CAN總線技術前沿

1、21世紀汽車的發(fā)展趨勢世紀汽車的發(fā)展趨勢1 1、汽車自質(zhì)量越來越小、汽車自質(zhì)量越來越小2 2、向大型化和小型化方向發(fā)展、向大型化和小型化方向發(fā)展 3 3、向大功率和高速度方向發(fā)展、向大功率和高速度方向發(fā)展 4 4、向低油耗方向發(fā)展、向低油耗方向發(fā)展 5 5、采用旋轉活塞發(fā)動機、采用旋轉活塞發(fā)動機 6 6、采用燃氣輪機用作汽車的動力源、采用燃氣輪機用作汽車的動力源 7 7、太陽能汽車、太陽能汽車 8 8、電動汽車、電動汽車 9 9、智能汽車、智能汽車 1010、未來的飛行汽車、未來的飛行汽車 1111、集乘棲于一體的、集乘棲于一體的“家園家園”汽車汽車 1212、網(wǎng)絡汽車、網(wǎng)絡汽車1 1、汽車自

2、質(zhì)量越來越小、汽車自質(zhì)量越來越小因汽車行駛快，受到的沖擊負荷大，為了保證因汽車行駛快，受到的沖擊負荷大，為了保證各部件工作可靠、不損壞，各零部件都采用各部件工作可靠、不損壞，各零部件都采用一定尺寸和品質(zhì)的鋼材，所以一定尺寸和品質(zhì)的鋼材，所以一般汽車的共一般汽車的共同缺點是自質(zhì)量太大同缺點是自質(zhì)量太大。為了提高運輸效率、節(jié)省燃料，汽車自質(zhì)量越為了提高運輸效率、節(jié)省燃料，汽車自質(zhì)量越來越小。來越小。汽車質(zhì)量每降低汽車質(zhì)量每降低100kg，每百公里，每百公里油耗可減少油耗可減少0.7，汽車自重每降低，汽車自重每降低10%，燃，燃油效率可以提高油效率可以提高5.5% 減輕汽車自質(zhì)量的方法減輕汽車自質(zhì)量

3、的方法： 現(xiàn)代汽車越來越多地使用現(xiàn)代汽車越來越多地使用輕合金材料，輕合金材料，總的發(fā)展趨總的發(fā)展趨勢是將鑄鐵件用勢是將鑄鐵件用鋁制品鋁制品來代替。除鋁制件外，汽車來代替。除鋁制件外，汽車用用鎂合金制件鎂合金制件也越來越引起人們的注意，因鎂比鋁也越來越引起人們的注意，因鎂比鋁更輕。更輕。 減輕汽車自質(zhì)量的另一個方面，是減輕汽車自質(zhì)量的另一個方面，是擴大塑料在汽車擴大塑料在汽車上的應用上的應用。新型塑料，剛度大，耐磨性好，使用壽命長，新型塑料，剛度大，耐磨性好，使用壽命長，但密度只有鋼鐵的但密度只有鋼鐵的1814。汽車上的油箱、風。汽車上的油箱、風扇、空氣濾清器殼、蓄電池殼等不少零件都可以使扇、空

4、氣濾清器殼、蓄電池殼等不少零件都可以使用塑料來制造。用塑料來制造。據(jù)報道，美國已實驗成功用耐熱塑料制造的發(fā)據(jù)報道，美國已實驗成功用耐熱塑料制造的發(fā)動機，比金屬發(fā)動機大約輕動機，比金屬發(fā)動機大約輕50。美國通用汽車公。美國通用汽車公司已研制出車身和車架采用新型增強塑料制造的全司已研制出車身和車架采用新型增強塑料制造的全塑汽車。塑汽車。 2 2、向大型化和小型化方向發(fā)展、向大型化和小型化方向發(fā)展汽車的用途雖然多種多樣，但最重要的仍是承擔汽車的用途雖然多種多樣，但最重要的仍是承擔運輸。隨著各國工業(yè)化的進展，需要的貨運量越運輸。隨著各國工業(yè)化的進展，需要的貨運量越來越多，給汽車運輸提出了載質(zhì)量大、速度

