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车载网络系统 二

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汽车动力与传动系统的总线结构


    汽车的动力和传动系统主要包括EFI控制器、ABS/ASR控制器、SAB控制器、ATM控制器、组合仪表板等,所控制的对象是与汽车行驶直接相关的系统,要求与汽车的转速同步,将这些控制器连接到CAN总线上,采用C类高速的CAN总线,传输的速率达到500kb/s,易于连续和高速地传输数据,实现高速的实时控制。
其结构如图10.3所示。

图10.3.png


    早期的汽车车身电子控制系统采用低速的B类总线,主要用于包括蓄电池、仪表盘的控制,通常用基于J1850标准的总线连接。
    CAN总线也可用于车身系统的连接,但采用的是一种容错式总线,即总线内置容错功能,当两条总线中有一条出现短接至搭铁或开路时,网络可以切换至一线方式继续工作。
规范要求从两线切换至一线期间不能丢失数据位,为此其物理层芯片比动力与传动系统更复杂,运行在较低的速率下,通常采用的传输速率为125 kb/s此类总线目前已逐渐为LIN总线所取代,只是作为各LIN次级总线的连接总线使用。为了降低汽车总线接口的成本,汽车制造商又开发出了局部互联网络(Local  Interconnect Network),即LIN。
    LIN的传输速率较CAN总线慢,是一种成本较低的串行通信总线,设计用于汽车车身的分布式电子单元之间的连接。
    车身电子系统大量采用电子技术,其目的是提高驾驶时的舒适程度并能为驾驶员提供车况信息。这些系统包括仪表板管理、空调系统、座椅位置调节、自动天窗、车门控制装置等。
    这些应用系统通常是以低数据率进行数据传输的,但要求有大电流驱动模块来驱动相关的电动机和执行机构。
    这也涉及采用有效的封装形式,使电子设备利于散热。
    根据车内设备分布情况组成一个个独立的LIN分总线,作为CAN的次级总线用于汽车中,然后通过与CAN总线的接口接入汽车网络。      

    其接口成本较CAN低,能够作为汽车现有的总线传输协议的补充。这种开放式标准属于A类通信标准。其特点包括:
    (1) 基于改进的ISO 9141的低成本单线结构;
    (2) 传输速率为20kb/s,属于A类总线标准;
    (3) 一主/多从的体系结构,无须仲裁机构;
    (4) 增加接点时无须对现有接点的软硬件做出较多的改动。
    为此,在原有容错式总线的基础上,用LIN总线标准给出一种汽车车身系统的总线网络结构,如图10.4所示。

图10.4.png

    其特点是先通过LIN总线将各控制单元和设备连接起来,再连接至CAN-B总线上,进一步降低了系统的接口成本。

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