6.3. Примеры автомобильных мультиплексных систем

конфигурацию протиноугонной системы, подк.иочая к одной и той же шине через мультиплексоры дополнительные датчики и испо;п1ительные механизмы. Мультиплексоры - это относительно несложные микроэлектронные устройства, которые содержат до 300 полупроводниковых вентилей. Их интегрируют с датчиками и исполнительными механизмами.

То же устройство может быть реализовано в мультиплексном варианте 1рис. 6.13).

6.3.2. Класс В

На рис. 6.14 показана часть типичной информапионной систе.мы водителя (ИСВ). Здесь сигналы с датчиков поступают на бортовой компьютер, к шипе данных которого подключена комбинация приборов.

Отсек двигателя 1 2

Дверь водителя

15--

К панели приборов -7

--1 9 10 11

Дверь пассажира

Бортовой компьютер

Панель приборов

Шина

Интерфейс компьютера

Рис. 6.14. Блок-схема информационной системы водителя

В упрошенном варианте ИСВ число проводов в жгуте не слишком велико, что оправдывает данную схему соединений. Однако, по мере усложнения электронного оборудования автомобиля и уве.чичения числа функций ипфор.мационной системы, количество соединителынях проводов резко возрастает, усложняется диагностика неисправностей. Воз.можным решением в таком случае является введение нескольких у.злов, соединенных с шиной класса В, к которым подключаются соответствующие датчики. При этом стараются уменьшить размеры жгутов, про-ХОДЯ1ЦИХ через узкие .места типа двсрпа - корпус . К стоимости проводки добавляется стоимость узлов.

На рис. 6.15 приведена блок-схема ИВС с шиной класса В, на котором цифрами обозначены сигналы датчиков.

Узел моторного отсека желательно интегрировать с ЭБУ двигателя, куда уже подключена часть датчиков. Это удешевляет и упрощает схему, но не всегда возможно, т. к. соединитель на ЭБУ обычно перегружен.

14,--15

Панель приборов

Узел моторного отсека

Узел двери водителя

Бортовой компьютер

Узел двери пассажира

Интерфейс компьютера

-,10 11

Шина

- 13 -14

-15

Рис. 6.15. Блок-схема информационной системы водителя с шиной класса В 1 - уровень охладителя, 2 - давление тормозной жидкости, 3 - уровень масла, 4 - масло в коробке передач, 5 - омывающая жидкость, 6 - капот не закрыт, 7 - фары включены, 8 - мало топлива в баке, 9 - стеклоочистители включены, 10 - ключ в замке зажигания, 11- привязные ремни, 12 - ручка двери, 13 - замок, 14 - дверь закрыта,

15 - дверь не заперта

Узел двери лушие располагать в двери, тогда жгут через промежуток ynponiacr-ся, желательна также интеграция электронных и механических устройств в двери. Структурная схема электронной части устройств двери показана на рис. 6.16.

4-12В I

Стабилизатор

12 13 14 15

Микроконтроллер

Интерфейс Л 850

Шина

Общий

Рис. 6.16. Подключение устройств двери Общие замечания по применению узлов.

1.Для снижения стоимости узлы выполняются на базе специализированных микросхем.

2. Единая конструкция возможна при использовании микропроцессоров в узлах.

3. Комбинация обычный датчик - мультиплексный узел не облегчает диагностику датчиков. Нельзя определить, что и.менно неисправно - датчик или проводка.

Отсек двигателя

По мерс значительного усложнения бортовой автомобильной электроники мультиплексные системы, выполненные по классам А и В, становятся неоптимальными. Лучши.м техническим решением является использование гибридной локальной сети, где датчики и исиолнительные механизмы через канал кчасса А подключены к бортовому компьютеру, а приборная панель и интерфейс компьютера (дисплей и органы управления) подключены к компьютеру через канал клас-са В, мультиплексоры интегрированы в датчики и исполнительные механизмы. Обмен данными проводится по одному проводу, дополнительных узлов пет, улучшена диагностика за счет введения в компоненты электроники.

Такая конфигурация системы позволяет вводить дополнительные датчики и исиолнительные устройства. Теперь к бортовому компьютеру на один исполнительный механизм можно подключать 7-14 датчиков.

6.3.3. Класс С

Все большую популярность завоевывает протокол CAN, с ири.мепепием которого .мультиплексные системы кчасса С могут реа-чизовываться в следующих формах:

1. Через од}1у и ту же сеть кчасса С производится обмен данными как ачя приложений, работающих в рсачьном времени (управление двигателем, подвеской, передачами), так и для приложений, обслуживаю1цих бортовой компьютер, конч-роль юшмата сачона, приборную панель. Скорость обмена до 1 Мбит/сек, линия связи - коаксиальный или оптический кабель.

2. Гибридная сеть класса В и С. Производится обмен да1П1ыми между узлами скоростной сети Kj4acca С и отпосителыю медленной сети кчасса В. Шлюзом обычно бывает контроллер двигателя.

3. Интеграция функций управления в реачьном вре.мочи в наименьшее число модулей. Напри.мер, ЭБУ двигате;ш может управлять еще и чранс.миссией. При такой архитектуре необходимость в дорогостоящих сетях класса С сводится к минимуму.

6.4. Протоколы высоких уровней

Термин протоколы высоких уровней обычно относят к уровням 3-7 модели ВОС. На этих уровнях решаются вопросы представления данных, упаковки длинных сообщений, стандартизации приложений и т. д. Когда фупкпии приложения распределены между несколькими электронными блоками управления, необходима максимальная независимость ирограммного обеспечения приложения от локализации функций. Уже сегодня автомобильные средства связи с внешним миром, устройства для развлечения, .мультимедиа средства производят обмен пакетами данных меж/ту собой (радиоприемник, CD-нроигрыватель, сетевой телефон, бортовой компьютер, навигационная система). Эти пакеты значительно превышают размеры кадров данных, которые .можно передавать по автомобильной коммуникационной шине. Разборка и сборка пакетов этих да1пп>1х производится пол управлением протоколов высоких уровней.

По этим причинам разработка и стандартизация прочоколов высоких уровней важна для будущего автомобильной промышленности.

Протоколы высоких уровней должны обеспечивать: надежные и эффективные процедуры обмена длиншши последовательностями данных;