5、快的來越多，給汽車運輸提出了載質(zhì)量大、速度快的要求。因此，要求。因此，汽車的噸位越來越大汽車的噸位越來越大。 20世紀世紀3040年代，主要運輸車輛是年代，主要運輸車輛是 24 t， 50年代貨運的主力是年代貨運的主力是 5 t級的汽車，級的汽車， 60年代主要貨運汽車已經(jīng)是年代主要貨運汽車已經(jīng)是8t的了，的了， 70年代以后則是年代以后則是1012t的。的。據(jù)日本調(diào)查，載重據(jù)日本調(diào)查，載重 11t的汽車與載重的汽車與載重 6 t的汽車相的汽車相比，運輸成本降低比，運輸成本降低30。 隨著露天采礦、大型水電工程、土建工程和隨著露天采礦、大型水電工程、土建工程和港口工程的需要，重型汽車發(fā)展很快，

6、噸位港口工程的需要，重型汽車發(fā)展很快，噸位越來越大，目前已達越來越大，目前已達 450 t，產(chǎn)量也越來越大。，產(chǎn)量也越來越大。 隨著街道工廠、小型企業(yè)、商業(yè)網(wǎng)點的增多隨著街道工廠、小型企業(yè)、商業(yè)網(wǎng)點的增多和家用汽車的需要，日本、美國等國近年來和家用汽車的需要，日本、美國等國近年來生產(chǎn)了不少小型化的汽車，即生產(chǎn)了不少小型化的汽車，即2t以下的汽車，以下的汽車，這類汽車由于體積小、質(zhì)量輕、油耗省、價這類汽車由于體積小、質(zhì)量輕、油耗省、價格低、小巧靈活和便于操作而深受歡迎。格低、小巧靈活和便于操作而深受歡迎。 3、向大功率和高速度方向發(fā)展向大功率和高速度方向發(fā)展 目前，汽車一個很重要的發(fā)展方向就是目

7、前，汽車一個很重要的發(fā)展方向就是增大發(fā)動增大發(fā)動機的功率，提高行駛的速度機的功率，提高行駛的速度。 要提高車速，就必須首先增大發(fā)動機的功率。要提高車速，就必須首先增大發(fā)動機的功率?？傎|(zhì)量一定的汽車，發(fā)動機的功率越大，汽車總質(zhì)量一定的汽車，發(fā)動機的功率越大，汽車的動力性能就越好，汽車的加速性能、爬坡能的動力性能就越好，汽車的加速性能、爬坡能力就強，最高車速就大。近年來，考慮到汽車力就強，最高車速就大。近年來，考慮到汽車安全、空氣污染和節(jié)省燃料等因素，各國對車安全、空氣污染和節(jié)省燃料等因素，各國對車速都有一定的限制。速都有一定的限制。 為了減小自質(zhì)量，提高車速，人們希望發(fā)動為了減小自質(zhì)量，提高車速

8、，人們希望發(fā)動機功率大、體積小、質(zhì)量輕。機功率大、體積小、質(zhì)量輕。 早期采用的最有效的辦法是早期采用的最有效的辦法是提高壓縮比提高壓縮比。因為將可燃混合氣在氣缸內(nèi)壓得越緊，爆發(fā)后因為將可燃混合氣在氣缸內(nèi)壓得越緊，爆發(fā)后產(chǎn)生的力氣也越大。但目前由于排氣污染和產(chǎn)生的力氣也越大。但目前由于排氣污染和汽油品的限制，壓縮比一般控制在汽油品的限制，壓縮比一般控制在89范圍范圍內(nèi)。內(nèi)。 另一個提高功率的辦法是另一個提高功率的辦法是縮短活塞行程縮短活塞行程，提，提高轉速。但轉速過分增加后，發(fā)動機的機械高轉速。但轉速過分增加后，發(fā)動機的機械負荷提高很大，磨損隨之加劇，工作過程變負荷提高很大，磨損隨之加劇，工作過

