汽車總線技術(shù)設(shè)計(jì)【獨(dú)家畢業(yè)課程設(shè)計(jì)含任務(wù)書+開題報告+外文翻譯+中期報告+答辯PPT】
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開 題 報 告 1.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況,根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料,撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述: 文 獻(xiàn) 綜 述 題研究 背景 目前,汽車工業(yè)快速發(fā)展,相關(guān)的汽車技術(shù)不斷進(jìn)步,尤其是汽車電子技術(shù)正越來越成為其發(fā)展的主導(dǎo),汽車上的電子控制單元越來越多,例如電子燃油噴射裝置、防抱死制動裝置( 安全氣囊裝置、電控門窗裝置和主動懸架等等。傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)大多采用點(diǎn)對點(diǎn)的單一通信方式,相互之間少有聯(lián)系,這樣必然需要龐大的布線系統(tǒng) [1]。 隨著國家“限小”禁令 的逐步放開,我國迎來了經(jīng)濟(jì)型轎車的春天,國內(nèi)汽車企業(yè)陸續(xù)推出了不同款式的經(jīng)濟(jì)型轎車,經(jīng)濟(jì)型轎車市場競爭也日益激烈。有效控制成本,增加新功能,體現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)成為經(jīng)濟(jì)型轎車的設(shè)計(jì)理念之一。因此,無論從材料成本還是工作效率看,傳統(tǒng)布線方法都將不能適應(yīng)汽車的發(fā)展 [2]。 當(dāng)傳統(tǒng)的線束控制方式已達(dá)到極限時,網(wǎng)絡(luò)的概念便被引入到汽車設(shè)計(jì)和應(yīng)用中。在借鑒計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,便出現(xiàn)了適用于汽車環(huán)境的汽車總線技術(shù)。目前總線的總類有很多,如 線、 線 線、 線 、線和 線。這些車用總線由于在應(yīng)用對象和網(wǎng)絡(luò)性能上各有特色,將會在競爭中共存相當(dāng)一段時間。其中, 線在成本控制、可靠性角度考慮被普遍認(rèn)為是車載網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域最有發(fā)展前途的總線規(guī)范之一 [3]。 線是德國 司在 20 世紀(jì) 80 年代初為解決汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種通信協(xié)議。以 代表的總線技術(shù)在汽車上的應(yīng)用不但減少了車身線束,也提高了汽車的可靠性 [4]。 為降低系統(tǒng)的成本,根據(jù)系統(tǒng)功能,可以采用 絡(luò)為主體, 絡(luò)為補(bǔ)充的合網(wǎng)絡(luò)。由于在實(shí)際應(yīng)用 過程中感受到低端網(wǎng)絡(luò)的重要性,一些知名的汽車制造廠和半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商才聯(lián)手開放出 絡(luò)。 低成本網(wǎng)絡(luò)中的汽車通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),它恰好覆蓋了汽車電子系統(tǒng)為 帶寬和功能所不要求的那些范圍,所以極具開發(fā)潛力 [5]。 以 代表的總線技術(shù)在汽車上的應(yīng)用不但減少了車身線束,也提高了汽車的可靠性。在國外現(xiàn)代轎車的設(shè)計(jì)中, 經(jīng)成為必須采用的技術(shù),奔馳、寶馬、大眾、沃爾沃及雷諾等汽車都 已將 為控制器聯(lián)網(wǎng)的手段 [6]。 內(nèi)外現(xiàn)狀 在國外,特別是歐洲, 術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常普及,大部分的轎車均不同程度地使用了該技術(shù)。而在美洲,汽車使用 居多,代表的有福特的 萊斯勒使用的 在逐步往 術(shù)轉(zhuǎn)移 [7]。 在國內(nèi),目前生產(chǎn)的車型裝備 有奧迪 迪 來、帕薩特 ,主要應(yīng)用在動力系統(tǒng) (發(fā)動機(jī)、變速 箱及儀表 )、安全系統(tǒng) ( )和車身系統(tǒng) (門、窗、空調(diào)、燈光、鎖、座椅等 )。在客車領(lǐng)域,高級的客車國家強(qiáng)制要求采用歐 動機(jī)并配置動力 線技術(shù)。在卡車領(lǐng)域,重型卡車生產(chǎn)企業(yè)由于市場競爭的需要,逐步使用 架動力和車身系統(tǒng)。典型的一汽大眾新車速騰,全車使用了 34 個基于 術(shù)的 前,該技術(shù)產(chǎn)品的主要供應(yīng)商是博世、西門子和 司等 [8][9][10]。 總之,目前國際汽車業(yè)界所流行的總線還是 線居多,并有普及之勢,同時 有適當(dāng)?shù)膽?yīng)用。