传统汽,各器设备导线、插件连。控制传系统控制,驶、制、转系统控制,保证系统仪警系统,源管舒适系统,功控制操集驾驶室,各系统必须导线插件连驾驶室操控台。随汽驱系统、舒适系统息娱系统各控制系统断增,连需导线插件量随急剧增,引汽厂商设计思考。图-列近导线及插件量化况。
图-近导线及插件量化况
导线量增造影响:
)整汽布线复杂,显凌乱,根线束包裹根导线普遍。
)占空,限汽空布线越越困,限制功扩展。
)故障率随增,降低汽靠,另,般况线束装纵梁,旦线束题,查找麻烦,增维修。
)控单元仅仅负载设备简单连,围设备及控单元息交流,复杂控制运算,控制指令,按传统连式,线束较。
导线插件量增占据效空、增装配维修、提整,且妨碍整靠提。形汽研怪圈:提汽增汽器量,汽器量增导致导线增,导线增妨碍汽靠步提。
决题,载网络(称据传输线)运,汽控系统巨化。,载控系统历央脑集控制、脑散控制网络控制阶段,图-示。
图-汽控系统展
)央脑集控制)脑散控制)网络控制
.汽据传输线简介
()据传输线谓据传输线,指据线传递号系统共享,限提系统整效率,充限资源。例,脑键盘键,百指令,键盘据连线根,键盘依靠根据连线压号组合(编码号)传递按键息。式汽系统,简化汽。编码号示,号码,根据指令断设备。,线专线制改线制,减汽线,缩线束径。,速汽智化展。
汽传统息传递式采据传输式,项息需独据线完,即号号传输线。例,宝轿控单元速器控单元需号传输线,图-示。传递号项越,则需号传输线。采传输线,需根根传输线即,图-示。且各控制系统调整、交流息、协调控制、共享资源,完汽精确控制。
图-示,传统控制,各控制号属系,互联,号专属号线,,需传输号,需根线。载网络系统采取基串据线系构,各号按照程序转换各据,线线,息传输,串,线传送“”“”号。图-示,脑读取号状态,转换“”据传送脑,脑收,即、断,、。
图-传统号传递式
图-线号传递式
图-号
据节,达含义,“”“”组合化传送息。-示,二制达义,类推二制即据类型。
-二制含
()线据传输求线系统联元件。求整系统足求。
)靠。传输故障(论引)准确识。
)。某控制单元故障,余系统尽保持功,息交换。
)据密。控制单元瞬息状态均,控制单元据偏差。系统某故障,线连元件。
)据传输。连网络各元件据交换速率必须,足求。
()线据传输优采线据传输(传输)优。
)简化线束。减量,减,减尺寸,减连器量,图-示,款配置,采载网络简化汽线束。
)设备,丰富功。
)息共享减传器号复量。
图-线束
)传统线束)采载网络线束
.载网络系统展史
,汽始装网络,,丰田司纪牌汽早采缆控制系统,节连。系统采集控制,控单元()各锁、玻璃窗控制,早汽采缆系统,,较段,司跟采缆系统。
,司汽程协()汽程协介绍型串线——控制器局域网,载网络系统诞刻。称,即控制器局域网,际广泛线。
,汽程协提。
,提各各网络案,且丰田、产、菱、田及达司批量产阶段,统系统控制式。
,欧洲厂则采,章介绍采型网络型。控制系统采,充证领域。
,采普及据共享系统,标准,确示转协议。
随汽技术展,欧洲协议思提控制系统协议(),--系统始。飞控制系统,系统,译靠线飞系统,际,示飞控制式,即飞操纵、操令转换号,计算控制飞式。操式引汽,则--系统,译靠线驶系统,汽类似系统--系统、--系统,系统统称--系统。
