汽車電子網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用

陳益慶浙江大學(xué)

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汽車電子網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用

陳益慶
浙江大學(xué)

摘要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展進(jìn)步，汽車已將網(wǎng)際網(wǎng)路、無(wú)線連接、個(gè)人通信電子裝置、娛樂(lè)設(shè)備等整合于一身，不斷滿足著人們對(duì)汽車動(dòng)力性、安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性的要求。大量設(shè)備的使用、繁瑣的控制布線，方便簡(jiǎn)潔、安全可靠的控制需求促使汽車電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的變革與發(fā)展，邁入電子網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。

傳統(tǒng)的單路線束連接的通信方式和控制方式效率低下，成本高昂并且隨著線束的增多，布十分困難，大量線束聚集在汽車內(nèi)部降低了車內(nèi)電子設(shè)備的穩(wěn)定性?；谝陨峡紤]，汽車公司采用串行總線實(shí)現(xiàn)多路傳輸通信，并組建汽車電子網(wǎng)絡(luò)，提高了通信效率，降低了制造成本，也提高了車輛的穩(wěn)定性。

1　汽車總線網(wǎng)絡(luò)的定義及分類

美國(guó)機(jī)動(dòng)工程協(xié)會(huì)SAE(Society of Automotive Engineers)于2O世紀(jì)9O年代根據(jù)各總線的傳輸速率及總線功能把車載的總線協(xié)議分為四類。

2　汽車電子的概述及電子網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用

汽車電子按照對(duì)汽車行駛性能作用可歸為兩類：一類是汽車電子控制裝置，即電子控制部分與汽車機(jī)械協(xié)同工作，對(duì)汽車性能有至關(guān)重要的影響。另一類是車載汽車電子控制裝置，其能在獨(dú)立于汽車環(huán)境使用，與汽車本身性能無(wú)直接關(guān)系。汽車電子控制裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車身電子控制。車載汽車電子裝置主要有車載通信系統(tǒng)、定位導(dǎo)航、多媒體通信娛樂(lè)等。

2.1發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)通信

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的動(dòng)力裝置，使供入其中的燃料燃燒而發(fā)出動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)性能性能是評(píng)價(jià)汽車性能的重要指標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)如電子燃油噴射系統(tǒng)(EFI)，電子點(diǎn)火系統(tǒng)(ESA)等大大提高了噴油正時(shí)、噴油量，點(diǎn)火正時(shí)等控制精度。發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)采集如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、點(diǎn)火次數(shù)、噴油次數(shù)等在一秒中都可以達(dá)到數(shù)十次，其信息量大、傳輸速率也要快且精度高。傳統(tǒng)的控制通信方法是無(wú)法滿足的，為了更好的實(shí)現(xiàn)其功能，高速CAN總線得以運(yùn)用，解決了其技術(shù)要求。為發(fā)動(dòng)機(jī)的信息傳輸控制提供技術(shù)支持和保障。

2.2底盤(pán)電子控制通信系統(tǒng)

汽車底盤(pán)包括有傳動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)。傳動(dòng)裝置將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)車輪，通過(guò)行駛和控制裝置來(lái)支撐全車并保證汽車正常運(yùn)行。汽車電子控制系統(tǒng)如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABs)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESP)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)、主動(dòng)懸掛阻尼器控制系統(tǒng)(ADC)、主動(dòng)橫向穩(wěn)定器(ARC)等。汽車底盤(pán)各個(gè)控制系統(tǒng)之間相輔相成，彼此的影響也越來(lái)越大。節(jié)約資源、提高控制系統(tǒng)的可靠性、優(yōu)化控制效果成為其底盤(pán)控制首要目標(biāo)。高速cAN總線控制網(wǎng)絡(luò)的引入，很好的實(shí)現(xiàn)了其要求：將兩個(gè)或多個(gè)控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，對(duì)底盤(pán)實(shí)現(xiàn)多層控制。

2.3車身電子控制系統(tǒng)

車身是駕駛員工作和裝載乘客、貨物的場(chǎng)所。車身電子技術(shù)包括汽車安全舒適性控制和信息通訊系統(tǒng)，主要用于增強(qiáng)汽車的安全、舒適和方便性的自動(dòng)車窗、中央防盜門(mén)鎖、自適應(yīng)空調(diào)、座椅控制、安全帶、安全氣囊等。與發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)相比，車身系統(tǒng)的部件布置在各處，使其線束增長(zhǎng)，易受干擾等影響。LIN(LocalInterconnect Network)總線協(xié)議作為一種低成本的串行總線協(xié)議，廣泛應(yīng)用于車身電子控制裝置。如車門(mén)、車窗、電機(jī)、開(kāi)關(guān)、傳感器和車燈等控制。

2.4信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

主要是指車載的的電子技術(shù)，比如車載電話，上網(wǎng)設(shè)備，音響等系統(tǒng)。這些車載系統(tǒng)對(duì)信息系統(tǒng)的通信總線一般要求總量大，通信速度快。MOST(Media Oriented Systems Transport)作為多媒體信息系統(tǒng)的一種總線標(biāo)準(zhǔn)，被用于汽車多媒體娛樂(lè)和遠(yuǎn)程信息設(shè)備。MOST網(wǎng)絡(luò)以其高速、低成本、抗干擾、質(zhì)量輕、靈活等優(yōu)勢(shì)成為許多車載數(shù)字多媒體系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)。

3　汽車電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)展望

隨著電子技術(shù)和大規(guī)模的集成電路的迅速發(fā)展，汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已在汽車上得到廣泛的應(yīng)用，一些汽車的電子裝置已經(jīng)占了整車造價(jià)的三分之一，而目前一些高檔轎車上的電子控制單元已達(dá)幾十個(gè)，傳感器有上百個(gè)，它們通過(guò)汽車電子網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息交換和功能控制。大大提高汽車的動(dòng)力性、操作穩(wěn)定性、安全性，為汽車技術(shù)注入新的活力。

4　結(jié)束語(yǔ)

汽車電子技術(shù)一定會(huì)朝著智能化，自動(dòng)化的方向發(fā)展，可以讓車輛更有安全感，以及以讓駕駛員了解汽車行駛過(guò)程周邊的環(huán)境，及時(shí)對(duì)存在的安全隱患進(jìn)行排除。

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