亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        汽車CAN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和分析

        2010-01-07 11:23:20胡紅兵
        海峽科學(xué) 2010年12期
        關(guān)鍵詞:線束網(wǎng)絡(luò)平臺總線

        胡紅兵

        汽車CAN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和分析

        胡紅兵

        東南(福建)汽車工業(yè)有限公司研發(fā)中心

        CAN總線是一種具有高保密性、高抗干擾能力、有效支持分布式控制和實時控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò),本文結(jié)合CAN總線在汽車上應(yīng)用的狀況,充分說明CAN總線在汽車上發(fā)展的優(yōu)勢和特點。

        CAN網(wǎng)絡(luò);發(fā)展;應(yīng)用

        汽車總線技術(shù)是伴隨著汽車電子而發(fā)展起來的。汽車上ECU(電子控制單元)數(shù)量的不斷增多,ECU控制功能的不斷復(fù)雜,致使ECU需要采集和控制的信息以及ECU間交互的信息越來越多。傳統(tǒng)的“點對點”線束連接方式導(dǎo)致車上線束龐大、系統(tǒng)復(fù)雜,故障率高,已不能滿足汽車電子發(fā)展的需要。于是在20世紀(jì)80年代,國外工程師開始研究汽車總線技術(shù)。

        汽車總線技術(shù)的應(yīng)用,從發(fā)展過程來看,在不同國家使用的技術(shù)有所不同,分別存在有美國SAEJ1850、法國VAN、德國CAN等多種形式。CAN(Controller Area Network,控制器局域網(wǎng))總線是德國BOSCH公司于1986年在美國SAE大會上首先提出的,1992年最先采用CAN總線的奔馳轎車下線,2000年左右CAN總線在國外廣泛使用。目前CAN總線以其優(yōu)越的通信性能已成為汽車總線應(yīng)用的主流。

        當(dāng)今社會對汽車性能的要求不斷提高,汽車安全性、舒適性、操控性、環(huán)保性以及新能源等技術(shù),是工程師不斷需要面臨和解決的課題。為了提升整車性能,乘車上控制器ECU的數(shù)目不斷增多,一臺高檔奔馳轎車上的ECU數(shù)目可以達(dá)到100多個,這么龐大的ECU,它們之間的信息交互必須通過總線。目前CAN總線在汽車動力總成中占了85%的市場份額,2009年全球主要汽車生產(chǎn)廠商生產(chǎn)歐III、歐IV、歐V排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車后,采用CAN總線的汽車將超過95%。

        汽車技術(shù)的發(fā)展,使得汽車內(nèi)部已不斷形成一個龐大復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),更多的新型汽車總線技術(shù),如FlexRay(基于底盤類系統(tǒng))、MOST(基于車載娛樂系統(tǒng))等,也應(yīng)用于汽車上,如圖1。

        圖1 汽車網(wǎng)絡(luò)中的各種總線

        汽車電子技術(shù)的發(fā)展,使得汽車的電控功能向著分布式的方向發(fā)展,電控單元需要大量的傳感器信號,并且電控單元之間需要交互大量的信息。傳統(tǒng)的實現(xiàn)方式是“點對點”的連線方式。例如,某個傳感器的信號,有多個電控單元需要,這樣各電控單元與該傳感器之間都需要連線。

        隨著車上電控單元的數(shù)量不斷增加,“點對點”的連線方式使得整車線束的用線量非常龐大,布線非常復(fù)雜,這樣也導(dǎo)致整車的質(zhì)量不斷增加。CAN總線是串行總線,在使用時,只需在電控單元上追加CAN總線通信的外圍電路和接口,便可將電控單元連接于網(wǎng)絡(luò)上。通過一條CAN線,代替了原來的大量線束,實現(xiàn)了控制單元的信息共享,簡化了線束設(shè)計,降低了線束布置的復(fù)雜性,同時降低了故障率。

        使用CAN總線后,大量的信息可以被共享,這樣可以實現(xiàn)更加復(fù)雜、更加可靠的分布式功能控制算法和邏輯。底盤總成系統(tǒng),如ESP系統(tǒng),AT系統(tǒng)等,通常需要發(fā)動機、制動系統(tǒng)、變速器之間進(jìn)行CAN總線通信;舒適系統(tǒng),如車身控制模塊之間,需要CAN總線通信;新能源系統(tǒng),電機、電池、發(fā)動機等動力總成之間,需要CAN總線通信。

        建立網(wǎng)絡(luò)平臺之后可降低整車的開發(fā)成本?!敖档烷_發(fā)成本”,是指對于整個企業(yè)來講,所有車型的開發(fā)都基于同一個網(wǎng)絡(luò)平臺;前期的網(wǎng)絡(luò)平臺開發(fā),可為后續(xù)車型復(fù)用。