9、程變壞。所以轉速的增加不能不受到限制。壞。所以轉速的增加不能不受到限制。 4、向低油耗方向發(fā)展 汽車運輸成本中燃料費占到汽車運輸成本中燃料費占到2530。據(jù)。據(jù)估計，目前世界石油儲備量只夠維持使用幾十估計，目前世界石油儲備量只夠維持使用幾十年了。汽車是用油大戶，因此，如何使汽車節(jié)年了。汽車是用油大戶，因此，如何使汽車節(jié)省燃料，是一個迫在眉睫的重大問題。目前節(jié)省燃料，是一個迫在眉睫的重大問題。目前節(jié)油的方法與技術主要有：油的方法與技術主要有： a）在汽車制造方面，從結構設計、選用材料）在汽車制造方面，從結構設計、選用材料等方面減輕汽車的自質(zhì)量；等方面減輕汽車的自質(zhì)量； b）改進發(fā)動機，減少油耗；

10、）改進發(fā)動機，減少油耗； C）采用效率更高的傳動裝置，減少功率損失；）采用效率更高的傳動裝置，減少功率損失； d）采用制動蓄能器，設法使制動消耗的能量儲）采用制動蓄能器，設法使制動消耗的能量儲存起來，再用于使車輛行駛；存起來，再用于使車輛行駛；e）在汽車使用方面，及時正確地維護汽車、合）在汽車使用方面，及時正確地維護汽車、合理地駕駛汽車，以及因地制宜地采用各種節(jié)理地駕駛汽車，以及因地制宜地采用各種節(jié)油器等；油器等；f）為了更省油，采用柴油發(fā)動機，因為柴油機）為了更省油，采用柴油發(fā)動機，因為柴油機的熱效率比汽油機約高的熱效率比汽油機約高30，而且柴油比汽，而且柴油比汽油便宜，燃燒后廢氣毒性少，污

11、染輕油便宜，燃燒后廢氣毒性少，污染輕。 5、采用旋轉活塞發(fā)動機 傳統(tǒng)的發(fā)動機都是活塞在氣缸內(nèi)來回直線運動傳統(tǒng)的發(fā)動機都是活塞在氣缸內(nèi)來回直線運動完成工作循環(huán)，所以稱為往復活塞發(fā)動機。這完成工作循環(huán)，所以稱為往復活塞發(fā)動機。這種發(fā)動機活塞運動時，速度的快慢和方向都在種發(fā)動機活塞運動時，速度的快慢和方向都在變，要產(chǎn)生很大的慣性力，其數(shù)值可達幾噸的變，要產(chǎn)生很大的慣性力，其數(shù)值可達幾噸的力量。所以，發(fā)動機的轉速不能太高。此時要力量。所以，發(fā)動機的轉速不能太高。此時要增加發(fā)動機的功率，就必須提高氣缸內(nèi)的燃燒增加發(fā)動機的功率，就必須提高氣缸內(nèi)的燃燒爆發(fā)壓力，這樣就必須增大發(fā)動機的吸氣量，爆發(fā)壓力，這樣就

12、必須增大發(fā)動機的吸氣量，結果導致發(fā)動機的尺寸增大，質(zhì)量增加結果導致發(fā)動機的尺寸增大，質(zhì)量增加 這是往這是往復活塞式發(fā)動機的一個致命弱點。復活塞式發(fā)動機的一個致命弱點。 為克服這一弱點，人們想到了用旋轉運動來為克服這一弱點，人們想到了用旋轉運動來代替往復運動。這樣轉速就可以提高了。德代替往復運動。這樣轉速就可以提高了。德國工程師于國工程師于20世紀世紀50年代研制成功了一種三年代研制成功了一種三角活塞旋轉式發(fā)動機，它只要轉子和轉軸兩角活塞旋轉式發(fā)動機，它只要轉子和轉軸兩個運動零件，結構緊湊，體積小、質(zhì)量輕，個運動零件，結構緊湊，體積小、質(zhì)量輕，轉速可以大大提高。目前，世界上有轉速可以大大提高。目

