新能源汽車電氣技術 第2版 課件 第4、5章 新能源汽車電動助力轉向系統(tǒng)、新能源汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)

新能源汽車電動助力轉向系統(tǒng)的認知

車轉向系統(tǒng)（SteeringSystem）是汽車的一個重要構成部件，是保障汽車安全駕駛十分重要的安全裝置，其功能就是要求能夠按照駕駛員的意圖來控制汽車的行駛方向，它直接影響到汽車的整體操縱性和行駛穩(wěn)定性。隨著汽車各方面的技術不斷發(fā)展、完善、突破、創(chuàng)新，人們對汽車的需求已經(jīng)不僅僅局限于安全性和功能性，還比較關注它的舒適性和經(jīng)濟性等。轉向系統(tǒng)是用來控制車輛前進方向的一套機構，最初的轉向機構是純機械結構，操作費力、駕駛舒適性差。助力轉向系統(tǒng)的出現(xiàn)很好的解決了這個難題，并逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代汽車結構中必不可少的一部分。一、汽車轉向系統(tǒng)概述

1.機械式轉向系統(tǒng)

純機械式轉向系統(tǒng)大致分為三部分：轉向操控機構、轉向器和轉向傳動部分。轉向操控機構是指駕駛員直接接觸的部分，負責把駕駛員的動作和力傳遞到轉向系統(tǒng)當中；轉向器是轉向系統(tǒng)的核心部件，一方面將駕駛員輸入的力進行放大，另一方面變換這個力的方向；轉向傳動部分包括轉向器與轉向輪之間的傳動零部件，負責把轉向器輸出的力傳遞到轉向輪上，從而完成轉向輪的動作。二、汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程

2.傳統(tǒng)液壓助力轉向系統(tǒng)

液壓助力是目前車輛使用最多的一種轉向助力方式，其系統(tǒng)結構如圖所示，它通過在純機械式轉向系統(tǒng)中添加一套液壓系統(tǒng)（包括動力缸、閥、液壓油罐、油泵和油管等）用以提供轉向系統(tǒng)的助力，液壓系統(tǒng)根據(jù)液流的形式不同，又能夠分為常流式和常壓式。常壓式液壓助力轉向系統(tǒng)在車輛行駛過程中，不管轉向盤有沒有轉向力輸入，它的液壓系統(tǒng)始終保持高油壓；而常流式液壓助力轉向系統(tǒng)在車輛行駛過程中，轉向盤不動的情況下，流量控制閥處于中間處，油路常通。二、汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程

3.電控液壓助力轉向系統(tǒng)

由于傳統(tǒng)液壓助力轉向系統(tǒng)會消耗相當多的發(fā)動機動力，所以人們在它的基礎上進行改進，得到了能耗相對較低的電控液壓助力轉向系統(tǒng)，它的結構如圖，主要包括動力轉向電子控制系統(tǒng)（ECU）、電動液壓油泵、液壓油罐、限壓閥、單向閥、轉向器、車速傳感器以及其他信號傳感器等。二、汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程

4.電動助力轉向系統(tǒng)

現(xiàn)如今汽車微電子技術越來越成熟，因此，對車輛節(jié)能與環(huán)保方面的要求也越來越高，液壓助力轉向系統(tǒng)所存在的能耗高、油液泄漏和污染等問題變得更加明顯，不能完全滿足時代發(fā)展的要求。電動助力轉向（EPS）系統(tǒng)綜合了最前沿的電子控制技術和最新的電動機控制技術，它不僅能有效改善車輛的動靜態(tài)性能，還可以顯著提高車輛的駕駛舒適性和安全性，降低對環(huán)境所造成的污染。所以，EPS系統(tǒng)剛剛提出，就得到了很多大型汽車企業(yè)的青睞，并在第一時間投入大量的人力、財力進行相關研究，由此可見，電動助力轉向必將成為助力轉向系統(tǒng)中的佼佼者。圖所示為速騰汽車EPS系統(tǒng)的組成。二、汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程

5.線控轉向系統(tǒng)線控轉向系統(tǒng)是EPS系統(tǒng)的一個發(fā)展方向，英文名稱SteeringByWire，故簡稱SBW，其結構如圖所示，主要包括電子控制單元（ECU）、轉向盤、扭矩傳感器、轉向盤回正電機、助力電機、轉向器以及助力傳動機構等，它省去了轉向盤和轉向器之間的傳動機構。二、汽車轉向系統(tǒng)的發(fā)展歷程