        下線檢測(EOL)和售后服務(wù)的實現(xiàn),是基于汽車的診斷。早期的診斷方式是通過K線診斷,但是K線診斷速率低,歐美已逐漸淘汰,而轉(zhuǎn)向通過CAN線診斷。

        診斷是網(wǎng)絡(luò)平臺中網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范的重要內(nèi)容,診斷不僅僅是讀取故障代碼、清除故障代碼;通過診斷,還可以實現(xiàn)下線檢測、售后服務(wù)等工作。下線檢測時,檢測設(shè)備通過CAN總線與控制單元進(jìn)行通信,可對汽車進(jìn)行下線檢測和靈活的功能配置。4S店進(jìn)行售后維修時,診斷設(shè)備通過總線對控制單元進(jìn)行診斷,通過這種方式,便于產(chǎn)品維修記錄跟蹤、減少維修時間、提高維修效率、降低維修成本。同時在產(chǎn)品功能升級和召回時,通過診斷方式,可方便的進(jìn)行ECU軟件刷新。如圖2。

        圖2 網(wǎng)絡(luò)平臺的組成

        我國已加入世貿(mào)組織,且為全球車輛法規(guī)協(xié)調(diào)的《1998年協(xié)定》簽約國之一,汽車標(biāo)準(zhǔn)向國際接軌是提高我國汽車技術(shù)的關(guān)鍵措施之一。同時,國家不斷出臺新政策激勵先進(jìn)技術(shù)的引用和研發(fā)。

        2006年2月,國務(wù)院關(guān)于印發(fā)實施《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020 年)》若干配套政策的通知<國發(fā)(2006)第006號>文。通知指出:加大對企業(yè)自主創(chuàng)新投入的所得稅前抵扣力度。允許企業(yè)按當(dāng)年實際發(fā)生的技術(shù)開發(fā)費用的150%抵扣當(dāng)年應(yīng)納稅所得額。實際發(fā)生的技術(shù)開發(fā)費用當(dāng)年抵扣不足部分,可按稅法規(guī)定在5 年內(nèi)結(jié)轉(zhuǎn)抵扣。企業(yè)提取的職工教育經(jīng)費在計稅工資總額2.5%以內(nèi)的,可在企業(yè)所得稅前扣除。研究制定促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的稅收政策。

        2008年4月,科技部、財政部、國家稅務(wù)總局關(guān)于印發(fā)《高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定管理辦法的通知》<國科發(fā)火(2008)172號>文。在《國家重點支持的高新技術(shù)領(lǐng)域》中包括自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、功能全、測量范圍廣、適應(yīng)性強的能源測量、記錄和節(jié)能檢測新技術(shù);汽車電子技術(shù),用于:車身穩(wěn)定系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、驅(qū)動力分配系統(tǒng)、制動力分配系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)、安全氣囊、自動避障系統(tǒng)、自動停車系統(tǒng)、車載故障診斷系統(tǒng)、車身總線系統(tǒng)、智能雨刷、智能防盜系統(tǒng)等。CAN總線能夠為這些系統(tǒng)提供有力的技術(shù)支持。

        2009年3月20日,國務(wù)院辦公廳公布了《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》。規(guī)劃提出了若干項政策措施,包括加大技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)改造投資力度。其中包括今后三年在新增中央投資中安排100億元作為技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)改造專項資金,重點支持汽車生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品升級,提高節(jié)能、環(huán)保、安全等關(guān)鍵技術(shù)水平;開發(fā)填補國內(nèi)空白的關(guān)鍵總成產(chǎn)品;建設(shè)汽車及零部件共性技術(shù)研制和檢測平臺;發(fā)展新能源汽車及專用零部件等。并制訂了《汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)改造項目及產(chǎn)品目錄》(同國家發(fā)改委發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)改造投資方向(2009-2011年)》)。其中明確列出汽車電子控制系統(tǒng)規(guī)格:

        ● 車載故障診斷儀(OBD)選擇性采用CAN診斷通信協(xié)議;

        ● 車身總線控制系統(tǒng)選擇性采用低速CAN總線實現(xiàn)車身電子系統(tǒng)智能化、人性化控制;

        ● 發(fā)動機鎖止防盜系統(tǒng)與發(fā)動機控制器的通訊通過CAN等方式實現(xiàn);

        ● 數(shù)字化儀表系統(tǒng)具有CAN總線接口,實現(xiàn)與總線網(wǎng)絡(luò)通訊。

        國外的主要汽車制造商在使用CAN總線技術(shù)時,大都是通過建立網(wǎng)絡(luò)平臺的方式實現(xiàn)的。經(jīng)過長期的不斷積累和發(fā)展,各大企業(yè)大都建立起了各自企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)平臺,如GM公司的GMLAN 、Ford公司的FNOS,三菱汽車的SWS(SMART WIRING SYSTEM)等。

