1、河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校汽車單片機(jī)與局域網(wǎng)技術(shù)大作業(yè)專業(yè)班級(jí)：汽電112姓名：史帥峰學(xué)號(hào)： 111606240成績(jī)：指導(dǎo)老師：袁霞2013 年 4 月 16 日汽車總線系統(tǒng)通信協(xié)議分析與比較摘要： 本文主要針對(duì)汽車總線系統(tǒng)通訊協(xié)議，探討汽車總線通訊協(xié)議的種類、發(fā)展趨勢(shì)以及技術(shù)特點(diǎn)。在對(duì)諸多組織和汽車制造商研發(fā)的各類汽車總線進(jìn)行比較和探討的基礎(chǔ)上，對(duì)其現(xiàn)狀進(jìn)行了分析；并綜合汽車工業(yè)的特點(diǎn)對(duì)這兩大類汽車總線協(xié)議的發(fā)展前景作了分析。關(guān)鍵詞：汽車總線技術(shù)通訊協(xié)議車載網(wǎng)絡(luò)引言： 汽車電子技術(shù)是汽車技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合發(fā)展的產(chǎn)物。從 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車的電子化已經(jīng)成為公認(rèn)的

2、汽車技術(shù)發(fā)展方向。在汽車的發(fā)展過(guò)程中， 為了提高汽車的性能而增加汽車電器，電器的增加導(dǎo)致線纜的增加，而線束的增加又使整車質(zhì)量增加、布線更加復(fù)雜、可維護(hù)性變差，從而又影響了汽車經(jīng)濟(jì)性能的提高。因此，一種新的技術(shù)就被研發(fā)出來(lái)，那就是汽車總線技術(shù)?？偩€技術(shù)在汽車中的成功應(yīng)用，標(biāo)志著汽車電子逐步邁向網(wǎng)絡(luò)化。一、車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程20 世紀(jì) 80 年代初，各大汽車公司開(kāi)始研制使用汽車內(nèi)部信息交互的通信方式。博世公司與英特爾公司推出的CAN 總線具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性，因而得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)同，并在1993 年正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。TTCAN對(duì) CAN協(xié)議進(jìn)行了擴(kuò)展，提 TOC o 1-5

3、 h z 供時(shí)間觸發(fā)機(jī)制以提高通訊實(shí)時(shí)性。TTCAN的研究始于2000 年，現(xiàn)已成為CAN標(biāo)準(zhǔn)的第4部分ISO11898-4，該標(biāo)準(zhǔn)目前處于CD（委員會(huì)草案）階段。1994 年美國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)提出了1850 通信協(xié)議規(guī)范。從1998 年開(kāi)始，由寶馬、奧迪等七家公司和IC公司共同開(kāi)發(fā)能滿足車身電子要求的低成本串行總線技術(shù)，該技術(shù)在2000年 2 月 2 日完成開(kāi)發(fā)，它就是LIN。FlexRay聯(lián)盟推進(jìn)了FlexRay的標(biāo)準(zhǔn)化，使之成為新一代汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。FlexRay車載網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為同類產(chǎn)品的基準(zhǔn)，將在未來(lái)很多年內(nèi)，引導(dǎo)整個(gè)汽車電子產(chǎn)品控制結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。FlexRay是繼CAN和

4、LIN 之后的最新研發(fā)成果。車載網(wǎng)絡(luò)的分類及其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從 20世紀(jì) 80年代以來(lái)不斷有新的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生，為了方便研究和應(yīng)用，美國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)（ SAE）的車輛委員會(huì)將汽車數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)劃分為A、 B、 C 三類。A 類網(wǎng)絡(luò)A類網(wǎng)絡(luò)是面向傳感器/執(zhí)行器控制的低速網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速度通常小于10kb/s，主要用于后視鏡調(diào)整、電動(dòng)車窗、燈光照明等控制。A 類網(wǎng)絡(luò)大都采用通用異步收發(fā)器（UART， Universal Asynchronous Receiver/Trsmitter ）標(biāo)準(zhǔn)，使用起來(lái)既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)。但隨著技術(shù)水平的發(fā)展，將會(huì)逐步被其他標(biāo)準(zhǔn)所代替。A 類網(wǎng)絡(luò)目前首選的標(biāo)準(zhǔn)是LIN 總線，是一種基于U