13、前，世界上有20多家多家公司生產(chǎn)轉子發(fā)動機，美國通用汽車公司已公司生產(chǎn)轉子發(fā)動機，美國通用汽車公司已有有 2 000輛汽車裝上了轉子發(fā)動機。輛汽車裝上了轉子發(fā)動機。 與往復活塞式發(fā)動機相比，轉子發(fā)動機的優(yōu)與往復活塞式發(fā)動機相比，轉子發(fā)動機的優(yōu)點是體積約少點是體積約少13，質(zhì)量和零件數(shù)減少一半，質(zhì)量和零件數(shù)減少一半，排氣毒害小。缺點是油耗高，密封性較差，排氣毒害小。缺點是油耗高，密封性較差，壽命不算很長，各國正在研究改進轉子發(fā)動壽命不算很長，各國正在研究改進轉子發(fā)動機。機。 一般發(fā)動機是往復運動式發(fā)動機，工作一般發(fā)動機是往復運動式發(fā)動機，工作時活塞在氣缸里做往復直線運動，為了時活塞在氣缸里做往復

14、直線運動，為了把活塞的直線運動轉化為旋轉運動，必把活塞的直線運動轉化為旋轉運動，必須使用曲柄連桿機構。轉子發(fā)動機則不須使用曲柄連桿機構。轉子發(fā)動機則不同，它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化同，它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動扭矩。與往復式發(fā)動機相比，轉為驅動扭矩。與往復式發(fā)動機相比，轉子發(fā)動機取消了無用的直線運動，因而子發(fā)動機取消了無用的直線運動，因而同樣功率的轉子發(fā)動機尺寸較小，重量同樣功率的轉子發(fā)動機尺寸較小，重量較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大優(yōu)勢。優(yōu)勢。 轉子發(fā)動機黃色：新鮮氣；黃色：新鮮氣；紅色：壓縮、點火；紅色：壓縮、點火；灰色：廢氣灰色：廢氣黃

15、色：新鮮氣；黃色：新鮮氣；紅色：燃燒做功；紅色：燃燒做功；灰色：廢氣灰色：廢氣 轉子發(fā)動機的運動特點是：三角轉子的中心轉子發(fā)動機的運動特點是：三角轉子的中心繞輸出軸中心公轉的同時，三角轉子本身又繞輸出軸中心公轉的同時，三角轉子本身又繞其中心自轉。在三角轉子轉動時，以三角繞其中心自轉。在三角轉子轉動時，以三角轉子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為轉子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合，齒輪固定在缸體上不轉動，中心的齒輪嚙合，齒輪固定在缸體上不轉動，內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3：2。上述運動。上述運動關系使得三角轉子頂點的運動軌跡（即汽缸關系使得三角轉子頂點的運

16、動軌跡（即汽缸壁的形狀）似壁的形狀）似“8”字形。三角轉子把汽缸分字形。三角轉子把汽缸分成三個獨立空間，三個空間各自先后完成進成三個獨立空間，三個空間各自先后完成進氣、壓縮、做功和排氣，三角轉子自轉一周，氣、壓縮、做功和排氣，三角轉子自轉一周，發(fā)動機點火做功三次。由于以上運動關系，發(fā)動機點火做功三次。由于以上運動關系，輸出軸的轉速是轉子自轉速度的輸出軸的轉速是轉子自轉速度的3倍，這與往倍，這與往復運動式發(fā)動機的活塞與曲軸：的運動復運動式發(fā)動機的活塞與曲軸：的運動關系完全不同。關系完全不同。6、采用燃氣輪機用作汽車的動力源 在古代，人們就已經(jīng)開始使用輪機。用水力在古代，人們就已經(jīng)開始使用輪機。用

17、水力推動渦輪的，叫做水輪機，用蒸汽推動渦輪推動渦輪的，叫做水輪機，用蒸汽推動渦輪的，叫做汽輪機。后來又發(fā)明了用燃燒氣體的，叫做汽輪機。后來又發(fā)明了用燃燒氣體來推動渦輪的，叫做燃氣輪機。來推動渦輪的，叫做燃氣輪機。 燃氣輪機的優(yōu)點是結構簡單、體積小、質(zhì)量燃氣輪機的優(yōu)點是結構簡單、體積小、質(zhì)量輕、轉速高、功率大。但它只適宜在一定負輕、轉速高、功率大。但它只適宜在一定負荷和轉速下工作，輸出高功率，所以燃氣輪荷和轉速下工作，輸出高功率，所以燃氣輪發(fā)動機只適應在大客車和大型載貨汽車上使發(fā)動機只適應在大客車和大型載貨汽車上使用。用。20世紀世紀60年代末，美國已約有年代末，美國已約有4萬輛燃氣萬輛燃氣輪機