        GMLAN(General Motors local area network)作為通用公司全球范圍內(nèi)車輛的通訊標(biāo)準(zhǔn),負(fù)責(zé)提供一組串行總線來實現(xiàn)ECU之間的相互通訊。其中,GMLAN信號和報文定義的指導(dǎo)方針包含了GMW3203定義的內(nèi)容、定義允許的信號類型、定義新信號的標(biāo)準(zhǔn)、將信號放入報文中的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)報文的標(biāo)準(zhǔn);GMLAN模型參照ISO/OSI的通訊標(biāo)準(zhǔn),分成交互層、網(wǎng)絡(luò)層、節(jié)點管理層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層等7個層次;GMLAN系列文件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分成硬件部分、策略部分和軟件部分,共12個標(biāo)準(zhǔn),通用林蔭大道和科魯茲均采用GMLAN通訊標(biāo)準(zhǔn)。

        網(wǎng)絡(luò)平臺為汽車的設(shè)計、開發(fā)、測試、生產(chǎn)以及售后服務(wù),提供了總線技術(shù)支撐?;诰W(wǎng)絡(luò)平臺,汽車制造商可為不同車型的電控單元設(shè)計類似的網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)范,以減少網(wǎng)絡(luò)通信開發(fā)的時間和成本。另外,通過不斷的積累,成熟的網(wǎng)絡(luò)平臺還能提升產(chǎn)品可靠性。

        網(wǎng)絡(luò)平臺可分為商用車、乘用車、新能源車等不同車型平臺。每一個網(wǎng)絡(luò)平臺又分為網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范(或者網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)、網(wǎng)絡(luò)測試以及協(xié)議棧(總線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的嵌入式軟件),如圖3所示。同時,網(wǎng)絡(luò)平臺的開發(fā)需要圍繞這三類技術(shù)提供流程、方法、工具和人力資源的支持。三類技術(shù)研發(fā)的內(nèi)容和重點各不相同。

        網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范是分層編寫的,編寫時應(yīng)考慮協(xié)議棧的軟件實現(xiàn)。內(nèi)容包括,物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、交互層、傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理和診斷等內(nèi)容。

        圖3 網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范(協(xié)議棧)的分層結(jié)構(gòu)

        物理層和數(shù)據(jù)鏈路層是網(wǎng)絡(luò)通信的底層,是網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)的基本要求。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO或BOSCH公司對CAN總線的底層規(guī)范做出了詳細(xì)規(guī)定,這些規(guī)定包含于ISO11898、BOSCH CAN2.0中,但是這些規(guī)定都只針對芯片。整車廠制定網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范的目的是對ECU供應(yīng)商的ECU產(chǎn)品、對線束供應(yīng)商的線束產(chǎn)品提出要求。因此,整車廠需要在這些規(guī)范基礎(chǔ)上,對ECU通信的硬件電路、EMC(電磁兼容性)、ECU通信的魯棒性、工作電壓范圍、通信報文的標(biāo)示符(ID)劃分等提出更多要求,并進(jìn)行大量仿真和試驗,以找到最佳設(shè)計方案。

        網(wǎng)絡(luò)管理和診斷也是網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范的研究重點。網(wǎng)絡(luò)管理用于維護(hù)網(wǎng)絡(luò)中各個ECU正常上電、初始化、通信、斷電、關(guān)閉、休眠以及喚醒等各個狀態(tài)。診斷最初只是用于診斷設(shè)備讀取存儲在ECU中的故障碼,而如今診斷不僅支持測試和標(biāo)定,還支持ECU軟件刷新,下線檢測等許多功能,從而減少了因為軟件故障而產(chǎn)生的產(chǎn)品召回?fù)p失。整車制造商對網(wǎng)絡(luò)管理和診斷的研發(fā),需要基于ISO 17356、ISO 14229等國際標(biāo)準(zhǔn),如此可以使多家整車廠共享供應(yīng)商資源,減少供應(yīng)商更改軟件的成本,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。

        網(wǎng)絡(luò)測試的研發(fā)首先是測試規(guī)范的制定,其次是自動化測試的實現(xiàn)。

        測試規(guī)范用于驗證供應(yīng)商開發(fā)和生產(chǎn)的ECU、線束是否滿足制定的網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范。它為網(wǎng)絡(luò)需求規(guī)范中的每一項要求提供了測試的設(shè)備、條件、環(huán)境、方法、評價指標(biāo)的描述。

        利用試驗臺架和專業(yè)工具,可以將測試規(guī)范的每一個測試項,轉(zhuǎn)變?yōu)槌绦蚩刂频淖詣訙y試,減少人工,這些是歐美整車廠的普遍做法。自動化測試不僅減少了人工成本,還提高了測試效率,避免人為測試失誤。另外,人數(shù)的減少也有利于企業(yè)管理和應(yīng)對經(jīng)濟風(fēng)險。雖然第一次開發(fā)自動化測試設(shè)備需要投入較大資金和時間,但是基于平臺的網(wǎng)絡(luò)測試確保了設(shè)備的復(fù)用性,使得此后的測試資金和時間投入大幅度減少。