根據(jù)助力電機在轉向系統(tǒng)中的安裝位置可分為三類：轉向柱助力型（ColumnEPS，C-EPS）；小齒輪助力型（PinionEPS，P-EPS）；齒條助力型（RackEPS，R-EPS）。其中，C-EPS與P-EPS、R-EPS相比，由于駕駛員和電機助力的轉矩同時通過轉向器的小齒輪齒條傳遞，考慮到齒的剛度和強度，助力轉矩值不能太大，多用于小型汽車；而P-EPS和R-EPS成本相對較高，多用于中高級車輛。

按照助力電機的安裝部位不同，EPS系統(tǒng)一般分為轉向軸助力式、齒輪助力式和齒條助力式3種類型三、電動助力轉向系統(tǒng)分類

1.EPS系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

與其他轉向系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)突出的優(yōu)點表現(xiàn)在：1）更加節(jié)省能源和環(huán)保。因為EPS沒有液壓器件，所以可算得上是標準的“按需供能型”系統(tǒng)，即在轉向的情況下系統(tǒng)才工作，而汽車停止時或者直線運行時完全不消耗任何能量，這樣一來耗能就會相對較少。因此與液壓動力系統(tǒng)進行比較，可以節(jié)約能源80%到90%。而在不轉向時，EPS燃油消耗會降低2.5%；在使用轉向系統(tǒng)時，則會減少5.5%。另外又因為在-40℃的低溫的狀況下，EPS也可以較好地工作，而傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)只有液壓油預熱后才可以工作，由于EPS沒有起動時的預熱過程，所以節(jié)省了許多能量。EPS也不存在液態(tài)油的泄漏問題，從而也不會對環(huán)境造成嚴重的污染，符合了環(huán)保的設計理念。

2）助力效果相對更好。EPS可根據(jù)汽車運行的不同工況，通過優(yōu)化設計助力特性曲線，獲得準確的助力，助力效果十分理想。同時還可以通過控制阻尼系數(shù)減小因為路面的干擾對轉向系統(tǒng)產生的影響，保障車輛低速行駛時的輕便性，提高汽車高速行駛時的穩(wěn)定性，進而提高汽車的轉向性能。四、EPS系統(tǒng)的優(yōu)缺點

3）質量大大減輕。與液壓轉向比較，電動助力轉向系統(tǒng)的結構更加簡單，零件數(shù)目顯著減少，因而帶來質量的輕便，于此同時使布置更加簡單，而且降低了工作時產生的噪聲污染。

4）安全性能更好。與HPS比較，EPS發(fā)生故障后，系統(tǒng)通過電磁離合器切斷電機與減速傳動機構的動力連接，進入機械轉向模式。另一方面由于EPS的助力由電機提供，所以與車輛的驅動系統(tǒng)相互獨立，只要新能源汽車的DC/DC不出現(xiàn)問題，即使在汽車不啟動或發(fā)生故障也能夠準確的提供助力。5）開發(fā)和生產的周期短。雖然EPS的設計時間會比較長，但是設計完成以后，可以通過編輯相應的設計程序，實現(xiàn)與各種不同車型之間的匹配，從而能夠減少針對各個車型的設計時間。

6）提高了轉向系統(tǒng)的回正性能。在某一車速下，當駕駛員轉動轉向盤一個角度放手后，汽車具有使其自身回到直線方向行駛的特性，這是汽車固有屬性所決定的。但是EPS系統(tǒng)能夠對回正過程進行人工控制，在最大限度內通過軟件修改設計參數(shù)達到使車輛獲得最優(yōu)回正性的目的。在傳統(tǒng)的HPS中，汽車一旦設計完成，回正特性就無法改變，否則必須徹底改動底盤的結構，實現(xiàn)起來非常困難。

7）EPS效率一般比HPS高，使用車輛范圍也相對較廣，特別適用于新能源汽車。四、EPS系統(tǒng)的優(yōu)缺點

2.EPS系統(tǒng)的缺點：

1）由于車載電源的電壓一般比較低，故電動助力轉向（EPS）系統(tǒng)所能提供的助力轉矩也不會太大，所以不適合用于大型車輛。

2）助力電機、減速機構等零部件的摩擦和轉動慣量會對EPS系統(tǒng)的轉向特性產生一定的影響，因此動力匹配比較困難。四、EPS系統(tǒng)的優(yōu)缺點