5、ART數(shù)據(jù)格式、主從結(jié)構(gòu)的單線12V 總線通信系統(tǒng)，主要用于智能傳感器和執(zhí)行器的串行通信。B 類網(wǎng)絡(luò)B 類網(wǎng)絡(luò)是面向獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享的中速網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率為10-125Kb/s，主要應(yīng)用于車身電子舒適性模塊、儀表顯示等系統(tǒng)。B 類網(wǎng)絡(luò)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是CAN總線，采用的是ISO11898，傳輸速率為100 Kb/s 左右。從1992 年起，歐洲各大汽車公司一直采用這一標(biāo)準(zhǔn)。（ 3） C類網(wǎng)絡(luò)和其它高速總線系統(tǒng)C類網(wǎng)絡(luò)是面向高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)，傳輸速率為125Kb/s 1Mb/s，主要用于牽引控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、ABS等系統(tǒng)。常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)簡(jiǎn)介CANCAN 是 Controller Are

6、a Network 的縮寫(xiě)（以下稱為CAN） ，是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。1986 年德國(guó)電氣商博世公司開(kāi)發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過(guò)ISO11898 及 ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。與其它現(xiàn)場(chǎng)總線比較而言，CAN 總線是具有通信速率高、容易實(shí)現(xiàn)、且性價(jià)比高等諸多特點(diǎn)的一種的現(xiàn)場(chǎng)總線，已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這也是目前CAN 總線應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，具有強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要原因。CAN 典型的應(yīng)用協(xié)議有：SAE J1939/ISO11783、 CANOpen、 CANaerospace、 DeviceNet、NMEA 2000 等。CA

7、N 協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格見(jiàn)下表： 名稱波特率規(guī)格適用區(qū)域SAE J1939-11250k雙線式、屏蔽雙絞線卡車、大客車SAE J1939-12250k雙線式、屏蔽雙絞線、12V 供電 農(nóng)用機(jī)械SAE J2284500k雙線式、雙絞線（非屏蔽）汽車（高速：動(dòng)力、傳動(dòng)系統(tǒng)）SAE J2411133.3k、 83.3k單線式汽車（低速：車身系統(tǒng)）NMEA-200062.5k、 125k、 250k、 500k、 1M雙線式、屏蔽雙絞線供電船舶DeviceNet125k250k500k雙線式、屏蔽雙絞線、24V 供電工業(yè)設(shè)備CANopen10k、 20k、 50k、 125k、 250k、 500k、 80

8、0k、 1M雙線式、雙絞線可選（屏蔽、供電）SDS125k、 250k、 500k、 1M雙線式、屏蔽雙絞線可選（供電）工業(yè)設(shè)備2、 LINLIN（Local Interconnect Network） 是一種低成本的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，用于實(shí)現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。LIN 的目標(biāo)是為現(xiàn)有汽車網(wǎng)絡(luò)（例如CAN 總線）提供輔助功能。因此LIN 總線是一種輔助的總線網(wǎng)絡(luò)，在不需要CAN 總線的帶寬和多功能的場(chǎng)合，比如智能傳感器和制動(dòng)裝置之間的通訊，使用LIN 總線可大大節(jié)省成本。LIN 通訊是基于SCI（UART數(shù)據(jù)格式采用單主控制器）/多從設(shè)備的模式僅使用一根12V信號(hào)總線和一個(gè)無(wú)固定時(shí)間基準(zhǔn)的

9、節(jié)點(diǎn)同步時(shí)鐘線，這種低成本的串行通訊模式和相應(yīng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境已經(jīng)由LIN 協(xié)會(huì)制定成標(biāo)準(zhǔn)。LIN 的標(biāo)準(zhǔn)化將為汽車制造商以及供應(yīng)商在研發(fā)應(yīng)用操作系統(tǒng)降低成本。 LIN協(xié)議主要特征如下表： 交流媒介1 根導(dǎo)線 數(shù)據(jù)制式64流速120Kbit/s幀的數(shù)據(jù)大小28B節(jié)點(diǎn)數(shù)16 結(jié)構(gòu)單主/多從長(zhǎng)度40m可靠性CAN網(wǎng)和VAN網(wǎng)成本CAN網(wǎng)和VAN網(wǎng)支節(jié)點(diǎn)自同步、 FLEXRAYFlexRay聯(lián)盟( FlexRay Consortium)推進(jìn)了FlexRay的標(biāo)準(zhǔn)化，使之成為了新一代汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。FlexRay 關(guān)注的是當(dāng)今汽車行業(yè)的一些核心需求，包括更快的數(shù)據(jù)速率，更靈活的數(shù)據(jù)通信，更全面的拓?fù)溥x