        協(xié)議棧是網(wǎng)絡(luò)平臺更加核心的技術(shù)。

        協(xié)議棧使得整車廠和供應(yīng)商之間的接口關(guān)系發(fā)生了巨大變化,由“文檔”接口變?yōu)榱恕按a”接口。文檔可能產(chǎn)生歧義,即使沒有歧義,供應(yīng)商開發(fā)ECU 需要先理解,再編程實現(xiàn)文檔的要求,然后反復(fù)進(jìn)行測試和修改,開發(fā)周期長。協(xié)議棧避免和減少了文檔產(chǎn)生的問題。整車廠直接提供協(xié)議棧給供應(yīng)商,不僅可以避免對文檔理解的歧義,保證開發(fā)與設(shè)計的一致性,還可以減少開發(fā)和測試周期。

        網(wǎng)絡(luò)平臺的開發(fā)是一個逐步而漫長的過程,需要不斷實踐。GM、Ford、VW等汽車企業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了近10年的時間。目前,國內(nèi)的整車廠要想建立網(wǎng)絡(luò)平臺面臨很大的挑戰(zhàn),但是通過與國際化企業(yè)的深入合作,將能逐步追趕上先進(jìn)的水平,從而減少項目的成本和周期,提升產(chǎn)品可靠性,有效組織社會資源。

        [1] 甘永梅.現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用. 機械工業(yè)出版社.

        [2] 雷霖.現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù).電子工業(yè)出版社.

        [3] 鄔寬明.CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計.北京航空航天大學(xué)出版社.

        Application and Analysis of CAN in Car

        Hu Hongbing

        (Southeast (Fujian) Automobile Industry Co., Ltd., Fuzhou 350119, China)

        CAN BUS is a type of serial communication network, which is characterized by high confidentiality, high anti-interference ability, effective support of distributed control and real-time control. The application of CAN in vehicle is described. The advantages and features of CAN network are discussed.

        CAN network; development; application

        猜你喜歡
        線束網(wǎng)絡(luò)平臺總線
        線束工業(yè)軟件應(yīng)用之中線CAD標(biāo)準(zhǔn)版
        汽車電器(2022年5期)2022-05-23 12:06:18
        一種基于5G網(wǎng)絡(luò)平臺下的車險理賠
        網(wǎng)絡(luò)平臺補短板 辦學(xué)質(zhì)量穩(wěn)提升
        基于PCI Express總線的xHC與FPGA的直接通信
        機載飛控1553B總線轉(zhuǎn)以太網(wǎng)總線設(shè)計
        網(wǎng)絡(luò)平臺打開代表履職新視窗
        依托網(wǎng)絡(luò)平臺,構(gòu)建學(xué)習(xí)評價新模式
        汽車線束設(shè)計及線束用原材料的選取
        某輕卡線束設(shè)計方案
        多通道ARINC429總線檢查儀
        久久中文字幕av一区二区不卡| 极品粉嫩嫩模大尺度无码| 国产av成人精品播放| 精品国产亚洲av成人一区| 日本二区在线视频观看| 亚洲乱码一区av春药高潮| 99精品视频在线观看| 午夜在线观看有码无码| 熟女一区二区国产精品| 日韩av无码一区二区三区不卡| 日本三级欧美三级人妇视频| 亚洲欧洲日产国码无码| 亚洲精品中文字幕不卡| 一色桃子中文字幕人妻熟女作品 | 久久久精品人妻一区亚美研究所 | 午夜视频在线观看国产| 日韩精品无码一区二区三区四区| 国产精品欧美成人| 91久久国产综合精品| 国产色视频在线观看了| 亚洲成熟丰满熟妇高潮xxxxx | 99久久无色码中文字幕人妻蜜柚 | 日韩人妻无码免费视频一区二区三区 | 性色av无码中文av有码vr| www插插插无码视频网站| 日韩精品一级在线视频| 国产精品一区二区三久久不卡| 亚洲精品无码久久久久久| 精品国偷自产在线不卡短视频| 日韩中文字幕在线丰满| 妺妺窝人体色www看人体| 无码中文字幕色专区| 激情视频在线观看免费播放| 日本精品一区二区三区福利视频 | 狠狠色噜噜狠狠狠狠888奇禾| 日韩人妻无码精品系列专区无遮| 91精品啪在线观九色| a级毛片免费完整视频| 久久久久中文字幕无码少妇| 亚洲一区二区三区1区2区| 无码无套少妇毛多18p|