网络采思息系统,及显示功控制号系统息设备建网络,步显示据缆转送据。
响系统化,建频据号系统综合网络,网络需容量据连续输,,网络采缆。
今,汽引智交系统(),交换据,,息系统采容量网络,例协议、及。
载网络基况-。载网络份、采厂份-。网络及速图-示。-载网络基况
(续)
-载网络份、采厂份
二、载网络系统功
.传输功
减辆线束量,传输系统号共传输线传输。系统,各送输号央器()转换号,该号串号式传器传输收装置,送号收装置转换号,号元件控制。
.“唤醒”“休眠”功
“唤醒”“休眠”功减闭火蓄池额量消耗。系统“休眠”状态,传输系统停止诸号传输控制功,节约蓄池;系统操,“休眠”状态控制装置即始,“唤醒”号传输线送控制装置。
图-网络及速
.效保护功
效保护功包括硬件效保护功软件效保护功。系统故障,硬件效保护功固号输,确保辆继续驶;系统某控制装置故障,软件效保护功故障控制装置号影响,保证系统继续。
.故障诊断功
故障诊断功包括传输系统诊断模式各系统输线故障诊断模式,既故障诊断,系统故障诊断。
、载网络系统术语
.据线
据线模块运据,即谓息速,图-示。
图-据线示图
据线据线传递号系统(控制单元)共享,限提系统整效率,充限资源。系统送收据,则据线称双据线。据线际导线导线。线式导线额。肩,交标志号灯。旦据故障,该“肩”据线承载“交”,令据换据线未故障。抗干扰,双线制据线线绞。
各汽制造商设计各据线,兼容,称专据线。按照某际标准设计,非专。厂产零件辆汽协调,必须制标准。按照标准,拓扑构线式,称线(-)。
.传输
传输指线传输息,图-示。,据息依传输,速非,似乎传输。,/算非,台运算速即慢计算,/。/若干段,单据传输——段传输段,称传输。
图-规线传输线简单
)传输式)传输系统(串)
图-,规线传输线简单,传输系统导线规线系统导线。触仪板警灯故障指示灯,传输根线(据线)执指令,增功装置。传输图-示。
线广播移波频率,传输据流。随未汽装备线传输装置增,基频率、幅值据传输。汽单线双线传输系统。
传输优:简化线束,减质量,减,减尺寸,减插器量,设备,丰富功,息共享减传器量。
.局域网
局域网(,)限区域连计算网络。般区域具职,网络系统资源共享息。连网络节计算、基微器系统控制装置。局域网般据传输速/~/范围,传输距离范围,误码率低。汽线传输系统(载网络)局域网。
图-传输
.模块/节
模块装置,简单温压传器,复杂计算(微器)。传器模块装置,根据温压产压号。压号计算(装置)输转号。计算传输系统控制单元模块称节。般,普传器传输系统节,传器模块/节,则该传器必须具备支持传输功控单元,众系转角传器。
.链(传输媒)
链指网络息传输媒,线线类型,线网络,局域网传输媒双绞线、轴缆纤。
()双绞线图-示,双绞线局域网普传输媒,般低速传输,传输速率达/;双绞线较低,传输距离较近,非适合汽网络况,汽网络传输媒。
()轴缆轴缆基构图-示。双绞线,轴缆导组,构。
图-双绞线
图-轴缆
轴缆空圆柱导包线形导组。导整属编织,导整股。均匀排列绝缘环整绝缘材料导固合适置,导绝缘护套覆盖。轴缆线套缆,装二芯纽绞线芯线组,传输控制号。轴缆导,屏蔽,噪。