10、擇和容錯(cuò)運(yùn)算。FlexRay能夠提供很多CAN網(wǎng)絡(luò)所不具有的可靠性特點(diǎn)。尤其是FlexRay具備的冗余通信能力可實(shí)現(xiàn)通過(guò)硬件完全復(fù)制網(wǎng)絡(luò)配置，并進(jìn)行進(jìn)度監(jiān)測(cè)。FlexRay 同時(shí)提供靈活的配置，可支持各種拓?fù)?，如總線、星型和混合拓?fù)??？梢酝ㄟ^(guò)結(jié)合兩種或兩種以上的該類型拓?fù)鋪?lái)配置分布式系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)數(shù)年的改進(jìn)，F(xiàn)lexRay網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成熟，BMW 已經(jīng)在 X5中有 5 個(gè) ECU(電控減震、主控懸吊系統(tǒng)等)應(yīng)用了FlexRay，在下一代產(chǎn)品中將有16 個(gè) ECU予以應(yīng)用。、 MOSTMOST (Media Oriented System Transport) 面向媒體的系統(tǒng)傳輸總線是汽車業(yè)合作的成

11、果，而不是正式的標(biāo)準(zhǔn)。MOST傳輸協(xié)議由分割成幀的數(shù)據(jù)塊組成，每一幀包含流數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。MOST的定義是非常普通的，允許采用多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括星形和環(huán)形，大多數(shù)汽車裝置都采用環(huán)形布局。一個(gè)MOST 網(wǎng)絡(luò)中最多可以有64 個(gè)節(jié)點(diǎn)。一旦汽車接通電源，網(wǎng)絡(luò)中的所有 MOST 節(jié)點(diǎn)就全部激活，這對(duì)低功耗、停電模式設(shè)計(jì)是一大重點(diǎn)，包括系統(tǒng)處在該種 狀 態(tài) 下 的 功 耗 量 以 及 如 何 進(jìn) 入 狀 態(tài) 。 MOST 節(jié) 點(diǎn) 在 通 電 時(shí) 的 默 認(rèn) 狀 態(tài) 是 直 通( Pass-throught) ，即進(jìn)入的數(shù)據(jù)從接收器直接傳送至發(fā)射器，以保持環(huán)路的暢通。IEEE1394IEEE13

12、94接口是由APPLE和 TI 公司開(kāi)始的高速串行接口標(biāo)準(zhǔn)，Apple 稱之為 FireWire(火線 )， Sony稱之為i.Link， Texas Instruments稱之為L(zhǎng)ynx。同USB一樣，IEEE1394也支持外設(shè)熱插拔，可為外設(shè)提供電源，省去了外設(shè)自帶的電源，能連接多個(gè)不同設(shè)備，支持同步和異步數(shù)據(jù)傳輸。兩點(diǎn)間傳輸距離為100 米。常用車載網(wǎng)絡(luò)的基本情況見(jiàn)下表：車載網(wǎng)絡(luò)名稱概要通信速率CAN(Controller Area Network)車身 /動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用LAN 協(xié)議，可能成為世界標(biāo)準(zhǔn)1MbpsVAN(Vehicle Area Network)車身控制系統(tǒng)用LAN 協(xié)議，

13、以法國(guó)為中心1MbpsJ1850車身系統(tǒng)控制用LAN協(xié)議，以美國(guó)為中心41.6KbpsLIN(Local Interconnect Newwork)車身系統(tǒng)控制用LAN協(xié)議，低端系統(tǒng)專業(yè)20KbpsTTCAN(Time Triggered CAN)按用途分類的控制系統(tǒng)用LAN 協(xié)議，時(shí)間同步的CAN25MbpsFlexRay按用途分類的控制用CAN 協(xié)議5MbpsMOST(Media Oriented System Transport)信息系統(tǒng)通信協(xié)議，以歐洲為中心22.5MbpsIEEE1394信息系統(tǒng)專用協(xié)議100Mbps四、車載網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用車載網(wǎng)絡(luò)按照應(yīng)用加以劃分，大致可以分為4 個(gè)系統(tǒng)：