18、載貨汽車和公共汽車。目前，國外對汽輪機載貨汽車和公共汽車。目前，國外對汽車用燃氣輪機的研究很多。車用燃氣輪機的研究很多。 7、太陽能汽車 世界上第一部光電池是世界上第一部光電池是20世紀世紀50年代制造出年代制造出來的。陽光電池有好多種，其中最常用的是來的。陽光電池有好多種，其中最常用的是硅電池。近年來，裝有高效太陽能電池，把硅電池。近年來，裝有高效太陽能電池，把太陽能轉化為汽車的動能，已成為全世界各太陽能轉化為汽車的動能，已成為全世界各國研制的課題。其中最關鍵的問題是研制具國研制的課題。其中最關鍵的問題是研制具有高效、低成本的太陽能蓄電池。因為只有有高效、低成本的太陽能蓄電池。因為只有足夠大

19、的太陽能蓄電池，才能發(fā)出足夠的能足夠大的太陽能蓄電池，才能發(fā)出足夠的能量驅動汽車。但是，目前太陽能電池成本還量驅動汽車。但是，目前太陽能電池成本還太高，蓄電池體積過大，太陽能汽車離實用太高，蓄電池體積過大，太陽能汽車離實用階段還很遠。另外，由于蓄電池的容量有限，階段還很遠。另外，由于蓄電池的容量有限，所以太陽能汽車在無太陽的情況下，連續(xù)行所以太陽能汽車在無太陽的情況下，連續(xù)行駛是有一定限制的。駛是有一定限制的。 8、電動汽車 電動汽車和內(nèi)燃機汽車同樣歷史悠久。電動電動汽車和內(nèi)燃機汽車同樣歷史悠久。電動機和鉛蓄電池早在上個世紀中葉和末期就產(chǎn)機和鉛蓄電池早在上個世紀中葉和末期就產(chǎn)生了，在人們?yōu)檐囕v

20、尋求經(jīng)濟、高效動力的生了，在人們?yōu)檐囕v尋求經(jīng)濟、高效動力的漫長過程中，很自然地想到用蓄電池供給電漫長過程中，很自然地想到用蓄電池供給電動機產(chǎn)生動力的方案。但是，由于蓄電池質(zhì)動機產(chǎn)生動力的方案。但是，由于蓄電池質(zhì)量太大，充電時間長，每一次充電后的行車量太大，充電時間長，每一次充電后的行車路程太短，這些問題未能得到很好的解決，路程太短，這些問題未能得到很好的解決，所以電動汽車競爭不過汽油汽車。但是，由所以電動汽車競爭不過汽油汽車。但是，由于電動汽車不消耗石油燃料，不污染空氣，于電動汽車不消耗石油燃料，不污染空氣，所以多年來人們對它的研究活動從未停止過。所以多年來人們對它的研究活動從未停止過。 美國

21、、歐洲和日本的汽車廠家都在加緊開發(fā)燃料電美國、歐洲和日本的汽車廠家都在加緊開發(fā)燃料電池技術，預計池技術，預計3至至4年后，燃料電池將達到批量生產(chǎn)年后，燃料電池將達到批量生產(chǎn)階段并投放市場。世界各大廠商已結成兩大集團，階段并投放市場。世界各大廠商已結成兩大集團，以豐田、通用汽車公司為一方，以戴姆勒以豐田、通用汽車公司為一方，以戴姆勒克萊斯勒、克萊斯勒、福特及三菱汽車公司為另一方，展開了激烈的燃料福特及三菱汽車公司為另一方，展開了激烈的燃料電池車技術開發(fā)競爭。電池車技術開發(fā)競爭。 燃料電池車最大優(yōu)點是清潔、無污染，所排出的唯燃料電池車最大優(yōu)點是清潔、無污染，所排出的唯一廢棄物為水分。各大汽車廠商都

