汽车单片机及局域网技术参考电子教案 教学课件 ppt 作者 侯树梅 第一章 概述1.ppt

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1、1.1车载网络应用背景1.2车载网络发展简史1.3车载网络的总体结构1.4中国的机遇及挑战第1章概述1.1车载网络应用背景汽车的发展趋势：安全、节能、环保、舒适据实际统计，传统汽车所使用的典型线束展开后长约1610m，接头近300个，重35kg，成本超过1000美元；而且，线束重量每增加50kg，汽车的每百公里油耗就至少提高0.2L。什么是汽车网络？汽车上电子控制单元、智能传感器、智能执行器之间为了传递信息而相互连接形成的网络。汽车网络技术的优点信息共享、降低成本、减少布线提高工作可靠性便于故障检测与诊断互联网上的一个或多个终

2、端在汽车内部采用基于总线的网络结构，可以达到信息共享、减少布线、降低成本以及提高总体可靠性的目的。汽车控制系统在经历了由机械式向电控的进步后，再一次向网络化控制迈进。就像汽车电子技术在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样，近10年数据总线技术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。1.2车载网络发展简史180年起汽车上开始应用网络技术（点到点控制）：81年日产公爵汽车遥控83年日产豹汽车的光学转向开关83年丰田世纪汽车的光缆车门控制（集中控制）285~89年是汽车网络技术的第二阶段Chryslernewyo

3、rxer采用CCD协议和分布式控制BOSCH提出了CAN（ControllerAreaNetwork)美国SAE提出了J1850390年代是汽车网络技术的第三阶段（分布式控制）日本各汽车公司纷纷提出自己的网络CAN成为ISO标准，美国SAE也明确表示转向CANTTP时间触发协议用于X-BY-WIRE。4信息娱乐系统网络总线的提出MOST、D2B、FlexRay、byteFlight主要车载网络基本情况1.3.1常见车型采用的网络结构种类1983日产豹汽车转向开关点到点光控1983丰田世纪车门集中光控1985GM凯迪拉克车身模块

4、点到点电控1985GM别克海滨CTR显示器集中电控1986GM阿兰特灯光系统集中电控1986丰田滑翔机多视频点到点电控1986三菱快乐遥控系统点到点光控1987丰田皇冠只读光盘点到点光控多视频集中电控1988克莱斯勒纽约CCD协议分布式电控1991丰田马克车门多路复用系统点到点光控1991奔驰600SELCAN分布式电控1992克莱斯勒LH汽车CCD协议分布式电控1992丰田皇冠I-FOUR分布式电控1993日产无限IVMS协议集中电控动力传动系统：受控对象之间关系到汽车的行驶状态，对实时性要求高，用高速总线连接。车身系统：控

5、制单元为低速电机和开关器件，对实时性要求低，成本相对要低，用低速总线连接。信息娱乐系统：控制系统为音频、视频信号，容量大、通信速度高。故障诊断系统：车用诊断系统在通信网络上加以实现。1.3.2典型的车载网络结构1.4中国的机遇与挑战中国OEM真正的切入点----车身和车载多媒体汽车电子：动力、制动、车身、车载媒体。动力和制动电子控制是非常复杂的系统工程，它集发动机技术、机械技术和电子技术一体，是汽车中的核心技术。德国博士、美国德尔福、和日本电装三家公司。车身和媒体在汽车电子占有很大的比重从市场角度来看，它处于发展阶段；从技术角

6、度上分析，与安全和环保等涉及汽车核心技术的关系不大，但它涉及面很广，不可能被少数集团垄断。根据中国汽车电子的现状，作为企业发展车身电子及车载多媒体，是一项务实的决策。如汽车电动座椅、电动门窗等，但它的核心是汽车总线技术。据摩托罗拉1998年报道，仅将BMW的四个车门用车载网络取代原有的传统线束，在增强了功能的同时，线束重量减少了15千克。面临的挑战国内目前从事车载网络的研发者都是在现有以机械电气为主的汽车零部件之间增加MCU和与车载网络相关电子元件，构成车载网络控制单元，在汽车中实现了车载网络的实际应用。这种方法网络与现有汽车

7、零部件的设计相分离，不可能实现资源共享，使线束设计变得更复杂，成本呈上升趋势。面临的挑战因为车载网络单元与其控制的零部件之间的线束在数量上并没有减少，在以电气控制为主的汽车中，传输是以高电压（12V），大电流（毫安以上）的大信号为主，对线束的抗干扰能力要求低；网络中传输的是5V、小电流（毫安以下）的小信号，对线束抗干扰能力要求高，在原有的控制系统中增加了网络这个中间环节造成成本上升。在汽车价格不断下调的今天，任何使成本增加的技术是很难被市场接受。自主车载网络产业化的重要途径整车、零部件商和相关电子领域协同作战，组成统一设计、共

8、同研发的战略同谋，实现资源的有效整合，使基于自主的车载网络控制系统在性能和成本控制上优于传统的电气控制系统，是自主车载网络产业化的重要途径之一。变速箱控制单元额定发动机扭矩额定发动机转速可执行怠速转速控制调节超速切断支持离合器保护离合器状态离合器扭矩档位变换、动作/不动作压缩