汽車電動助力轉向器（EPS）是一種機電一體化的新一代車輛動力轉向系統(tǒng)。它由扭矩傳感器、電機總成、轉向器和控制器（VCU）組成。汽車電動助力轉向器是根據(jù)轉向盤的轉向力（即扭矩傳感器）、車速傳感器、發(fā)動機轉速等控制信號，確定轉向助力的大小和方向，并驅動電機輔助轉向操作。五、電動助力轉向系統(tǒng)（EPS）結構

轉向器選擇齒輪齒條式，轉向盤轉矩通過扭矩傳感器來測得。當沒有轉向動作時，助力電機不工作；當駕駛員有轉向操作時，扭矩傳感器發(fā)出一個電壓信號，電子控制單元（ECU）根據(jù)電壓信號值推算得到轉向盤轉矩的大小及方向，同時，車速傳感器將檢測到的當前車速傳遞到電子控制單元（ECU），電子控制單元（ECU）先根據(jù)車速選擇與之對應的助力特性曲線，再根據(jù)轉向盤轉矩進行運算處理，得到目標助力轉矩的大小以及方向，再經(jīng)過一系列計算確定助力電機的旋轉方向和驅動電流的大小，助力電機根據(jù)得到的驅動電流提供相應的助力轉矩，減速增扭后作用到轉向軸上，為轉向系統(tǒng)提供與工況相適應的助力。六、電動助力轉向系統(tǒng)（EPS）工作原理

EPS是一個非線性、多輸入多輸出的控制系統(tǒng)，因此，控制策略的設計是EPS的核心技術之一。EPS控制策略的基本功能是在不同行駛工況下的轉向過程中提供最佳轉向助力，從而減輕駕駛員的操作疲勞。根據(jù)不同的控制目標，控制策略可分為：基本助力控制，設計合理助力曲線，兼顧低速的轉向輕便性和高速的穩(wěn)定性；回正控制，使轉向盤具有較好的回正特性，避免回正不足或回正超調；補償控制，EPS轉向系統(tǒng)中除了機械部件的摩擦和阻尼因素，還有電機和減速機構的慣量因素，因此，需要采用合適的補償控制，減小慣量、摩擦、阻尼因素的影響，提高車輛的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能；抑振控制，當在不平路面行駛時，由輪胎傳遞過來的擾動會造成轉向盤的振動，使駕駛員感到不適，喪失路感；魯棒控制，抑制系統(tǒng)內部的各種擾動；其他控制，隨著汽車安全性和舒適性要求的提高，EPS的控制策略正朝著智能化的方向發(fā)展，包括：個性化助力特性、自動泊車功能、車道保持功能等等。七、電動助力轉向系統(tǒng)（EPS）的助力策略

該車采用REPS轉向器總成內部集成控制器、助力電機、轉角扭矩傳感器與機械轉向器；采集轉角扭矩信號、車速信號控制助力大小。系統(tǒng)具有：助力控制功能、主動回正功能、阻尼控制功能。八、比亞迪E5電動轉向系統(tǒng)

汽車轉向時，扭矩及轉角傳感器把檢測到的扭矩及角度信號的大小、方向經(jīng)處理后傳給REPS電子控制單元，REPS電子控制單元同時接收車速信號，根據(jù)車速信號、轉角和扭矩信號決定電機的旋轉方向和助力扭矩的大小。電流傳感器檢測電路的電流，對驅動電路實施監(jiān)控，在同一轉向盤力矩輸入下，電機的目標電流隨車速的變化而變化最后由驅動電路驅動電機工作，實施助力轉向。九、比亞迪E5電動轉向系統(tǒng)的工作原理