22、認為近期內(nèi)有可一廢棄物為水分。各大汽車廠商都認為近期內(nèi)有可能取代傳統(tǒng)汽車的清潔交通工具只有燃料電池車。能取代傳統(tǒng)汽車的清潔交通工具只有燃料電池車。為此，它們紛紛敦促本國政府制定相關的產(chǎn)業(yè)政策，為此，它們紛紛敦促本國政府制定相關的產(chǎn)業(yè)政策，美國能源部已制訂了美國能源部已制訂了“氫計劃氫計劃”，提出要在，提出要在2010年年讓燃料電池車在汽車市場上占讓燃料電池車在汽車市場上占25的份額，日本不的份額，日本不久前提出的發(fā)展目標是在久前提出的發(fā)展目標是在2010年前要把汽車用燃料年前要把汽車用燃料電池的價格降低到普通汽油發(fā)動機的水平，并且要電池的價格降低到普通汽油發(fā)動機的水平，并且要首先從政府機關開始

23、普及燃料電池車。首先從政府機關開始普及燃料電池車。 9、智能汽車 隨著電子計算機的廣泛應用，汽車不要人駕駛隨著電子計算機的廣泛應用，汽車不要人駕駛且能夠自動行駛的日子已經(jīng)到來了，這種汽車且能夠自動行駛的日子已經(jīng)到來了，這種汽車就是智能汽車。就是智能汽車。 日本已研究出智能汽車，當智能汽車在試驗線日本已研究出智能汽車，當智能汽車在試驗線路上行駛時，能夠自動加速和減速，自動躲避路上行駛時，能夠自動加速和減速，自動躲避障礙。若遇道路阻塞不能通行，便自動停在障障礙。若遇道路阻塞不能通行，便自動停在障礙物前，旁觀者完全想不到是無人駕駛的。唯礙物前，旁觀者完全想不到是無人駕駛的。唯一用人的地方是汽車啟動時

24、須按一下啟動開關。一用人的地方是汽車啟動時須按一下啟動開關。 智能汽車的關鍵是計算機代替了人的一切操智能汽車的關鍵是計算機代替了人的一切操作。因為它附帶有道路識別系統(tǒng)、信號接收作。因為它附帶有道路識別系統(tǒng)、信號接收系統(tǒng)、自動導行系統(tǒng)、自動制動系統(tǒng)和自動系統(tǒng)、自動導行系統(tǒng)、自動制動系統(tǒng)和自動變速系統(tǒng)等。所有的系統(tǒng)有多個計算機控制變速系統(tǒng)等。所有的系統(tǒng)有多個計算機控制并相互連機協(xié)調(diào)，當人們給予汽車目的地的并相互連機協(xié)調(diào)，當人們給予汽車目的地的信號后，汽車將啟動向目的地行駛，在行駛信號后，汽車將啟動向目的地行駛，在行駛過程中，它不僅能平穩(wěn)地行駛在正確的路線過程中，它不僅能平穩(wěn)地行駛在正確的路線上，而

25、且能在緊急情況下自動制動停車，或上，而且能在緊急情況下自動制動停車，或轉向走到另一條暢通無阻的路線。轉向走到另一條暢通無阻的路線。 10、未來的飛行汽車 制約汽車發(fā)展的主要因素有兩個：制約汽車發(fā)展的主要因素有兩個：一是公路，一是公路，一個是能源。一個是能源。如果沒有汽車的飛速發(fā)展，很難想象會有今天四如果沒有汽車的飛速發(fā)展，很難想象會有今天四通八達的公路網(wǎng)，而公路尤其是高速公路的普通八達的公路網(wǎng)，而公路尤其是高速公路的普及又促使汽車行駛速度大幅度提高。目前，隨及又促使汽車行駛速度大幅度提高。目前，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，全世界的汽車擁有量正以著汽車工業(yè)的發(fā)展，全世界的汽車擁有量正以每年每年6的增長率

26、迅速增加，但公路的增長率的增長率迅速增加，但公路的增長率遠遠低于汽車，這就不可避免地帶來了交通的遠遠低于汽車，這就不可避免地帶來了交通的擁擠。擁擠。 為了從根本上解決公路擁擠問題，人們就開為了從根本上解決公路擁擠問題，人們就開始研制不占用公路、能在空中行駛的汽車。始研制不占用公路、能在空中行駛的汽車。這種汽車不同于一般意義上的飛機，它可以這種汽車不同于一般意義上的飛機，它可以垂直起降，同時在安全性、行駛靈活性、油垂直起降，同時在安全性、行駛靈活性、油耗和價格等方面又與一般豪華轎車相當。因耗和價格等方面又與一般豪華轎車相當。因此，給它起了個名字叫此，給它起了個名字叫“空中汽車空中汽車”。 目前，