轴缆足较求,双绞线,提供较吞吐量,连较设备,跨越距离。轴缆传输模拟号。轴缆双绞线优越频率,较频率据传输率。屏蔽轴构,双绞线,干扰串敏。影响素衰减、热噪交调噪。
()纤纤磁兼容独优,据传输速,传输距离;载网络,求传输速网络(息媒网络)景。技术限制,。纤塑料纤玻璃纤维纤,汽塑料纤,图-示。
玻璃纤维纤,塑料纤具优:
①纤横断较。纤横断较,产纤技术题。
②灰尘敏。即非,灰尘落纤改束射/射功率。塑料纤,细微污导致传输距离故障。
③操简单。例,约厚塑料纤芯操约.μ厚玻璃纤维纤芯容易,玻璃纤维纤,操简单。且玻璃纤维易折断,塑料纤维则易折断。
④制简单。玻璃纤维纤,宝甲基丙烯酸甲酯切割、磨熔化简单,导线束制造及售服务维修具较优势。
图-塑料纤
—纤芯—壳—包装层
.率
率指秒传送()。单/示(),率越,单传送据量()越。计算息二制示,称,即()。示即节,节=,即=。示件单,般千节()示件。
.传输协议
传输协议称协议,控制效完息交换组约规则。换句,交流功,双必须“语言”(语规则语速)。
.传输仲裁
申请线送息,据传输冲突,独木桥,图-示。传输仲裁避免据传输冲突,保证息按程送。
图-独木桥
二节据号类及传输式
、据号类
.模拟号
“模拟”()概念源希腊语,示“类似”。模拟显示据(息)指据例连续化量示。
模拟号(图-),采~%值。模拟号压(流)化式连续,指针式测量仪、银温计、指针式钟。
图-模拟号
①—压值
,耳朵收模拟号(波连续化)。汽器设备(响系统、收、)式连续化压示。
号某设备另设备传输,收装置收息射装置送息完。列干扰素造:
)导线(缆)。
)导线线阻。
)线波。
)移线号。
技术,辆模拟式传输息。,压化则显示靠值(、囊、管系统)。
.号
“”概念源丁语“”,示指脚趾,指根指算清务,确切,“”各独务。
示式形式示断化量。尤计算,据“”“”序列形式示(二制)。,“”“模拟”形式。号化规律图-示。
图-号化规律
.二制号
“”词源希腊语,示“”。,二制号(图-)识状态,即,低。灯亮灯未亮,继器触断继器触闭合,供未供,闭。
符号、图片甚顺序二制符述,。二制编码,计算控制单元息息送控制单元。
图-二制号
①—②—低
.号压
够清楚区压低压状态,汽网络技术号压(图-)确规,压~,低压~,~属禁止范围,识故障。
图-号压
①—压范围②—禁止范围③—低压范围
.码示
码组符、符号号码元离散形式示息确规则系。例,早线广泛莫(图-),莫码息码。莫码号序列达。
图-莫
熟悉求救号(,拯救)莫码示:
短短短——;
——;
短短短——。
.节
计算息(,称,二制息单)单存储。,必须据(、、、图片)转换二制码,计算。
系统码构节。,节设码。
千节()=节,即节
兆节()=节,即(节)
千兆节()=节,即(节)
注:换算系,。
二、据传输式
根据送装置收装置传输息各节传输式,据传输式传输串传输形式。
.传输
传输(图-),送装置收装置()传输~据。形式传输据,设备缆必须包括根排列导线(导线)。
图-传输
①—送装置②—据③—收装置—值—低值
图-,采传输式,据传输具(据导线)(辆载运量据,辆载运量节),,辆。虽效率,构筑,建设昂。
需较传输速,传输式。插装置缆费较,传输径较短采传输式。