14、 車身系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、信息系統(tǒng)。在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模塊的位置比較集中，可固定在一處，利用網(wǎng)絡(luò)將發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)設(shè)置的模塊連接起來(lái)。在將汽車的主要因素跑、停止與拐彎這些功能用網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)時(shí)，就需要高速網(wǎng)絡(luò)。動(dòng)力CAN 數(shù)據(jù)總線一般連接3 塊電腦，它們是發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS/EDL及自動(dòng)變速器電腦（動(dòng)力 CAN 數(shù)據(jù)總線實(shí)際可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動(dòng)與組合儀表等電腦）?？偩€可以同時(shí)傳遞10 組數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦5 組、ABS/EDL電腦3 組和自動(dòng)變速器電腦 2 組。數(shù)據(jù)總線以500Kbit/s 速率傳遞數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)組傳遞大約需要0.25ms，每一電控單元720ms 發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)

15、先權(quán)順序?yàn)锳BS/EDL電控單元發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元自動(dòng)變速器電控單元。舒適 CAN 數(shù)據(jù)總線連接一般連接七個(gè)控制單元，包括中央控制單元、車前車后各一個(gè)受控單元及四個(gè)車門(mén)的控制單元。舒適CAN 數(shù)據(jù)傳遞有七大功能：中控門(mén)鎖、電動(dòng)窗、照明開(kāi)關(guān)、空調(diào)、組合儀表、后視境加熱及自診斷功能?？刂茊卧母鳁l傳輸線以星狀形式匯聚一點(diǎn)。這樣做的好處是：如果一個(gè)控制單元發(fā)生故障，其他控制單元診斷，診斷方式如下：a.拆下蓄電池電壓線。b.啟動(dòng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，使各存電設(shè)備充分放電。c.用萬(wàn)用表的表筆，分別接在 Can-Low與 Can-high 上。 d.將一帶終端電阻的電控單元插頭拔下，觀察萬(wàn)用表阻值變化，阻值有變化，此總線

16、終端電阻正常，否則損壞。e.依次對(duì)比分析，觀察有終端電阻的控制單元。五、協(xié)議比較及特征分析作為 CAN 協(xié)議的一種延伸，TTCAN(Time Triggered CAN協(xié)議執(zhí)行的是一個(gè)混合的，時(shí)間觸發(fā))的， 按照 TDMA方式的同時(shí)適用于事件觸發(fā)的通信。TTCAN提出是希望滿足汽車線控系統(tǒng)的新概念，但是目前仍缺乏支持廠商和應(yīng)用計(jì)劃。Byteflight 的協(xié)議結(jié)構(gòu)能保證以一段固定的等待時(shí)間專門(mén)用于來(lái)自安全元件的高優(yōu)先級(jí)信息，而允許低優(yōu)先級(jí)信息使用其余的時(shí)段。這種決定性的措施對(duì)安全是至關(guān)重要的。該協(xié)議和塑料光纖相結(jié)合，已經(jīng)在寶馬新型車上應(yīng)用于安全氣囊的控制。FlexRay支持先進(jìn)的汽車高速控制應(yīng)

17、用的未來(lái)要求，通信協(xié)議由TDMA和 事件兩部分構(gòu)成。 TDMA 在啟動(dòng)時(shí)根據(jù)所有后續(xù)參與的節(jié)點(diǎn)定義，是唯一的傳輸通道標(biāo)識(shí)符。事件部分的節(jié)點(diǎn)采用Bytefligh 協(xié)議。 可以說(shuō) FlexRay 是從 Byteflight 之上發(fā)展起來(lái)的。FlexRay 即保證了系統(tǒng)對(duì)于安全性的要求，設(shè)計(jì)了很高的通信帶寬水平和容錯(cuò)能力，又盡量保持靈活性，降低節(jié)點(diǎn)成本。系統(tǒng)高度可擴(kuò)展，從單通道總線到雙通道多星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。甚至允許在一個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)有單通道和雙通道的節(jié)點(diǎn)。不同于FlexRay，原先應(yīng)用于航空產(chǎn)品的TTP (Time-triggered protocol) 協(xié)議安全性設(shè)計(jì)非常嚴(yán)格， 基于嚴(yán)格的TDMA

