理论教育 汽车车载网络技术揭秘

汽车车载网络技术揭秘

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:车载网络系统在汽车上的应用非常多,按照应用系统加以划分的话,车载网络大致可以分为4个系统:动力传动系统、车身系统、安全系统和信息系统。图1-35 车载网络系统的应用等级1.动力传动系统在动力传动系统内,利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来,在将汽车的主要因素——行驶、停止与转弯这些功能用网络连接起来时,就需要高速网络。

汽车车载网络技术揭秘

车载网络系统汽车上的应用非常多,按照应用系统加以划分的话,车载网络大致可以分为4个系统:动力传动系统、车身系统、安全系统和信息系统。车载网络系统的应用等级如图1-35所示。

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图1-35 车载网络系统的应用等级

1.动力传动系统

在动力传动系统内,利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来,在将汽车的主要因素——行驶、停止与转弯这些功能用网络连接起来时,就需要高速网络。动力传动系统模块的位置比较集中固定在一处。从欧洲汽车厂家的示例来看,动力传动系统对节点的数量也是限制的。

动力CAN数据总线连接3块电脑,它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑(动力CAN数据总线可以连接安全气囊四轮驱动与组合仪表等电脑)。总线可以同时传递10组数据,发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组、自动变速器电脑2组。数据总线以500kbit/s的速率传递数据,每一数据组传递大约需要0.25ms,每一电控单元7~20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元、发动机电控单元、自动变速器电控单元。

在动力传动系统中,数据传递应尽可能快速,以便能及时利用数据,所以需要一个高性能的发送器。高速发送器会加快点火系统间的数据传递,能使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲中去。CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中,但在特殊情况下,连接点也可能设在发动机电控单元内部。

2.车身系统

与动力传动系统相比,汽车上的各处都配置有车身系统的部件,线束长,容易受到干扰。防干扰的措施是尽量降低通信速度,通过增加节点的数量,保证通信速度不受影响。在车身系统中,因为担负着人机接口作用的模块、节点的数量增加,所以与性能(通信速度)相比,更倾向于注重成本,对此,人们正在摸索更廉价的解决方法,目前常常采用直连总线及辅助总线。

舒适CAN数据总线连接5个控制单元(包括中央控制单元及4个车门的控制单元),有5个功能:中央门锁、电动窗、照明开关、后视镜加热及自诊断功能。控制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点,这样做的好处是,如果一个控制单元发生故障,其他控制单元仍可发送各自的数据。(www.daowen.com)

该系统使经过车门的导线数量减少,线路变得简单。如果线路中某处出现对地短路、对正极短路或线路间短路,CAN系统会立即转为应急模式运行或转为单线模式运行。4个车门控制单元都由中央控制单元控制,只需较少的自诊断线。

数据总线以62.5kbit/s的速率传递数据,每一组数据传递大约需要1ms,每个电控单元20ms发送一次数据。优先权顺序为:中央控制单元、驾驶人侧车门控制单元、前排乘客侧车门控制单元、左后车门控制单元、右后车门控制单元。由于舒适系统中的数据可以用较低的速率传递,所以发送器性能比动力传动系统发送器的性能低。

3.安全系统

安全系统是指根据多个传感器的信息使安全气囊启动等的控制系统。由此使用的节点数将急剧地增加。对此系统的要求是成本低、通信速度快、通信可靠性高。

4.信息(娱乐、ITS)系统

对信息系统通信总线的要求是容量大、通信速度非常高。因此,业内人士正在讨论通信媒体应该采用光纤还是应该采用铜线。

除上述所介绍的系统之外,还有面向21世纪的控制系统、高速车身系统及主干网络等,这就意味着将会有不同的网络并存,因此就要求网络之间可以互相连接,也可以断开。为了实现即插即用,都将各个局域网与总线相连,根据汽车的平台选择并建立所需要的网络。典型的车用网络如图1-36所示。

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图1-36 典型的车用网络

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