.串传输
串传输(图-)据设备据。根导线单依(连续形式)传输需据。
图-串传输
①—送装置②—据③—收装置
图-,采串传输式,据传输犹具(据导线)(辆载运量据,辆载运量节),,辆。效率低,需构筑,建设低廉。串传输式优降低布线,缺延据传输。单传输据节,串需单传输节据。,传输距离越越串传输优势。
足列某件串传输式:
)传输距离较(距离较控制单元传输据)。
)量节约导线考虑。
)抗干扰(屏蔽导线)求较。
)系统需传输据量较。
汽据传输式控制单元线,控制单元传输息则串传输式。串据传输既采步传输式,采异步传输式。
.步据传输
共钟脉冲器保持送装置收装置管步,式步传输式(图-)。采步据传输,需送装置钟脉冲器即,必须根单独导线节拍频率传送收装置。
图-步传输式
①—步脉冲②—据③—停止④—始⑤—收装置
步传输,息组形式送据,且必须收装置息组传输步化。,息组始送始符号,停止送停止识符号。
.异步据
传输送收装置管式异步传输式。异步据传输,送收装置共系统节拍。系统始停止识据组始束。收装置确收据,送装置传输续据。异步传输式据传输速率较慢,据传输速率取决线。
异步据传输,仅针符持续建保持送收装置步,式称止式。异步传输,符始始。收装置该始送装置节拍保持步。随送~据,送检查(校验)。导线送据首送低值,送值。,停止。停止传输符形隔,收装置收续符留必准备。始、据停止构单称据帧。异步据传输据帧构图-示。
图-异步据传输据帧构
①—收装置②—始③—低值④—~据⑤—值⑥—检查⑦、⑧—停止⑨—送装置
送收装置传输形式必须致。,设备列参需调节致:
)传输速率。
)奇偶校验检查。
)据量。
)停止量。
.据线息流
()单图-示,据线,息流(据流)控制单元传另控制单元,反传输,则称单。
图-单
()双图-示,据线,息流(据流)控制单元传另控制单元,且反传输,则称双。
图-双
节载网络协议
、协议概述
.协议
协议指双控制息交换规则标准、约集合,即指据线传输规则。简单,功,必须“语言”,按既控制则保证互配合。汽,各控单元,必须制规则,即、容,保证双互配合,交规则,统乘坐具绝优权,具优权依政府、警、消防、救护。执务优权,驾旅游、执务完毕优权言。据线协议简单题,举例简单。例,控单元检测近热,息(控单元送压化据)优权。协议标准蕴涵唤醒访握。唤醒访控单元号(控单元节休眠状态),号状态。握控单元互确、兼容,状态。
.协议容
)简单协议,模块,根据规优规则,模块互传递息,且该收息。
)模块模块,则属模块,根据优规则,模块决哪属模块息及送息。
)模块旋转木骑,“免费券”挂环转圈绕旋转。模块息,抓挂环挂息,需息模块挂环取息。
)协议仲裁系统,系统按照息拼各据传输设优规则。例,尾息尾优权。
二、线
.线
线技术早计算。号计算系统组件、微器、存储器输输器件式传输,线称线()。
计算系统线址线、据线控制线。计算系统线线示图图-示。计算(控制单元)板图-示。
图-计算系统线线示图
—址线—据线—控制线
—央器—读存储器—随存储器—输—输
图-计算(控制单元)板
—输模块—输模块—存储器模块—微器—线圈—容器—二极管—殊模块()
息传输需宽较线系统,据传输速率(速)较。息计算系统串线线传输,即控制单元传输。
.