就發(fā)展趨勢來看,在未來 10 年內(nèi), 線會普及到多數(shù)汽車上的動力及車身系統(tǒng), 逐步普及于汽車的安全系統(tǒng) (高級動力總成、底盤、線控系統(tǒng) ), 應(yīng)用于高級豪華型車輛的多媒體系統(tǒng)之中 [11]。 在國外,總線的協(xié)議種類繁多,各汽車廠使用的總線標(biāo)準(zhǔn)都局限在數(shù)據(jù)鏈路層以下,在應(yīng)用層上各不相同。就轎 線來講,不同車廠、同一車廠不同車型的應(yīng)用層均不相同,很難使世界上各車廠采用同一標(biāo)準(zhǔn),即使 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織,也難完成應(yīng)用層協(xié) 議的統(tǒng)一,可以說轎車在未來的 10 年內(nèi)很難有統(tǒng)一的應(yīng)用層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)被大家所接受和采用。其原因在于不同的轎車生產(chǎn)企業(yè)有著自己獨(dú)立的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)理念和完整的零部件生產(chǎn)體系,汽車的制造技術(shù)有保密性 [12]。 在國內(nèi),全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會成立的汽車電子標(biāo)準(zhǔn)化工作組,正在積極推進(jìn)汽車電子標(biāo)準(zhǔn)化的制定工作,并將以 的汽車電子標(biāo)準(zhǔn)作為中國汽車電子標(biāo)準(zhǔn)體系制定及標(biāo)準(zhǔn)研究制定的主要依據(jù)。目前 (截止 2006 年 3 月 9)正在采用 是合資企業(yè)及引進(jìn)車型不可能完全遵 循該標(biāo)準(zhǔn),對于 國內(nèi)有自主產(chǎn)權(quán)的汽車生產(chǎn)廠,這個標(biāo)準(zhǔn)也將只是指導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn) [13]。 我國汽車工業(yè)發(fā)展較晚,與國外汽車發(fā)達(dá)國家相比差距較大,發(fā)展新一代電動汽車產(chǎn)業(yè),可以促進(jìn)我國汽車工業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。目前我國與各國電動汽車研發(fā)水平差距不大,基本處在同一起跑線上。因此,發(fā)展電動汽車有利于調(diào)整我國汽車產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu),提高國內(nèi)汽車的國際綜合競爭力,縮小與汽車發(fā)達(dá)國家的差距。目前 線技術(shù)在我國汽車的應(yīng)用存在著很大的空白,在經(jīng)濟(jì)型轎車上應(yīng)用 線技術(shù)研究尚處于起步階段。因此,在“十一五”期間 ,天津一汽夏利股份有限公司本著“全面提升產(chǎn)品的競爭力”和“持續(xù)改善成本的競爭優(yōu)勢”,成立了 目組,重點(diǎn)攻關(guān) 線系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用研究 [14][15]。 參考文獻(xiàn): [1]曹珊等, 線在混合動力電動公共汽車中的應(yīng)用,汽車技術(shù), 200( 6): 13 [2]陳清泉等, 現(xiàn)代電動汽車技術(shù),北京:北京理工大學(xué)出版社 , 2002 [3]鄔寬明, 線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),北京航空航天大學(xué)出版社, 1996 [4]黎一兵等,基于 車身控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),沈 陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2006, [5]相鐵武,基于 線的汽車電子網(wǎng)絡(luò)化研究和應(yīng)用,南京:南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2007. [6]饒運(yùn)濤等,現(xiàn)場總線 理與應(yīng)用技術(shù),北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 2003. [7]陳楊楊等, 線和 信協(xié)議在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用,儀器儀表學(xué)報, 2005, 26( 8 299 [8]張申科 ;線在汽車車身網(wǎng)絡(luò)控制中的研究與應(yīng)用 ;同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文 ;2003 年 3 月 [9]周明 ;現(xiàn)場總線控制 ;北京 :中國電力出版社, 10]秦明華 ;汽車電器與電子技術(shù) ;北京 :北京理工大學(xué)出版社, 11]史久根等 ;場總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) ;北京 :國防工業(yè)出版社, 12]甘永梅 ;現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用 ;北京 :機(jī)械工業(yè)出版社, 