EPS的應用和發(fā)展，一方面要考慮到主要零部件如各種各樣的助力電機、傳感器、MCU、車載電源系統(tǒng)等的未來發(fā)展趨勢；另外一方面要綜合考慮包括車速、側向加速度和橫擺角速度等諸多因素在內的實際應用系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。十、電動助力轉向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢謝謝觀看新能源汽車電動助力轉向系統(tǒng)的檢修新能源汽車在不同車速下轉向時，EPS的控制部件能夠通過對助力電機電流的控制，提供合適的轉向助力，這樣既減輕了駕駛員的操縱負擔，又能保持一定的路感，同時還可以兼顧車輛低速時的操縱輕便性和高速時的操縱穩(wěn)定性，也即是在轉向輕便性和路感之間找到1個合適的平衡點。EPS系統(tǒng)的控制策略和控制算法是EPS系統(tǒng)控制性能的關鍵，根據(jù)汽車不同轉向行駛的狀態(tài)，助力轉向的控制方法一般主要包括助力控制、阻尼控制和回正控制。在車輛原地轉向和低速行駛時，以助力控制為主；車輛中低速行駛時以助力和回正控制為主；在車輛高速行駛時，以阻尼控制為主，防止車輛轉向過快導致側滑和翻車現(xiàn)象的發(fā)生。按不同的控制方式，中央處理單元ECU作為EPS系統(tǒng)的核心部件，將所有的控制策略和算法以軟件與數(shù)據(jù)的形式存儲在微處理器的存儲器中。一、EPS控制策略及算法

EPS的助力特性是指助力電機提供的助力隨汽車車速和轉向盤轉矩以及車輛運動狀態(tài)變化而變化的規(guī)律。由于助力力矩大小與電機電流成比例，所以一般用轉向盤力矩為橫坐標，電機電流或輸出扭矩為縱坐標，同時考慮車速的變化，用它們之間的關系曲線來表示EPS的助力特性。

在助力控制模式下，助力特性曲線的設計是控制策略主要的設計目標，這與傳統(tǒng)的HPS是完全不同的，HPS當制造完成后，其特性曲線是固定且不能調整的，不再隨外部條件的變化而變化，除非調整底盤的結構。而EPS是首先通過理論的分析，得到一組特定的理想特性曲線，然后，ECU根據(jù)車速、扭矩等傳感器信號通過一定的算法確定助力電機的電流，以獲得合適的助力轉矩，跟蹤某條理想的助力特性曲線，因此EPS的特性曲線是可以通過軟件來調整的。二、助力特性1.轉向盤位置

轉向盤位置由滑動電位器、霍爾傳感器或旋轉變壓器來確定。如果車輛有泊車輔助功能，則EPS系統(tǒng)通常會裝旋轉變壓器，因為相比電位計或霍爾效應傳感器，旋轉變壓器能更準確地報告轉向盤的位置。

由于車輛的前輪不轉動時不需要輔助系統(tǒng)工作，大多數(shù)電動助力轉向系統(tǒng)必須進行校準，以識別轉向盤的“零點位置”或標準值。如果電動助力轉向裝置在車輪轉向的同時進行校準，則車輛可能發(fā)生偏轉。

2.轉向盤轉向力

轉向盤轉向力是由力矩傳感器通過測量轉向軸組件中扭桿的力矩計算得出的。力矩傳感器產生與扭桿力矩成比的電信號。該信號被動力轉向ECU采用，與其他相關參數(shù)一起參與運算。

3.車速

車速較低的時候助力能量大，轉向盤輕，車速高時助力能量小，轉向盤重，這樣給安全行車帶來好處。三、電動助力轉向系統(tǒng)的基本參數(shù)四、電動助力轉向系統(tǒng)的常見故障故障現(xiàn)象可能的原因修理方法1.轉向沉重接插件未插好線束接觸不良或破損轉向盤安裝不正確（扭曲）扭矩傳感器性能不良轉向器故障車速傳感器性能不良主保險絲和線路保險絲燒壞EPS控制器故障插好插頭更換線束正確安裝轉向盤更換轉向器更換轉向器更換車速傳感器更換保險絲更換控制器2.在直行時車總是偏向一側扭矩傳感器性能不良更換轉向器3.轉向力不平順扭矩傳感器性能不良更換轉向器謝謝觀看新能源汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的認知

車載網(wǎng)絡是計算機網(wǎng)絡技術與自動化控制技術相結合產生的新興技術領域，它支持汽車向智能化發(fā)展。人們把所有點對點連接映射為一個通信介質（總線），所有電子控制單元（ECU）共享總線、數(shù)據(jù)以位連續(xù)的形式傳輸，總線網(wǎng)絡由此產生。一、車載網(wǎng)絡的概念

