網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車中的運用畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-03 06:30本頁面
【正文】 進(jìn)入21 世紀(jì)，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和普及，汽車上各種運用計算機、傳感器以及執(zhí)行器組成的控制系統(tǒng)得到了更加廣泛的應(yīng)用。 如此多的控制計算機、傳感器、執(zhí)行器，以及為實現(xiàn)各種控制需要的各計算機單元之間的數(shù)據(jù)通信，使得汽車（特別是轎車）上的線束長度和接插點的數(shù)量急劇增加，對汽車的設(shè)計提出了挑戰(zhàn)。第一，由于空間的限制，汽車（特別是轎車）上有限的空間內(nèi)難以布置下更長的電線束和更多的接插點。其復(fù)雜性在于除了需要考慮計算機單元、傳感器以及執(zhí)行器之間的聯(lián)接外，還要考慮不同系統(tǒng)之間如何通信，系統(tǒng)之間如何共用接地點，才不會產(chǎn)生電位差，以及如何抗干擾，保證信號不失真；第三，數(shù)量巨大的電線束和接插件使得汽車成本不斷上升；第四，由于電線束接插點的數(shù)量的增加，造成汽車行駛時由于接插點故障導(dǎo)致的汽車上某個甚至整個控制系統(tǒng)的功能失效問題增多。 1 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上應(yīng)用的基本原理 要在汽車上運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)不同控制系統(tǒng)的計算機的控制功能，以及運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)不同控制系統(tǒng)的計算機之間的信息通信，其基本原理是運用計算機總線技術(shù)，將汽車上各個控制系統(tǒng)的計算機控制單元組成汽車上的局域網(wǎng)絡(luò)，通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)不同控制系統(tǒng)之間的信息傳遞和共享，同時減少傳統(tǒng)汽車電器系統(tǒng)設(shè)計中的線束和接插件。一般僅僅是一個國家的幾個汽車公司共同開發(fā)，技術(shù)分享，因此，到目前為止，形成了多種互不相同的汽車計算機局域網(wǎng)絡(luò)總線： （1） J1850：美國通用、福特和克萊斯勒三大汽車公司聯(lián)合開發(fā)和共用的總線。 （2） A 總線：德國大眾公司專用的汽車計算機網(wǎng)絡(luò)總線。開始是由德國博世（BOSCH）公司開發(fā)，主要用于機器人控制。 （4） VAN 總線：法國汽車標(biāo)準(zhǔn)化總線。同樣，法國的雷諾公司和法國標(biāo)致集團共用VAN 汽車計算機網(wǎng)絡(luò)總線，但是二個公司計算機網(wǎng)絡(luò)所用的通信協(xié)議不相同，使得它們的汽車計算機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)也不相同?！ ? 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車上應(yīng)用的優(yōu)越 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運用在汽車上可以減少布置空間、降低成本 在傳統(tǒng)的汽車計算機控制系統(tǒng)設(shè)計中，僅僅為了實現(xiàn)各個系統(tǒng)（如發(fā)動機燃油電子噴射控制系統(tǒng)與自動變速器控制系統(tǒng)等）控制計算機之間的信息通信，就需要很多的線束和接插件，再加上系統(tǒng)控制計算機與提供信息的傳感器、執(zhí)行計算機指令實現(xiàn)控制過程的執(zhí)行器之間聯(lián)接的線束和接插件，線束的長度和接插件的數(shù)量達(dá)到了驚人的數(shù)量，本文的前言中已經(jīng)予以介紹。 圖3 傳統(tǒng)的設(shè)計方案圖3 為四個計算機控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)汽車控制系統(tǒng)設(shè)計中，僅僅為了實現(xiàn)各個系統(tǒng)控制計算機之間的一種信息通信功能，至少需要6 對線束。僅僅傳遞一種信息，運用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就可以減少2 對線束和4 對接插件。與此同時，運用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以減少線束和接插件布置時需要的空間，降低成本。減少的線束和接插件的布置空間可以使得汽車設(shè)計過程中的布置更加容易，同時可以用來增加新的功能，以滿足用戶的需求。由于傳遞的信息的是模擬量，加上線束與接插件的布置空間、以及顯示儀表的布置空間的限制，各個控制系統(tǒng)之間的信息傳遞極其有限，各種信息一般是局限在本控制系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行管理，不能提供給其它控制系統(tǒng)共享，提供給駕駛員的信息則更少。因此，計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運用在汽車上可以使得汽車上的各個控制計算機單元通過汽車上的局域計算機網(wǎng)絡(luò)，從網(wǎng)絡(luò)上獲取所需的信息，或者將本控制系統(tǒng)中的各種信息發(fā)送給其它需要該信息的控制系統(tǒng)。 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運用在汽車上可以提高汽車電器系統(tǒng)的可靠性 由于傳統(tǒng)的汽車計算機控制系統(tǒng)之間的信息傳遞是通過線束，傳遞的是模擬量的信息。例如，汽車行駛時由于汽車的振動引起的接插件接觸不良、線束屏蔽不良受到外界電磁輻射、接地不良以及不同控制系統(tǒng)的接地電壓存在電壓差等，都會引起所傳遞的信息失真，導(dǎo)致接收信息的計算機控制系統(tǒng)發(fā)出錯誤的執(zhí)行指令。當(dāng)信息在傳遞過程中受到外界干擾時，二根線上感受到的干擾信號的強度是基本相同的，接受信息的控制計算機只需要對所接收到的受到外界干擾的信號進(jìn)行濾波，即可將外界的干擾降低到最低。此外，由于汽車計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳遞信息的總線為雙線，當(dāng)傳遞信息的總線中的一根線出現(xiàn)故障（如斷路、短路）時，信息仍然可以通過剩余的一根總線進(jìn)行傳遞，汽車上的各個計算機控制系統(tǒng)仍然可以工作，不會出現(xiàn)傳統(tǒng)的汽車電路中由于信號線或地線二者之一短路或者斷路時整個系統(tǒng)無法工作的現(xiàn)象。 圖8 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在薩拉畢加索汽車上的應(yīng)用神龍公司的薩拉畢加索車以其獨特的外型設(shè)計和舒適的內(nèi)部駕乘空間獲得過歐洲汽車設(shè)計獎。 薩拉畢加索車的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要用于舒適性方面，
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