(图-)负责建计算周围环境(设备)连。确传输据,设备必须硬件软件。足提件,则网(控制单元)完协调。
图-
①—计算②—③—软件④—硬件
连设备连连连式。
()连连仅适传输径连设备。图-示控制单元线互连连式。
图-连
()连采连(图-)式,传输径连设备。,必须各设备配确码(址),设备够针响。
图-连
传输径控制功配设备,则该设备控控制单元,设备仅具副控功,,具副控功设备称属控制单元。
、协议素及功
.协议素
协议素-。
-协议素
.协议功
协议功控制指导程,程差错确策略。具,协议具针,,各协议功;共功协议具。协议功-。
-协议功
、协议类型
协议根据类,型/型、单型/构化型、称型/称型、标准型/非标准型协议类型-。
-协议类型
节载网络类协议标准
际众汽司早纪积极致汽网络技术研究及,迄今止,网络标准。存汽网络标准,侧功。
按照系统复杂程、速率、必响速、靠素,辆网络委汽据传输网划、、、共类。汽据传输网类型-。
-汽据传输网类型
、类网络标准
类网络控制模块智传器智执器网络(线),例,众迈腾轿运类网络控制智刮器、空调系统,低传输速率、低。
类网络标准-。类线标准淘汰,类网络采(,异步收器)标准。协议、/协议丰田专协议。
-类网络标准
()协议首选类网络标准。量型采协议标准载类网络。汽布式控系统型低串系统,基据式、构单线线系统,智传器执器串。
采低单线连,传输速率达/,媒访采单/制,需仲裁,节需晶振荡器步,采单片,极减硬件台,示例-示。
图-示例
()/协议初维纳业制,触类型网络协议,集智换器线。具标准,识线节节,节某段触具备容错功。
()协议(,局域网络),丰田汽专双网络。线局域网,仪板系统、转柱系统系统组。传输速率/,采单线制,据~节。
二、类网络标准
类线标准-。,类线标准:低速、。低速类线际标准,广泛适型逐步基线标准协议取。类线较-。
-类线标准
-类线较
()式类网络标准协议。早,、及司汽;,协议诊断据共享广泛汽产品。,单标准。采标准,层司;司层据帧式,且司各消息协议。停止,转线。
()低速-博司纪初,决汽众控制单元据交换题控制单元测试仪器据交换题串据协议。
低速线,介质双绞线、轴缆纤,双绞线,速率达/。首奔驰系列汽。,司式颁布技术规范,版.。该技术规范包括。,式颁布际标准,标准化、规范化铺。,汽程协货巴控制协选择标准基础。低速具容错功,般控制。综述,线凭借突靠、灵众线突显,类线流协议。
()(,辆局域网),线,,雷诺汽司标致集团联合。介质简单,传输速率达/(),控制。
支持布式控制网络,广泛汽锁、窗、空调、警及娱控制系统。线串网络,般线,据具突靠、灵。
、类网络标准
速线系统汽,及求较,系统,传输速率,/~/,支持周参传输,速网络控制系统、制系统。类线标准-。类线较-。
-类线标准
-类线较
()/协议/协议维纳业研究,基访式。/布式控制系统完整协议。够支持容错策略,提供容错步及广泛错误检测制,提供节恢复整合功。采纤传输程化品速达/。/支持件触据传输。管组织包括奥迪、、、、、。
()、-、司制功强网络协议。基确访式,具容错功及确消息传输,支持件触触。具备速率。采冗余备份办,速设备采式线控制器连,构星型构,低速网络采类似线式连。
()速欧洲汽制造商基采线标准。线传输速率/~/。据司统计,汽节超亿。际标准,速网络系统,广泛。,件驱型线,线控系统提供需容错功宽,--系统靠求,必须采触协议,/。
协议仍类网络协议流,随汽引--系统,/显示优势。竞争持续段,未线控系统,底哪标准具尚论。
/--系统(传控制),--初飞控制系统,称传控制,飞控制广泛。汽容错系统靠需求益增,--系统始汽控制领域。--技术传统汽械系统(制驾驶系统)速容错线连系统。
、类网络标准(媒系统线标准、协议)
汽息娱程息设备,汽导航系统,需功强操系统连。类线协议-。
-类线协议
汽媒网络协议类型,低速、速线,类-、--,传输速率/~/。
低速程、诊断及息传送,-按线式/速率息传送。低,早汽媒网络采该模式,般传输媒息,完操指令传输。