當今，汽車行業(yè)正在經(jīng)歷一場重要而徹底的變革。零配件供應商的豐富想象力與汽車購買者對于舒適設備的更高要求緊密相聯(lián)，并且隨著汽車電子技術的不斷發(fā)展，車輛上電控系統(tǒng)的數(shù)量不斷增多，而且功能也越來越復雜。很多汽車采用了多個電腦（ECU）。每一個電腦都需要與多個傳感器、執(zhí)行器之間發(fā)生通信，而每一個輸入、輸出信號又可以與多個電腦之間發(fā)生通信。如果每一個電控系統(tǒng)都獨立配置一整套相應的傳感器、執(zhí)行器，那么將有大量的線束、接插件密布于汽車的各個部位，這樣不僅會增添汽車生產車間組裝工入的裝配困難以及車身重量，而且也會增加了汽車售后維修人員對故障診斷、維修的難度。另外，為了提高汽車綜合控制的準確性，綜合控制系統(tǒng)也迫切需要輸入、輸出信號數(shù)據(jù)共享。二、車載網(wǎng)絡系統(tǒng)概述

隨著科技的發(fā)展，需求的提升，因此存在著多種車用網(wǎng)絡的執(zhí)行標準，相關的委員會將汽車的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡大致分為三類：

A類：主要是針對傳感器或執(zhí)行器操控的低速網(wǎng)絡，它的數(shù)據(jù)傳輸速率相對來說較低，通常只有1-10kbps。多數(shù)用在燈光照明、座椅調節(jié)、電動門窗控制等上面，在A類網(wǎng)絡中，協(xié)議標準也存在著多種，目前LIN總線正在逐步發(fā)展，這種總線的協(xié)議主要是面對低端通訊，它所要求通信速率環(huán)境并不高，由單總線的方式來完成整個操控過程。三、新能源汽車車載網(wǎng)絡分類

B類：屬于中速的網(wǎng)絡。所面向的多數(shù)是獨立模塊，在模塊間完成對數(shù)據(jù)的共享作用，速率一般處與10-100kbps之間。一般運用于車輛的信息控制中心，作用是診斷車輛所產生的各類故障，如：儀表盤故障指示燈的告警功能，各類安全氣囊和自動空調系統(tǒng)的自檢等。這類網(wǎng)絡系統(tǒng)的標準主要包括控制器、各類處理器（ECU、TCU、BMS等模塊）、局域網(wǎng)協(xié)議三個方面。在故障診斷和容錯性能方面，控制器局域網(wǎng)具有顯著的優(yōu)勢，對汽車內部的電子系統(tǒng)可靠性、實時性有著較高的要求，并在將來的一段時間內占據(jù)著無法替代的地位。三、新能源汽車車載網(wǎng)絡分類

C類：是一個面向高速，具有實時閉環(huán)控制功能的多路性數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡速率需求最多可達20Mb/s以上，主要的作用是對車載多媒體及導航控制、人工智能服務、牽引控制、懸架控制等，以簡化式分布方法控制來減少對車身線束的需求。在這類標準中，日系和歐系汽車制造上多數(shù)上采用擁有高速通訊控制器的局域網(wǎng)。除此之外，利用3G物聯(lián)卡、4G專網(wǎng)技術結合TCU通訊模塊，使得速率性能有了大幅提高。隨著網(wǎng)絡技術的日新月異，與其配套的各類控制器、執(zhí)行器功能也將會得到大幅的提升，網(wǎng)絡標準也會進行不斷的完善和提高。三、新能源汽車車載網(wǎng)絡分類四、新能源汽車車載網(wǎng)絡的要求

1.多媒體娛樂及信息系統(tǒng)

這個領域的數(shù)據(jù)傳輸要求相對來說較高，不僅在通信的速率上，而且還要具備高帶寬或者是高速無線傳輸?shù)哪芰Α?/p>

2.擁有更加安全穩(wěn)定的線控系統(tǒng)

由于這個系統(tǒng)在制動和導航系統(tǒng)上所涉及的安全性很高，因此在數(shù)據(jù)交換中對傳輸?shù)膶崟r性、可靠性、容錯性有著更高的技術要求。

3.車身系統(tǒng)的控制

就此領域而言，已經(jīng)擁有近三十年的技術積累和廣泛的商業(yè)應用，技術環(huán)境相對成熟。其中包括了傳統(tǒng)的車身控制系統(tǒng)和電傳輔助控制系統(tǒng)。

4.支線端控制系統(tǒng)

