網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車中的運(yùn)用畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-06-10 00:32本頁面
【正文】 火、燃油噴射、數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。所謂分散控制就是汽車上一個(gè)部件如點(diǎn)火或噴油，用一個(gè)微控制器進(jìn)行控制，這是微機(jī)汽車上應(yīng)用起始。 、 11 圖 9 薩拉 畢加索車的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖薩拉 畢加索汽車的中央控制計(jì)算機(jī)可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)管理 41 個(gè)主要的系統(tǒng)信息，例如，鑰匙防盜密碼、車門是否開啟、前雨刮在停車時(shí)降低工作檔位、后雨刮在倒車時(shí)自動(dòng)工作、燃油量、燃油消耗量、續(xù)航里程、超速報(bào)警、低溫行車時(shí)提示以及到達(dá)保養(yǎng)里程提示等等，并且還可以監(jiān)測(cè)和記錄各個(gè)控制系統(tǒng)工作中的故障，對(duì)于重要的故障，如發(fā)動(dòng)機(jī)控制系 統(tǒng)、 ABS、安全氣囊系統(tǒng)等故障，可以用報(bào)警燈提示駕駛員注意，同時(shí)便于在車輛維修時(shí)維修人員利用故障診斷儀讀取車輛所發(fā)生的故障，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)排除故障。該車的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（ VAN 總線）示意圖如圖 9 所示。然而，該車的最大的特點(diǎn)是在電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由此可見，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)用在汽車上的這些優(yōu)越性使得汽車電器系統(tǒng)的可靠性大幅度提高。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)用在汽車上除了可以減少 布置空間、降低成本外，另外一個(gè)最大的優(yōu)越性就是，可以最大限度的降低外界電磁輻射的影響，抗干擾能力強(qiáng)，而且可以補(bǔ)償接地不良等問題，從而保證所傳遞的信息具有較高的可信度。 汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳遞信息的網(wǎng)絡(luò)總線一般為雙線，二根線上傳遞的是大小相等、相位相反的數(shù)字化信號(hào)（圖 8）。而模擬量信號(hào)在傳遞過程中容易受到外界的干擾。汽車的中央控制計(jì)算機(jī)可以對(duì)所有控制系統(tǒng)的各種信息進(jìn)行管理，并通過多功能顯示屏向駕駛員提供盡可能多的信息，例如汽車的百公里燃油油耗、瞬時(shí)燃油消耗、續(xù)航里程、平均車速等，此外，還可以對(duì)汽車局域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，記錄各個(gè)控制系統(tǒng)所發(fā)生的故障等。 圖 6 傳統(tǒng)的模擬量信息傳遞 圖 7 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化信息傳遞汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用了計(jì)算機(jī)總線控制技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)總線傳遞的信息是數(shù)字化的信息流，發(fā)出信息的計(jì)算機(jī)根據(jù)通信協(xié)議對(duì)本控制系統(tǒng)中的各種信息進(jìn)行編碼后將信息發(fā)出，其他需要利用該信息的計(jì)算機(jī)根據(jù)通信協(xié)議對(duì)信息進(jìn)行解碼后即可獲得信息（圖 7）。 圖 4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)方案 圖 5 某車型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)用在汽車上 可以管理更多的信息 傳統(tǒng)的汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)之間的信息是通過線束傳遞，傳遞的是模擬量的信息，如代表發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、溫度或壓力等物理量變化的電壓、電流等（圖 6）。隨著汽車上的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的不斷增加，如圖 5 中給出的某車型上的復(fù)雜的控制系統(tǒng)，、 7 運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)這種優(yōu)越性就顯得更為突出。隨著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)之間傳遞信息量的增加，傳統(tǒng)汽車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的線束和接插件急劇增加，而運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則可以在 1 根總線中傳遞多路信息，因此簡(jiǎn)化了汽車的線束和接插件，即減少汽車的線束長(zhǎng)度和接插件的數(shù)量。而在圖 4 的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，只需要 1 根總線（ 2 根線）， 就能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中至少 6 對(duì)線束才能完成的系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信功能。以下僅以四個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為例說明。 （ 5） 專門的解決方案：德國(guó)的寶馬（ BMW）和日本的一些汽車公司采用了自己專門的解決方案 ，等等。由法國(guó)的雷諾汽車公司和標(biāo)致集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)的汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)總線。由于 CAN 總線的數(shù)據(jù)傳輸速率較高，現(xiàn)在許多汽車公司都將 CAN 總線用于汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 （ 3） CAN 總線：德國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 化的總線。盡管美國(guó)的三大汽車公司共用一種汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)總線，但是，由于每個(gè)公司汽車產(chǎn)品中所用的計(jì)算機(jī)通信協(xié)議是不相同，因此，其汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是不盡相同的。 在將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于汽車上的研究開發(fā)過程的初始階段，由于不 同國(guó)家的各個(gè)汽車公司，對(duì)于開發(fā)過程的信息和技術(shù)都相對(duì)獨(dú)立和相對(duì)保密。因此，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到汽車上十分必要。例如，在 20 世紀(jì) 90 年代末，僅僅在駕駛員座椅前儀表板內(nèi)的電線束數(shù)量就達(dá)到 300 多根；第二，隨著電線束數(shù)量的增加，電線束的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜。 表 1 電線束長(zhǎng)度的變化 表 2 接插點(diǎn)數(shù)量的變化汽車上電線束的長(zhǎng)度以及接插點(diǎn)數(shù)量的急劇增加，使得汽車設(shè)計(jì)中電器線路的布置越來越困難。而在傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)中，每一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)就需要一個(gè)專用的計(jì)算機(jī)單元。 表 1 和表 2 分別給出了從 20 世紀(jì) 60 年代到 90 年代轎車上電線束的長(zhǎng)度以及接插點(diǎn)數(shù)量的增長(zhǎng)情況。 隨著人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)的日益重視，汽車排放法規(guī) 的限值要求越來越嚴(yán)格，車載排氣污染物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也隨之開始在汽車上應(yīng)用。例如：計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)變速系統(tǒng)、主動(dòng)懸架系統(tǒng)、自動(dòng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、駕駛員座椅自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、帶換碟機(jī)的多碟 CD 音響系統(tǒng)、密碼防盜系統(tǒng)等。本文介紹了計(jì)
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