速频视频,、播,传输介质纤,类、。
线,采蓝牙规范。
五、类网络标准(线标准)
线囊系统,连囊控制脑、速计、传器装置,提供佳保障。
典型线标准司。协议、、-司共,试图保障系统。协议基灵协议,/速率传送据,纤达。构够保证段固待专元件优级息,允低优级息余段。决措施。
仅囊系统网络,--系统控制。司推系列型,采套囊控制系统,传器构网络,连收集座保护囊、座保护囊及膝保护囊装置号。紧急况,央脑够、准确决置囊施范围,挥佳保护效。
六、诊断系统线标准、协议
故障诊断汽必项功,诊断系统足-Ⅱ、-Ⅲ-标准。,汽故障诊断专诊断系统形套较独诊断网络。
-Ⅱ二随脑诊断系统,汽程提。,、、欧汽产厂维修逐渐-Ⅱ随诊断系统。系统集故障诊断系统软硬件构、故障码、式系统、检测试模式,具监视微排系统件。
,、、汽司乘采基诊断系统标准。欧洲,始,欧洲汽厂商够始基线诊断系统标准。采线诊断线,需专诊断连载控制单元。,除网络,协议汽诊断线标准。诊断线-。
-诊断线
七、汽网络展趋
--,即线控操,未汽展。--汽际图-示。该技术源飞制造,基思控制系统替械控制系统,减量,提靠,----。整设计思涉及、制、控制键功,汽网络提求。未~,--技术传统汽械系统速容错线连系统。辆装备综合驾驶辅助系统汽,存互竞争网络技术,包括提、及(触)。
图---汽际
五节汽网络求及
、汽典型网络布局
汽网络布局级式式。
.级式
采标准级式,整网络功层级,制微层级控制。级式网络布局图-示。网络布局具超容量。
图-级式网络布局
.式
采/标准式网络布局图-示。网络布局,各网络操系统,互桥器。
图-式网络布局
二、汽网络求
连载网络各按需线收息操纵各系统。例,转速传器匹配,转速据连续馈送线,需转速据,需线收转速据即。收收据据,际施,收据,据存储区,据按各类型赋值,,据复制存储,据,获取据。
汽办微据传输征尽,差传输频率。汽据传输频率化,完善汽控制系统,态息必须速步。足各系统求,必汽共据共享,转速、轮转速、速踏板置。求据速率控制周。例,缸柴油运/,则控制喷射隔.,,喷射持续°曲轴转角(),剩余需完转速测量、油量测量、-转换、况计算、执器控制系列程,味据送收必须.完,达控求。求据交换网基优权竞争模式,且具极速率,线足求设计。参具优权,-列典型参允响。
-典型参允响
、载网络系统汽
载网络系统汽非,按照系统划,载网络致系统:传系统、系统、系统息系统。载网络系统级图-示。
图-载网络系统级
.传系统
传系统,网络舱设置模块连,汽素——驶、停止转弯功网络连,需速网络。传系统模块置较集固。欧洲汽厂示例,传系统节量限制。
据线连块脑,、/及速器脑(据线连囊、轮驱组合仪脑)。线传递组据,脑组、/脑组、速器脑组。据线/速率传递据,据组传递约需.,控单元~送据。优权顺序/控单元、控单元、速器控单元。
传系统,据传递尽速,及据,需送器。速送器火系统据传递,收据即火脉冲。据线连置控制单元线束,殊况,连设控单元。
.系统
传系统,汽各配置系统件,线束,容易干扰。防干扰措施尽量降低速,增节量,保证速影响。系统,担负模块、节量增,(速),倾注,,摸索廉价决,采连线及辅助线。
舒适据线连控制单元(包括央控制单元及控制单元),功:央锁、窗、照、视镜热及诊断功。控制单元各传输线星状形式汇聚,,控制单元故障,控制单元仍送各据。
该系统导线量减,线简单。线某短、极短线短,系统即转急模式运转单线模式运。控制单元央控制单元控制,需较诊断线。
据线./速率传递据,组据传递约需,控单元送据。优权顺序:央控制单元、驾驶侧控制单元、排乘客侧控制单元、左控制单元、右控制单元。舒适系统据较低速率传递,送器传系统送器低。
.系统
系统指根据传器息囊启控制系统。节急剧增。系统求低、速、靠。
.息(娱、)系统
息系统线求容量、速非。,业讨论媒该采纤该采铜线。
除述介绍系统,纪控制系统、速系统及干网络,味网络存,求网络互连,断。即插即,各局域网线连,根据汽台选择建需网络。典型网络图-示。