传递信崽可以被多个系统使电拧燃汕u

8、订扌乜9匕{刊喷男刂系统动糸统用噢。∧︱︱︱︱︱{︱︱︱︱︱︱︱︱︱︱传执传执传执传执戊仃感仃悠仃悠仃一淞器器器糌淋器跻佟丨12车载网络控制系统示意囚娱JR次媒体系统有了车载网络系统,再加上相应的网关瞀理,全车的数据就会被共享。矧13乍载网络系统个乍数据共}示忠图二、汽车对通信网络的要求J见代汽乍的电j】控制惟丿C很多,达到几卜块英至卜Fj块,它们在⒈作过程巾,不断的接收外芥传感器的佶盱,然后发出指令去控制执行器的动作.∷在汽午丨:作过阝:屮,扛

9、衍刂rr1丿C采集的许多z功态信盱必须勹乍速同步(如发动机转速信1J、午轮速丿攴亻l、i刂、

10、∵'1闸位讲亻i、i号、冷却液注Ι座信盱、

11、档位信盱等)∷Ⅱ为r满足各。系统对数拓的

12、氵:丨丨刂卩卜的要求,减少数据线,实现数据共亨已f9得很有必要c但每个控制屮元利实丨丨刂忤的要求,冈数拥的吏新速率和拧制月期不同丨nj不同,这就耍求数拥交换网足峦讧仃优先权JL争的荩础⒈,H具备极高的通佶速率Ⅱ例如:一个8缶r柴油机运衍住2400〃lllin,则电控唯尢控制两次喷射时间问隔为6犭ms。其中喷油持续时问为3()°n勺曲轴转角占据2nts时问,在剩余的4rns内需完成转速测量、油甘测董、八/I)4专换、l∶冫兄汁算、执行器的控制等一系列过程。这就意味着数据的发送与接收必彡Ji在Ims内完成,才能满足电控发动机的实时性要求。几种典

13、型数椐所允许的响∫)`}丨刂间见表Ⅱl,CΛN总线技术正是为满足这些要求而设汁的.表⒈1几种典型数据所允许的响应时间′参数∫亡讠卜"丨,l丿、`"寸丨、l参数允许"向h`时问发动机喷油峁lO,ub(毫秒)进F弋温度20s(T/x)发动机转速30Oms(毫秒)冷却液温度Inrin(/rlt4)车轮转速l~I00s(和少)燃油温度10min(分钟)三、车载网络协议标准自⒛世纪80年代开始,国际上的众多汽车公司就一直致力于车载网络的研亻究和应用,并相应做出-套协议标准。目前,汽车网络标准很多,其侧重功能各不相H,下i而就其侧重功能给予简单的介绍l∫氐i苤`凵、线协议标准低速总线协议标准人

14、部分采用UART(异步发送/接收电路)标准。UART使川起来既简唯义经济,但随着技术的发展,·些协议标准正有被淘汰的趋势。例如i俪特公l刂使用的A(;I)(一种乍用媒体网络)现已被淘汰低速总线卣选的是1IN(种订k丿i÷n勹}i部迕接网络)总线,I'IN足川J∶汽乍分布式电控系统中的一种初iⅡ刂低成本、屮彳i迪n、

15、系统I'IN采川低成本的中线连接,传输速度最高rll达⒛Κ丨)it/s,又刂J∶大多数的控制对象而I∵、该竹输j⊥

16、攴楚叫以满足的∷∷低速总线主要川J1后