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在最开始，我先跟大家说说现如今的汽车技术，发展的是多么的快！技术含量是多么的高！你看现在一台二十几万的车，其金属零件的加工工艺、内饰做工、计算机控制，包括软件编程的复杂程度，绝对是当代人类社会的一个高科技产物。所以说在中国，很多人依旧顽固地认为汽车修理是一个脏乱差的行业，从某种程度上来讲我是不认同的！但是，相反地，修理工也要不断充实自己，让自己的维修技术水平适应当今汽车技术的飞速发展。就是作为一名汽车技师，您别不赶趟。 汽车上需要“车速信号”的电控系统 我们来看第一张图，一台20多万的车应该都具备这些功能，车上会有这些电脑（紫色）。当然了，这只是一部分，这几块电脑估计也就占了全车电脑数量的一半都不到。其实我要说的是车速信号，我们都知道车速信号是由车速传感器检测到的，有的车型是这样，有的车则是通过四个轮速传感器计算出来的。我们在这暂且以第一个为例，就是在变速箱输出轴上的转速传感器，这个传感器通过导线将信号传给变速箱电脑，变速箱电脑收到以后，再结合发动机的节气门位置信号，就可以控制换挡了。但是现在人们对汽车的功能需求太多了，比如要有定速巡航，这个变速箱输出轴上的车速（传感器）信号就得传给发动机电脑，来控制节气门的开度、喷油和点火，实现定速巡航。我还要有ESP功能，就得给制动电脑传过去，电脑根据它来控制制动力。还要显示车速，就得给仪表传过去，让车速表显示，否则很容易超速。车速一上20迈，全车锁自动落下，车身电脑就是根据车速传感器信号来控制中央锁的。车速慢或者车辆停止的时候，我们通常会希望音响的音量小一点，因为我可能正在和别人交谈或者经过一个菜市场，那多媒体控制系统就会根据车速自动调节音响音量。同样的，现在大部分车型都是机械电机式转向助力系统，转向力的大小，跟车速有直接关系，车速快了，转向力矩大，车速慢了转向力矩小。就是这么个车速信号，很多控制单元，或者说控制系统都会用它，来实现车辆不同的功能。 按照述的功能需求来制造一台汽车，如果每一个控制电脑都连一根导线到车速传感器，那这个车速传感器得有多少插头？那得有多少根线？这只是一个小小的车速传感器，汽车上有那么多传感器，这些传感器的信号可能都需要各个系统共享。 再举几个例子： ESP系统，其中要用到的方向盘转角传感器、加速踏板位置传感器还有制动压力传感器，就是分属不同的三个电控系统。在执行器方面，实施发动机制动的那个节气门电机、还有车轮单独制动的ABS泵电机和电磁阀，这又是分属两个不同的系统。 还有自动泊车系统，就是倒车时候方向盘自己会转的那个。还有主动刹车、并线辅助、主动照明等等。如果都按照这种方式制造汽车的话，也就是全部用导线一根一根地连接，那这车就会变成第二张图右边那样。对于汽车研发来讲，什么线束重量长度成本咱先不管他。但是对于售后维修来讲，线束、插头增加就会导致故障率也会相应的提高，所以这种蜘蛛网是不应该存在的，BOSCH公司在1983年就发现了这个问题，那时候汽车的功能还没那么多，车上也没这么多电脑，但是BOSCH就是有预见性地解决了这个问题。 他是怎么解决的呢？就是在各个控制单元之间使用总线连接，你各个系统原来有什么传感器或执行器，还继续保持不变。但是各个电脑之间必须得用网线连接起来，我说了一个网线是吗？其实就是网线，我说的这个网线就是总线，就是让各个控制单元联网，原来蜘蛛网（第三张图左边）就会变成第三张图右边那个样子，看着要舒服多了。 接下来我要给大家缕清一下电子控制系统、总线以及网络它们之间的关系。我们看第四张图，最左边这个ABS系统，它就是一个电子控制系统，跟它连着的传感器，有四个轮速传感器，还有制动踏板开关（或位置传感器），还有其他的传感器，统称为传感器，属于输入部分。负责把各种其他的物理信号转变为电信号给控制单元，然后控制单元通过计算得出相应的控制信号，控制执行器，那么在ABS系统中就是ABS泵，和与这个泵做成一体的进液、出液电磁阀。这些电磁阀是控制四个车轮刹车分泵的油路的，这时就实现了ABS的常规制动、减压、保压和增压这几个过程。也就是说，所有的电子控制系统都是由负责信号输入的传感器部分、负责执行输出的执行器部分还有计算存储的计算机部分组成的。 就像我们用的个人电脑，键盘、鼠标、麦克风、摄像头是输入部分，相当于传感器。而显示器、音响、打印机相当于输出。他们共同组成了一个电控系统。比如你家里有两台或者三台电脑，你朋友来了想打CS，得用网线给这三台电脑连起来，这个网线在汽车上就叫总线。三台电脑连在一起，就形成了一个局域网。在车上几个电控系统连起来就成了一个网络，我个人为最准确的叫法应该是车载网络系统。总线只是连接各控制单元的一种介质，就是这根网线，而最终形成整个系统的，还是局域网或者叫车载网络。 一台二十多万的车上，可能有好几套这样的网络。怎么去理解呢？我们还是把一台汽车想象成一个大网吧，这个网吧有几个区域，一个区域是专门玩游戏的，电脑硬件非常棒，运行速度快；另一个区域是看电影的，网速全是200兆光纤的；还有一个区域是办公上网聊天的，禁止吸烟并且全配的是沙发。这三个区域都能通过这个网吧的服务器控制。在车上也是一样，有一些控制系统是专门负责动力和安全的，比如发动机、变速箱、ABS、安全气囊等等这些控制系统组成一个网络，工作的可靠性第一，如果坏了，有替换的（冗余设计），并且技术成熟，不容易坏。有一些控制系统是专门负责多媒体的，比如大屏幕、音响、导航等，这些系统传输的都是视频或者音频信号，如果想看高清小电影就得传输速度快。还有一些是负责舒适的，这种系统的要求是成本低，性价比高。几个网络需求特点不同，最终也是要有一个中央的服务器，负责联络他们仨的。那这几套网络就在车上最终形成了一个车载网络。 下边我总结一下，不说网吧了，下边说的全是车。在车上，每个电控系统的电脑，也就是ECU都是联网的，负责联网的线我们叫它总线，各种数据都能在总线上传递，跟公共汽车似的。再说回来，连在总线上的电脑，如果是从总线或者是网络这个维度去叫的话，我们叫它节点。现在我们说挂在总线上的电脑是节点，也有一些智能型传感器挂在总线上，也叫节点。那么这些节点和总线连接所形成的一个网络，我们叫它车载局域网，或者叫车载网络，这个网络在一台车上可以是不同配置、速度的多套网络。 |
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