18、時(shí)序安排，具有非?？煽亢腿蒎e(cuò)的特性。系統(tǒng)中包含的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都和其他節(jié)點(diǎn)由兩個(gè)重復(fù)的通道連接。這些節(jié)點(diǎn)可以被復(fù)制，并分組成為容錯(cuò)單元(FTUs)來(lái)彌補(bǔ)通信錯(cuò)誤。由于重復(fù)信息同時(shí)在兩個(gè)不同的通道上發(fā)送，所以傳輸信息的時(shí)間和量值都被復(fù)制。該協(xié)議的節(jié)點(diǎn)成本比其他協(xié)議的成本更高。其中TTP/C 屬于 C 類協(xié)議，用于實(shí)時(shí)控制。六、汽車總線系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)LIN, CAN ,及其他的協(xié)議已得到具體應(yīng)用，有些至少被計(jì)劃用于2005 年的車型上。至今CAN系統(tǒng)仍被認(rèn)為是通用的汽車總線。對(duì)于小心謹(jǐn)慎的汽車制造商來(lái)說(shuō)，如果能夠繼續(xù)沿用已有的設(shè)計(jì)，在成本和設(shè)計(jì)周期上都能更加有利。因此CAN 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞是汽車發(fā)展

19、的必然趨勢(shì)。由于汽車的很多部分都由獨(dú)立的電子控制器進(jìn)行控制，為了將整個(gè)電動(dòng)汽車內(nèi)各系統(tǒng)統(tǒng)一管理， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和相互之間協(xié)同工作，利用 CAN 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞是一個(gè)必然的趨勢(shì)。目前汽車上的網(wǎng)絡(luò)連接方式主要采用2 條 CAN， 一條用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速CAN， 速率一般可達(dá)到 500kb/s，最高可達(dá)1000kb/s；另一條用于車身系統(tǒng)低速CAN，速率是100kb/s。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)CAN(CAN-High，也稱動(dòng)力主線)主要連接對(duì)象是發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECU)、 ABS 控制器、安全氣囊控制器等，它們的基本特征都是控制與汽車行駛直接相關(guān)的系統(tǒng)。車身系統(tǒng)CAN(CAN-Low， 也稱舒適總線)主要連接和控

20、制汽車內(nèi)外部照明、燈光信號(hào)、空調(diào)、刮水電機(jī)、中央門(mén)鎖與防盜控制開(kāi)關(guān)、故障診斷系統(tǒng)、組合儀表及其它輔助電器等。有些高檔車輛還有第3 條 CAN總線，即信息娛樂(lè)總線，主要用于衛(wèi)星導(dǎo)航及智能通訊系統(tǒng)。當(dāng)兩條 CAN 總線 (CAN-High 和 CAN-Low)其中一條線斷路時(shí)，整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)將無(wú)法正常工作，即不能進(jìn)行單線傳輸，只有CAN-Low 線出現(xiàn)對(duì)地?cái)嗦窌r(shí)還能正常工作。而由于舒適和信息娛樂(lè)總線都設(shè)有位于系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)控制單元中不同阻值的終端電阻，因此可實(shí)現(xiàn)單線傳輸。但是汽車制造商將會(huì)抓住新的技術(shù)發(fā)展點(diǎn)，新的協(xié)議將會(huì)在越來(lái)越多的應(yīng)用方面取代舊的協(xié)議， 而明顯的是FlexRay 比 TTP 更具有生命

21、力。因?yàn)槠囍圃鞓I(yè)對(duì)于成本的要求非常敏感，原先Daimler Chrysler 公司是 TTP協(xié)議的倡導(dǎo)者之一，但是由于TTP認(rèn)為有損于安全性，從而拒絕了一些靈活性的更改建議，Daimler Chrysler 轉(zhuǎn)變了對(duì)該協(xié)議的支持，轉(zhuǎn)而支持FlexRay。嚴(yán)格的 TTP 或許適用于航空業(yè)，但是如果它不能滿足汽車業(yè)對(duì)于低成本的要求，也會(huì)逐步喪失支持者。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)往提高控制精度、控制范圍、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面發(fā)展。集成化隨著嵌入式系統(tǒng)、局域網(wǎng)控制和數(shù)據(jù)總線技術(shù)的成熟，汽車電子控制系統(tǒng)的集成成為汽車技術(shù)發(fā)展的方向。將發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)變速器