這個系統(tǒng)主要是一些簡單的電子控制單元，比如說對隨動大燈、電動天窗及后視鏡的控制和對載有智能傳感器車門的控制等。對LIN技術的廣泛應用是當下各家車企的主流方向。五、CAN總線的特點

隨著汽車上電子設備越來越復雜，為了減少電線數(shù)量，汽車網(wǎng)絡應運而生，并且得到了廣泛的應用。汽車總線在本質上是通過某種規(guī)定的協(xié)議將汽車內的各個電控單元連接到一起，形成一個局域網(wǎng)。各部分電控單元采集相關信息送往總線顯示，或者自身的傳感器等部件執(zhí)行總線上對應的控制命令。所以，車輛內部智能網(wǎng)絡一般由車輛總線和各電控單元的傳感器構成。CAN（ControllerAreaNetwork）控制器局域網(wǎng)由德國BOSCH公司率先推出，并最終成為國際標準（ISOll898）。它主要為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制單元之間的數(shù)據(jù)交換和通信而設計，是國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。六、CAN的分層結構

CAN協(xié)議是建立在IS0/0SI標準模型基礎上，不過其模型只取0SI底層的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和頂層的應用層。其信號傳輸介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。CAN可提供高達1Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率（此時通信距離最長為40m），直接傳輸距離最遠可達10km（速率5Kbps以下）。

CAN總線通信接口集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗、優(yōu)先級判別等。CAN協(xié)議的一個最大特點是廢除了傳統(tǒng)的節(jié)點地址編碼，而對通信數(shù)據(jù)塊進行編碼。采用這種方法可使網(wǎng)絡內的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制，但在實際應用中，節(jié)點數(shù)目受網(wǎng)絡硬件的電氣特性所限制。CAN協(xié)議采用CRC檢驗并可提供相應的錯誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。七、CAN總線在純新能源汽車上的應用發(fā)展

使用什么樣的能源作為動力，是傳統(tǒng)燃油車和純新能源汽車的最大區(qū)別。也就是說，我們用動力蓄電池和電機的組合來替代油箱和發(fā)動機。目前，新能源汽車的關鍵技術集中在電機的驅動、動力蓄電池管理，以及整車的電控三大方面。當然，新能源汽車的控制系統(tǒng)還包括車身控制系統(tǒng)、人機顯示、真空助力系統(tǒng)等部分，每個設備都構成了獨立的控制單元。在許多中高級汽車上，整車還配備了驅動防滑控制系統(tǒng)（ASR）、安全氣囊系統(tǒng)（SRS）、巡行控制系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、防抱死制動控制系統(tǒng)（ABS）、空調系統(tǒng)及其他一些電控單元。越來越多的控制設備和通訊設備出現(xiàn)，使得各電子控制單元之間有了越來越密切的聯(lián)系，大量的電控單元通過總線通信構成了基于CAN總線的汽車控制系統(tǒng)網(wǎng)絡。八、LIN規(guī)范的產生與發(fā)展

根據(jù)SAE分類，A類網(wǎng)絡通信標準的數(shù)據(jù)傳輸位速率在1.10kbps之問。在該類網(wǎng)絡中存有多種協(xié)議標準，然而沒有一種協(xié)議能成為各大公司共同遵循的標準。各個汽車生產商都試圖建立起自己的低速網(wǎng)絡標準，因此一直以來，A類網(wǎng)絡通信標準繁雜，未能得到有效的統(tǒng)一。但是這一狀況隨著LIN（LoealInterconnectNetwork）總線的推出而得到解決。

1998年，汽車制造商奧迪（Audi）公司、寶馬（BMW）公司、戴姆勒克萊斯勒（DaimlerChrysler）公司、沃爾沃（Volvo）汽車公司、大眾（Volkswagen）汽車公司、通信領域的專業(yè)廠商火山通信技術（VCTVolcanoCommunicationsTechnologiesl公司以及半導體生產商摩托羅拉（Motorola）公司共同創(chuàng)建了LIN協(xié)會，其目的是為汽車網(wǎng)絡系統(tǒng)提供一個開放的A類串行總線通信標準。允許在此基礎上開發(fā)汽車低端網(wǎng)絡系統(tǒng)，并且不需要使用者支付使用費或版稅。九、LIN的分層結構

LINl.2規(guī)范根據(jù)0SI參考模型，被分為物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，其中：

