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汽车研发:汽车网络技术的应用!

 xmsun2007 2019-01-08

网络,老司机们特别喜欢的东东,为什么呢?老司机们撩妹的启蒙老师呀,网络是个好东西,运用到汽车上以后,会让你的车更加聪明哟。



今天

就和漫谈君一起来看看

汽车网络技术的应用


漫谈君说  

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电子技术的发展,尤其是进入在汽车技术领域的微控制器的发展,极大地提高了车辆的动力性能、操控稳定性和安全性。目前,在电子技术的帮助下,汽车上已经能够安装数百个传感器以及数量众多的微处理器;与此同时,汽车电子网络技术的出现进一步改进了车身系统性能,使得汽车朝着自动化、智能化的方向不断发展。




一、网络技术在汽车内部的应用

现代汽车技术发展迅速,数字技术与网络技术在汽车上得到应用,现代新型汽车电子控制系统已形成局域网。汽车集中控制系统是其中不可缺少的一部分。

简单地说,集中控制系统就是接收到输人信号的ECU,电控单元。可以通过通信线路传输此数据,其他ECU可以利用这些数据作出判断并执行。汽车中集中控制系统可以分为以下几个模块,也可根据不同类型划分为其他不同的模块。



一般汽车上装有几十个微控制器,上百个传感器,这就给汽车进行网络应用提供了条件,而且解决了汽车一直存在集中控制和分散控制的矛盾。所谓分散控制就是汽车上的一个部件如点火或喷油,用一个微控制器进行控制,这是微机在汽车上应用的起始。发展到汽车集中控制系统之后,解决了部分问题。不同的汽车集中控制系统分为:

1)完全集中控制系统

2)分级控制系统

3)分布集中控制



各种类型的控制都有优缺点,但网络在汽车上应用后,就可发挥各型控制的优点,克服了他们的缺点。例如集中控制和分散控制的最大问题是可靠性问题,如完全集中控制,一旦微机出现故障全车瘫痪。



采用网络技术后,不但共用所有传感器,还可以共用其他设备,如进行了环形网控制,几十个微机,即使个别出现问题,由于是环形结构网络,整车还可以正常运行。所以网络在汽车上的应用不但增加许多功能,而且增强了可靠性。这是汽车控制中的最重要的问题之一。

汽车内部网络除具有一般网络优点外,还应具有以下特点:



1)灵活的组成结构

针对不同的汽车电子设备配置。无需对整个系统进行重新设计就可以使用,扩展容易。

2)系统构成方便

本系统所用软硬件均是普遍流行的器件,设计人员易于进行开发和升级。

3)资料的一致性

所有子系统均使用同一资料,不仅减少了传感器的使用,而且还由于资料的同一性提高了子系统的控制精度,解除了子系统采集、转换资料所带来的负担,提高了工作效率。



4)生产成本降低

由于所需传感器、导线束及接插件的减少,导致生产成本降低和安装工作减轻。

5)便于扩充子系统

由于大量资料的交换流通,使在不增加硬件的情况下提高、扩充子系统的功能成为现实。



二、汽车内部网络标准

为适应汽车网络控制的需要,更好地在各控制系统之间完成交流信息、协调控制、共享资源及标准化与通用化。世界各国都正在积极合作。进行统一标准、共同研制。国外在网络标准的制定以及符合网络通信标准的微处理器、通信协议等方面都已经有了成果。



网络标准方面的代表作BOSCH公司制定的控制器局域网络CAN协议和Intel推出的SAEJ18065网络标准。同时,为整合各种标准,一份有关汽车网络的国际标准正在国际标准化组织起草。

目前存在的多种汽车网络标准!其侧重的功能有所不同。为方便研究和设计应用,SAE车辆网络委员会将汽车数据传输网划分为A、B、C三类。该三类网络功能均向下涵盖,即B类支持A类网的功能;C类网能同时实现A类和B类网功能。




三、控制局域网络CAN的应用

用CAN组成汽车网络系统资料信息量非常大,有快速变化信号和渐变信号。为保证总线上交通畅通,重要信息在发生总线访问冲突时优先发送,合理地安排资料信息总线访问优先级显得尤为重要。



各电子控制单元正常工作所能容许的最大时间延迟是决定资料访问总线优先级的最主要因素。对转矩、车速及发动机转速等快速变化的信号必须进行高速采样,并以相应的速率在总线上传输,数据的总线访问优先级也高。对进气温度、冷却液温度、燃油温度等变化较慢的信号每隔100ms或1min采样一次就完全足够,数据的总线访问优先级相应地就很低。同样如果一个参数信号对控制系统的正常工作显得非常重要,也可获得较高的优先级。



值得注意的是,数据的总线访问优先级的设定不是固定不变的,而是随着各种外部参数和汽车的驾驶情况变化而不断变化的。如发动机控制,无论是点火时间控制,还是燃油喷射控制,都必须和发动机的转速同步,发动机转速较高时,控制信号的总线访问优先权提高,发动机转速较低时,控制信号的总线访问优先权相应降低。



四、网络技术在汽车外部的应用

汽车上网系统,是一种无线的网络结构。通过它人们在驾驶汽车时可以在保证安全的前提下连接到互联网。可以让汽车驾驶员在手不离方向盘、眼不离行驶前方的情况下,与手机或者pc系统交换各种信息。例如行车前方的交通状况有无塞车,最短时间导航等。也可以通过语言识别进行社交活动。




五、结语

网络技术的发展保证了在汽车计算机控制的电子、电器设备急剧增加的情况下电路系统的高可靠性、抗干扰性、低成本性和易维修性。



因此,将计算机网络技术应用到汽车上是十分必要的,汽车网络化是今后发展的必然趋势。


写在最后

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