22、控制系統(tǒng)，集成為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制；將制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)綜合在一起進(jìn)行制動(dòng)控制；通過(guò)中央底盤(pán)控制器，將制動(dòng)、懸架、轉(zhuǎn)向、動(dòng)力傳動(dòng)等控制系統(tǒng)通過(guò)總線進(jìn)行連接，控制器通過(guò)復(fù)雜的控制運(yùn)算，將車輛行駛性能控制到最佳水平，形成一體化底盤(pán)控制系統(tǒng)。智能化汽車智能化相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題已受到汽車制造商的高度重視。如依賴于電子技術(shù)的 “自動(dòng)駕駛儀”的構(gòu)想、與電子、衛(wèi)星定位等多個(gè)交叉學(xué)科相結(jié)合的智能交通系統(tǒng)（ITS）的開(kāi)發(fā)等。根據(jù)駕駛員提供的目標(biāo)資料，向駕駛員提供距離最短而且能繞開(kāi)車輛密度相對(duì)集中處的最佳行駛路線。從全球定位衛(wèi)星獲取沿途天氣、車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況，

23、自動(dòng)篩選出最佳行車路線。智能化傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，加快了汽車的智能化進(jìn)程。速度化隨著電控器件在汽車上越來(lái)越多的應(yīng)用，車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來(lái)越重要。以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是十分必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及低成本是對(duì)汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。七、結(jié)論隨著汽車電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,遠(yuǎn)程通信和信息系統(tǒng)越來(lái)越多地進(jìn)入汽車 , 為人們提供通信、遠(yuǎn)程故障診斷、電子收費(fèi)、交通信息、路線選擇等服務(wù)。根據(jù) Telmatics研究集團(tuán)的定義,遠(yuǎn)程通信與信息化汽車必須具備三種能力,即雙向通信能力、定位能力以及具有與其它汽車電子系統(tǒng)通信接口的控制單元。除

24、此之外,遠(yuǎn)程通信與信息化汽車還可能具有遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障診斷、自動(dòng)碰撞通知、藍(lán)牙通信、用戶語(yǔ)音接口、導(dǎo)航等功能。車載遠(yuǎn)程通信與信息系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)力遠(yuǎn)程通信與信息系統(tǒng)涉及多個(gè)行業(yè),如計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、通信、消費(fèi)電子、汽車以及一些服務(wù)性行業(yè)（如旅行、天氣與交通信息、娛樂(lè)、因特網(wǎng)及定位服務(wù)等）,它的應(yīng)用程度依賴于相關(guān)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的協(xié)同發(fā)展。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有一些相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施投入使用,但距離實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信與信息系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)還有相當(dāng)?shù)牟罹?。目?,有三種力量可能推動(dòng)遠(yuǎn)程通信與信息系統(tǒng)市場(chǎng)的迅速發(fā)展。一是大公司的發(fā)展規(guī)劃;二是相關(guān)行業(yè)的發(fā)展;三是政府法規(guī)。大公司是汽車工業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)力量,它們的發(fā)展規(guī)劃對(duì)新市

25、場(chǎng)的形成與發(fā)展有著舉足輕重的影響。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)往提高控制精度、控制范圍、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面發(fā)展。隨著技術(shù)和管理的進(jìn)步及檢測(cè)設(shè)備智能化，人們已能依靠各種先進(jìn)的儀器設(shè)備，對(duì)汽車進(jìn)行不解體檢測(cè)診斷，而且安全、迅速、準(zhǔn)確。今后汽車檢測(cè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)真正的局域網(wǎng)絡(luò)化，做到信息資源共享，汽車車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是伴隨著汽車技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。在不遠(yuǎn)的未來(lái)，隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，汽車也將步入多媒體時(shí)代，利用windows 操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的車載計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)，具有信息處理、通訊、導(dǎo)航、防盜、語(yǔ)言識(shí)別、圖像顯示和娛樂(lè)等功能。可以預(yù)見(jiàn)到的將來(lái)，汽車裝置自動(dòng)導(dǎo)航和輔助駕駛系統(tǒng)，

