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1、图1-22 汽车上的电子控制系统越来越多第1页/共48页一、车载网络系统的应用背景和发展史1、车载网络系统的应用背景l 汽车的功能要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电脑控制的；l 每个电脑需要与多个传感器、执行器之间发生通信，而每一个输入、输出信号又可能与多个电脑之间发生通信。第2页/共48页传统式信息传递第3页/共48页随之产生的问题线束和插接件的增加线束的布置和装配越来越困难增加了车身重量增加了故障诊断和维修的难度第4页/共48页第5页/共48页线束与插接件第6页/共48页第7页/共48页第8页/共48页整车线束布置第9页/共48页问题？第10页/共48页提出的解决方案 1、传感器信
2、息共享和执行器资源共享的控制系统 例如：发动机集成管理系统可以包括喷油、点火、怠速、尾气排放、进气增压、冷却管理和故障自诊断等功能（做一个大电脑把它们管理起来做一个大电脑把它们管理起来）第11页/共48页解决方案2、开发设计新的总线系统(即车载网络)把众多的电控单元连成网络，其信号通过数据总线的形式传输，可以达到信息资源共享的目的。什么是数据总线（利用联网共享资源利用联网共享资源）第12页/共48页数据总线数据总线：是电脑间运送数据的通道，即所谓的信息高速公路。数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个电脑（控制单元）共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。数据总线实
3、际是一条导线，或着是两条导线。为了抗电子干扰，双线制数据总线的两条线是绞在一起的。第13页/共48页下面，以宝来（BORA）汽车的驾驶员侧车门控制单元为例，进一步说明这一问题。图1-30 采用传统的布线方式（9个线束插接器，共45根电线）第14页/共48页图1-31 采用数据总线进行信息传输（只需2个线束插接器，17根电线）第15页/共48页网络传输第16页/共48页 CAN数据总线的构成第17页/共48页AUDI A6L乘用车控制单元的安装位置第18页/共48页五、典型车载网络系统的结构和组成第19页/共48页车载网络的意义l解决了线束和插接器增多带来的问题；l提高了汽车综合控制的准确性，当
4、电控单元共享输入信息时，就能对汽车进行更为复杂的控制。第20页/共48页2、车载网络系统的发展史1986年2月bosch公司在美国汽车工程师协会（SAE）汽车工程协会大会上介绍了一种新型的串行总线-CAN控制器局域网，CAN全称Controller Area Network 第21页/共48页CAN第22页/共48页总线结构第23页/共48页控制器第24页/共48页汽车电脑第25页/共48页汽车电脑第26页/共48页基于CAN总线的汽车电器网络结构第27页/共48页第28页/共48页表1-1 主要车载网络基本情况第29页/共48页几种车载网络的成本比例及通信速度比较第30页/共48页作业1、车
5、载网络的意义？第31页/共48页二、车载网络系统的常用术语1、数据总线：是电脑间运行数据的通道，即所谓的信息高速公路。数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个电脑（控制单元）共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。数据总线实际是一条导线，或许是两条导线。为了抗电子干扰，双线制数据总线的两条线是绞在一起的。第32页/共48页总线结构第33页/共48页2、CAN：控制器局域网（Controller Area Network）国际上应用最广泛的现场总线之一，可提供高达1Mbit/s的数据传输速率。3、局域网：第34页/共48页常用术语4、多路传输：同一通道或线路上同时传输
6、多条信息。5、模块/节点:就是电子装置。简单的如温度和压力传感器，复杂的如计算机。6、网络第35页/共48页常用术语7、网关第36页/共48页常用术语8、通信协议9、帧10、传输速率第37页/共48页常用术语11、总线负荷：总线占用时间与较长探测时间的比值，这种负荷以%的形式表示。12、反应时间：总线上发出信息请求的瞬间和该信息实际发出的瞬间的总和。总线占用等待同时请求优先级第38页/共48页三、车载网络系统的应用形式1、汽车对通信网络的要求v组网v通信：连接到车载网络的各个ECU按需要从总线上接收最新的信息以操纵各个系统。如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。第39页/共48页在汽车上的应
7、用2、车载网络系统在汽车上的应用例子l动力传动系统（发动机，ABS/EDL，自动变速器，安全气囊，四轮驱动和组合仪表）l车身系统（舒适CAN(中央控制单元及4个车门控制单元)）l安全系统（安全气囊）l信息（娱乐、ITS）系统：容量大，通信速度非常高第40页/共48页典型的现代汽车车载网络第41页/共48页四、车载网络系统的通信协议1、通信协议的内容第42页/共48页2、接口与实体：是为两个系统，设备或部件之间连接服务的数据流穿越的界面。有多少针脚 实体就是能够发送或接收信息的东西四个方面的内容（1）物理：多少个针脚（2）电气：电路信号的电压、宽度及他们的时间关系（3）逻辑：指定实现交流的规则第43页/共48页（4）过程：描述通信的过程第44页/共48页3、协议要素及其功能 协议三要素：语法，语义，定时规则 功能：差错检测和纠正分块和重装排序流量控制第45页/共48页4、车载网络的协议标准按系统的复杂程度、信息量、必要的动作反应速度、可靠性要求等将多路传输系统分为低速（A）、中速（B）、高速（C）三类。第46页/共48页五、典型车载网络系统的结构和组成第47页/共48页感谢您的观看！第48页/共48页