1.物理層

定義了信號如何在總線媒體上傳輸，本規(guī)范中定義了物理層的驅動器/接收器特性。

2.數(shù)據(jù)鏈路層

1）媒體訪問控制MAC（MediumAccessContr01）子層是LIN協(xié)議的核心。它管理從LLC子層接收到的報文，也管理發(fā)送至ULLC子層的報文。MAC子層由故障界定這個管理實體監(jiān)控。

2）邏輯鏈路控制LLC（LogicalLinkLayer）子層涉及報文濾波和恢復管理的功能。十、LIN總線特點

LIN總線協(xié)議是一種建立在通用的scI/UART硬件接口上，并將分布在車輛不同位置的智能傳感器和執(zhí)行器連接到車內主體網(wǎng)絡的單總線、局部互連的串行通信協(xié)議。它采用總線型拓撲結構，單主多從介質訪問方式，是一種面向底層的控制協(xié)議。

LIN的實現(xiàn)比較簡單，只要具有SCI的單片機都可以用作LIN網(wǎng)絡的從節(jié)點。除此之PbLIN網(wǎng)絡中必須有一個主節(jié)點將該網(wǎng)絡連接到主網(wǎng)上，比如CAN網(wǎng)絡，所以LIN網(wǎng)絡不是CAN的替代品而是它的補充。LIN網(wǎng)絡提高了汽車分層多路復用網(wǎng)絡的性能，降低了汽車電子控制裝置的開發(fā)、生產及診斷的服務成本。十一、LIN總線工作原理

報文傳輸是由報文幀的格式形成和控制。報文幀由主機任務向從機任務傳送同步和標識符信息，并將一個從機任務的信息傳送到所有其他從機任務。主機任務位于主機節(jié)點內部，它負責報文的進度表、發(fā)送報文頭。從機任務位于所有的（即主機和從機）節(jié)點中，其中一個（主機節(jié)點或從機節(jié)點）發(fā)送報文的響應。十二、純電動汽車的網(wǎng)絡結構

目前，純新能源汽車控制系統(tǒng)中，通常包含4個節(jié)點，分別是：網(wǎng)絡主控制單元ECU、電機控制器單元ECU、蓄電池管理系統(tǒng)單元ECU和CAN總線控制單元。十三、汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)故障類型

1.電源系統(tǒng)故障

汽車車載網(wǎng)絡信息傳輸系統(tǒng)的核心部分是含有通信IC芯片的電控模塊，電控模塊的正常工作電壓在10.1～15.0V。如果汽車電源系統(tǒng)提供的工作電壓低于該范圍，就會造成一些對工作電壓要求高的電控模塊出現(xiàn)短暫的停工，從而使整個汽車多路信息傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)短暫無法通信的現(xiàn)象。產生故障的原因主要是蓄電池、發(fā)電機、供電線路、熔斷絲等元器件有故障。

2.節(jié)點故障

節(jié)點是汽車多路信息傳輸系統(tǒng)中的電控模塊，因此節(jié)點故障就是電控模塊的故障。它包括軟件故障即傳輸協(xié)議或軟件程序有缺陷或沖突.這種故障一般成批出現(xiàn).且無法維修。硬件故障一般由于通訊芯片或集成電路故障，造成汽車多路信息傳輸系統(tǒng)無法正常工作。產生故障的原因主要是各類控制單元、傳感器等元器件有故障。

3.鏈路故障

當汽車車載網(wǎng)絡信息傳輸系統(tǒng)的鏈路（或通信線路）出現(xiàn)故障時，如通信線路的短路、斷路，以及線路物理性質引起的通信信號衰弱或失真，都會引起多個電控單元無法工作或電控系統(tǒng)錯誤，使多路信息傳輸系統(tǒng)無法工作。判斷是否為鏈路故障時，一般采用示波囂或汽車專用光纖診斷儀來觀察通訊數(shù)據(jù)信號是否與標準通訊數(shù)據(jù)信號相符。十四、比亞迪E6新能源汽車車身CAN總線系統(tǒng)

比亞迪E6車身CAN網(wǎng)絡傳輸技術采用多路傳輸?shù)募夹g原理。多路傳輸系統(tǒng)是多個模塊完成某一特定功能的電路或裝置，可以在同一通道或線路上同時傳輸多條信息。比亞迪E6CANBUS系統(tǒng)拓撲圖如圖所示。十五、吉利帝豪EV450CAN總線簡介