26、駕駛員可把行車的目的地輸入到汽車電腦中，汽車就會(huì)沿著最佳行車路線行駛到達(dá)目的地。人們可以通過(guò)語(yǔ)言識(shí)別系統(tǒng)操縱著車內(nèi)的各種設(shè)施，一邊駕駛著汽車，一邊欣賞著音樂(lè)電視，還可上網(wǎng)預(yù)定飯桌、機(jī)票等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1989 年至 2000 年，平均每輛車上電子裝置在整個(gè)汽車制造成本中所占的比例由16增至 23以上。一些豪華轎車上，使用單片微型計(jì)算機(jī)的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到48 個(gè)， 電子產(chǎn)品占到整車成本的50以上，目前電子技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng)，車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展已成為衡量現(xiàn)代汽車發(fā)展水平的重要標(biāo)志。參考文獻(xiàn)【 1 】李勇汽車單片機(jī)與車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)電子工業(yè)出版社，2011.8 第一版【 2】付百學(xué)汽車車載

27、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社，2012.3 版【 3】劉春暉、劉寶君汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)詳解機(jī)械工業(yè)出版社，2013.1 版附錄：汽車多路傳輸系統(tǒng)的介紹汽車多路傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)多路傳輸網(wǎng)絡(luò)是基于一個(gè)帶有中央控制單元和20 多個(gè)模塊的通信網(wǎng)絡(luò)。圍繞整個(gè)車輛，多路傳輸系統(tǒng)只有2 根電纜， 一根是能同時(shí)傳送所有信號(hào)的數(shù)據(jù)總線，另一根是能量電纜，用以傳送為操縱不同功能所需的電能。信號(hào)或指令以數(shù)字信號(hào)的形式通過(guò)電纜，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)總線，實(shí)現(xiàn)串行的多路傳輸，組成汽車電子網(wǎng)絡(luò)。汽車電子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)關(guān)汽車內(nèi)微機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般采用總線型結(jié)構(gòu)，這樣既可以使布線簡(jiǎn)單、工作可靠性提高，游客以使各種不同的控制模塊之間交換信息，達(dá)到資源

28、共享的目的。由于汽車各控制系統(tǒng)模塊之間交換數(shù)據(jù)時(shí)的速率不同，因此必須通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，使不同通信協(xié)議版本之間能進(jìn)行信息交換和資源共享。實(shí)際上網(wǎng)關(guān)就是具備不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間信息轉(zhuǎn)換能力的單片微機(jī)。汽車的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)目前汽車上存在多種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，為了方便研究和設(shè)計(jì)應(yīng)用，SAE車輛網(wǎng)絡(luò)委員會(huì)講汽車多路傳輸系統(tǒng)劃分為A、 B、 C三級(jí)。A 級(jí) （低速，負(fù)荷控制）： 用于對(duì)速度和響應(yīng)時(shí)間要求低的電力負(fù)荷控制，如電動(dòng)門(mén)窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制，其目的是減少導(dǎo)線的數(shù)量。數(shù)據(jù)傳輸位速率只有110kbit/s 。B 級(jí)（數(shù)據(jù)通信）：用于節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳送，以減少多余的傳感器和別的系統(tǒng)元素。一般用于信息共享和子系統(tǒng)間的相互作用，如車輛電子信息中心、故障診斷、儀表顯示、安全氣囊等。位速率一般為10100kbit/s 。C 級(jí)（高速通信）：用于分布式高速實(shí)時(shí)控制的多路傳輸網(wǎng)，最高位速率可達(dá)1Mbit/s ，主要用于懸架控制、牽引控制、先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制、ABS等。汽車多路傳輸網(wǎng)絡(luò)總線標(biāo)準(zhǔn)多路傳輸系統(tǒng)一般通過(guò)單線、雙絞線或光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)。其總線主要有CAN、 LAN 級(jí)光纖系統(tǒng)。CAN 總線CAN 總線是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的通信網(wǎng)絡(luò)。多路傳輸?shù)募夹g(shù)核心是串行總線。CAN 總線特點(diǎn)如下：廢除傳統(tǒng)的站地址編碼，代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼，可以多主方式工作；采用非破壞性仲裁技術(shù)，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向