理论教育 汽车总线系统的产生及在整车中的应用

汽车总线系统的产生及在整车中的应用

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着电子技术的迅速发展及其在汽车上的广泛应用, 汽车电子化程度越来越高。汽车燃油电喷、电动门窗、电动座椅等电控系统的增加, 如果仍采用常规的布线方式, 将导致汽车上布线的数量急剧增加。在一些高级乘用车上, 电线的质量占到整车质量的4%左右。现在, 由于CAN 总线的优良特性, 除了在汽车电子控制系统中应用外,在其他一些实时控制系统中也得到广泛应用。在CAN 报文中标识符是给予数据而不是节点。

汽车总线系统的产生及在整车中的应用

随着电子技术的迅速发展及其在汽车上的广泛应用, 汽车电子化程度越来越高。 电子设备的大量应用必然导致车身布线庞大而且复杂, 安装空间紧缺, 运行可靠性降低, 故障维修难度增大。 为了提高信号的利用率, 要求大批的数据信息能在不同的电子单元中共享, 汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换。 传统的电气系统大多采用点对点的通信方式, 已远不能满足这种需求。 对上述问题, 在借鉴计算机网络和现代控制技术的基础上, 汽车网络技术应运而生。 汽车网络具有多种优点, 如大幅减少线束, 实现数据共享, 显著提高整车的智能控制水平, 提升故障诊断和维修能力, 使对组合开关和其他开关输入的要求降低, 使器件简化, 成本降低。 汽车燃油电喷、电动门窗、电动座椅等电控系统的增加, 如果仍采用常规的布线方式, 将导致汽车上布线的数量急剧增加。 在一些高级乘用车上, 电线的质量占到整车质量的4%左右。

电控系统的增加虽然提高了汽车的动力性、经济性和舒适性, 但随之增加的复杂电路也降低了汽车的可靠性, 增加了维修的难度。 实现汽车电控单元之间的通信, 早在20 世纪70年代就已提出。 随着集成电路的迅速发展, 使得以串行总线将车用电器组成网络, 无论是在可靠性还是经济性上都成为可能。 CAN (Controller Area Network) 总线即控制器局域网络,是德国博世(BOSCH) 公司在20 世纪80 年代初研制成功的, 最初主要是为汽车监测、控制系统而设计的。 现在, 由于CAN 总线的优良特性, 除了在汽车电子控制系统中应用外,在其他一些实时控制系统中也得到广泛应用。 CAN 总线被设计为具有最大数据传输速率1 Mbit/s的多主结构。 CAN 不像传统的网络, 它不会点到点地传送报文。 在CAN 报文中标识符是给予数据而不是节点。 报文在网络中广播, 任何对报文有兴趣的节点都能够接收这个数据。 例如, 车上的一个节点可能传送了车轮的速度, 这个数据可能会同时被防抱死制动系统以及发动机管理系统所接收, 而这些部件会知道这个信息是从哪里获取的。(www.daowen.com)

目前, 汽车新技术的发展应用与汽车线束数量及线束急剧增加的矛盾相当突出。 为解决这些问题, 数据总线已被广泛地应用于汽车电控系统。 现代汽车典型的控制单元有电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统(ABS)、防滑控制系统(ASR)、废气再循环控制、巡航系统和空调系统。 在一个完善的汽车电子控制系统中, 许多动态信息必须与车速同步。 为了满足各子系统的实时性要求, 有必要对汽车公共数据实行共享, 如发动机转速、车轮转速和油门踏板位置等。

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