CAN總線的通訊介質是雙絞線，其中高速CAN總線的通訊速率為500kbps。雙絞線終端為2只120Ω的電阻高速CAN總線是差分總線。高速CAN總線串行數(shù)據(jù)總線(H)和高速CAN總線串行數(shù)據(jù)總線(L)從靜止或閑置電平驅動到相反的極限。大約為2.5V的閑置電平被認為是隱性傳輸數(shù)據(jù)并解釋為邏輯1。將線路驅動至極限時，高速CAN總線串行數(shù)據(jù)總線(H)將升高1V而高速CAN總線串行數(shù)據(jù)總線(L)將降低1V。極限電壓差2V被認為是顯性傳輸數(shù)據(jù)并解釋為邏輯0，如下圖所示。發(fā)送CAN信號時，電流從控制器的發(fā)送端流到CAN-H線，經(jīng)過終端電阻流入CAN-L線，再返回控制器的接收端。如果通信信號丟失，程序將針對各控制模塊設置失去通信故障診斷碼。該故障診斷碼可被故障診斷儀讀取。十六、吉利帝豪EV450CAN總線說明與應用該車輛有2路CAN通訊總線。CAN總線網(wǎng)絡由以下部件組成：BCM、診斷接口(DLC)、ACM（輔助控制模塊）、ACU（安全氣囊模塊）、ABS/ESP、VCU（整車控制器）、PEPS、TCU、BMS（電池控制單元）、TEM、PEU(電機控制器)、組合儀表、空調控制器、EPB（電子駐車模塊）、轉向角傳感器、電動壓縮機、DVD、EPS(電動助力轉向)、低速預緊控制器、遠程監(jiān)控模塊、OBC（車載充電機）等。PEPS（無鑰匙進入/啟動模塊）使用LIN總線與啟動開關、電子轉向鎖中的防盜基站進行數(shù)據(jù)通訊，以驗證遙控鑰匙的有效性。BCM使用LIN總線與前、后、左、右4個車門的電動窗升降電機及診斷接口進行數(shù)據(jù)通訊?？照{控制面板使用LIN總線與電加熱器（PTC）、加熱器水泵進行數(shù)據(jù)通訊。K線用于外部測試設備和車載診斷接口之間的診斷通訊。傳輸速率10.47kbps。傳輸信號時其電壓在0V和12V之間切換：12V，邏輯“1”；0V，邏輯“0”。使用外部測試設備可通過車載診斷接口之間上的K總線訪問ABS/ESP、組合儀表、空調控制器、TPMS等模塊的診斷數(shù)據(jù)。謝謝觀看新能源汽車車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的認知

自計算機技術、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信技術所產生的劃時代影響以及創(chuàng)造的豐厚價值之后，物聯(lián)網(wǎng)被人們期待成為全球信息產業(yè)的又一次產業(yè)浪潮，受到了全球許多國家政府、企業(yè)、科研機構的高度關注，并分別從體系結構、信息標準、實現(xiàn)技術、行業(yè)應用等方面進行了大量的理論研究和實踐探索，取得了初步的研究成果。物聯(lián)網(wǎng)是通過RFID、傳感器、攝像機、GPS等具有標識、感知、定位和控制功能的智能設備來獲取物體（虛擬的和物理的）的信息，然后通過通信網(wǎng)絡進行互聯(lián)與管理，利用互聯(lián)網(wǎng)這一成熟的信息平臺為社會各行各業(yè)提供面向物體的各類服務。一、物聯(lián)網(wǎng)概述

車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)中一個重要的分支。車聯(lián)網(wǎng)是快速發(fā)展中的智能交通系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)不期而遇后迅速交叉融合的產物，也是物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展過程中最能夠率先實現(xiàn)應用的一個重要突破口。智能交通系統(tǒng)是傳統(tǒng)交通運輸管理方式發(fā)展到一定階段時的必然需求，是信息技術元素滲透到傳統(tǒng)交通運輸管理后的結果，而物聯(lián)網(wǎng)則是互聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過程中遇到瓶頸時在技術和應用上的突破。智能交通系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)走向融合具有明顯的信息時代烙印。

智能交通系統(tǒng)是在較完善的現(xiàn)代交通基礎設施之上，通過運用先進的信息技術、通信技術、傳感技術、控制技術、計算機技術及系統(tǒng)集成技術