13]饒運(yùn)濤等 ;現(xiàn)場總線 理與應(yīng)用技術(shù) ;北京 :北京航空航天大學(xué)出版社, 14]寬明等 ;線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) ;北京 :北京航空航天大學(xué)出版社, 1996 [15]凌永成;汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù);北京:清華大學(xué)出版社, 開 題 報 告 2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑): 究的內(nèi)容 線 網(wǎng)絡(luò)技術(shù),分析汽車中各電子控制系統(tǒng)的信息傳遞、信息處理、信息需求,再對汽車網(wǎng)絡(luò)各種協(xié)議處理信息的能力、成本的高低進(jìn)行比較,對汽車網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,從而設(shè)計(jì)出較為優(yōu)化的汽車網(wǎng)絡(luò)。 2. 對典型的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 3. 對汽車網(wǎng)絡(luò)中重要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 行設(shè)計(jì)。 體方案設(shè)計(jì) ( 1) 奧迪 車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 上世紀(jì) 90 年代中期,奧迪車 系開始使用 線系統(tǒng)。最早使用的 線是舒適 適 線,傳輸效率是 s,隨后是動力 線,傳輸效率是 500kb/s。從 2000 年的車型起,奧斯車系的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不斷改進(jìn)和擴(kuò)充,現(xiàn)在的奧迪車系在已有的 的 線基礎(chǔ)上又增加了 線、 線等。 奧迪 車驅(qū)動系統(tǒng) 線連接發(fā)動機(jī)控制單元、變速器控制單元、帶 子差速制動)的 制單元、安全氣囊控制單元、電子駐車制動控制單元、大燈照程調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制單元等。點(diǎn)火開關(guān)斷開后, 信一直有效, 通信斷路時(如撥下插頭或某一控制單元供電斷路)會產(chǎn)生故障記憶,在重新連接正常后,必須刪除所有控制單元的故障存儲后才可以正常運(yùn)行。 奧迪 車驅(qū)動系統(tǒng) 線特點(diǎn):高速傳輸, 500s;分類級別為 線的 C 類;雙膠線傳輸: 電平線為橙色 /黑色, 電平線為橙色 /棕色;在一根線斷路 /短路時,所有功能都會停止。 舒適系統(tǒng) 線系統(tǒng)連接和控制的電控單元比較多,有空調(diào)控制單元、停車輔助控制單元、掛車控制單元、蓄電池能量管理單元、車門控制單元、電子轉(zhuǎn)向柱鎖控制單元 、駐車加熱控制單元、輪胎氣壓監(jiān)控控制單元以及多功能方向盤、電子后座椅等控制單元。 奧迪 動系統(tǒng) 線圖 ( 2) 寶馬 745車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 寶馬 745車 (66 底盤 )采用的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括 傳輸網(wǎng)絡(luò) ,控制單元 網(wǎng)關(guān) ,共連接55 55 個電控單元 ,涵蓋了全車的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。如圖所 示。 ( 3) 點(diǎn)設(shè)計(jì) 點(diǎn)只需對報文的標(biāo)識符濾波即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播方式發(fā)送 送和接收數(shù)據(jù),其節(jié)點(diǎn)可分成不同的優(yōu)先級,節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級可通過報文標(biāo)識符進(jìn)行設(shè)置,優(yōu) 優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)最多可在 134μ s 內(nèi)傳輸,可以滿足不同的實(shí)時要求。 線節(jié)點(diǎn)包括微控制器、 制器和 中微控制器負(fù)責(zé)完成 制器的初始化,進(jìn)行與 制器的數(shù)據(jù)傳遞,并按照預(yù)定的程序進(jìn)行處理 :制器主要負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)以 進(jìn)行系統(tǒng)的診斷、測試以及處理線上的錯誤等 ;發(fā)器是 制器和 如 圖所示為典型的 線節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖。 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見 : 指導(dǎo)教師: 年 月 日 所在系審查意見: 系主任: 年 月 日
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