27、美國已研制出這種目前，美國已研制出這種“空中汽車空中汽車”，它，它可乘坐可乘坐4 人，最高航速為人，最高航速為 675 kmh，續(xù)駛，續(xù)駛里程達里程達1000多多km，采用，采用 8臺汪克爾發(fā)動機作臺汪克爾發(fā)動機作動力，百公里體積油耗將近動力，百公里體積油耗將近 17L，使用普通，使用普通車用汽油，其價格為幾萬美元。車用汽油，其價格為幾萬美元。 穆勒的空中汽車穆勒的空中汽車（SKYCAR ） 2001年，美國的穆年，美國的穆勒研制出了名為勒研制出了名為MX400空中汽車。最空中汽車。最高飛行時速超過高飛行時速超過600多公里，比直升機快多公里，比直升機快2倍，可載倍，可載4人，飛人，飛行最大高

28、度行最大高度9000米，米，航程航程1500公里。飛公里。飛行本領毫不遜色一般行本領毫不遜色一般的飛機。有了它，人的飛機。有了它，人們可從家里直接出發(fā)，們可從家里直接出發(fā)，12小時能從北京小時能從北京飛抵上海。飛抵上海。 前加州大學力學和空氣動力學教授保爾穆勒前加州大學力學和空氣動力學教授保爾穆勒(Moller) 于于1983年創(chuàng)建穆勒國際公司，研制空中年創(chuàng)建穆勒國際公司，研制空中汽車汽車(SKYCAR)。28年來花費了年來花費了4,000多萬美元。多萬美元。有包括研究生在內(nèi)的有包括研究生在內(nèi)的900多人投入研制工作，費時多人投入研制工作，費時60萬人時。經(jīng)過無數(shù)次實驗，終于進入成功者行萬人時

29、。經(jīng)過無數(shù)次實驗，終于進入成功者行列。列。1989年推出的年推出的M200X首次試飛，升空高度為首次試飛，升空高度為21.33米。米。1992年在世界上首次申請了專利。穆勒年在世界上首次申請了專利。穆勒將他的空中汽車描述為將他的空中汽車描述為“可以從駕車道上升空，可以從駕車道上升空，能夠運送到希望到達之處，并且能夠準確著陸的能夠運送到希望到達之處，并且能夠準確著陸的個人化運輸工具。個人化運輸工具?！?科學家卡力夫科學家卡力夫(Kalif)將空中將空中汽車稱為汽車稱為21世紀的計算機之夢。世紀的計算機之夢。 Aerobot是穆勒的專是穆勒的專利利,其最大功能是實其最大功能是實現(xiàn)垂直起降。獨特現(xiàn)垂

30、直起降。獨特之處是將翼扇置于之處是將翼扇置于管道內(nèi)。對人、物管道內(nèi)。對人、物和其他部件的損害和其他部件的損害可能性降低。也可可能性降低。也可以顯著減少通過熱以顯著減少通過熱和雷達檢測被發(fā)現(xiàn)和雷達檢測被發(fā)現(xiàn)的概率。的概率。Aerobot 另一項核心技術是汪另一項核心技術是汪克爾克爾(Wankel)發(fā)動發(fā)動機機 。重量很輕但能。重量很輕但能夠提供很大的功率。夠提供很大的功率。MX400共有共有8個汪克個汪克爾爾(Wankel)旋轉發(fā)動旋轉發(fā)動機，功率為機，功率為720馬力，馬力，設置在兩邊的設置在兩邊的4個金個金屬車架里。其中屬車架里。其中4臺臺發(fā)動機供正常飛行用，發(fā)動機供正常飛行用，另外另外4臺

31、備用。任何臺備用。任何一臺發(fā)動機出現(xiàn)故障，一臺發(fā)動機出現(xiàn)故障，其他的發(fā)動機都可以其他的發(fā)動機都可以使汽車繼續(xù)在空中行使汽車繼續(xù)在空中行駛?？罩衅嚨陌l(fā)動駛。空中汽車的發(fā)動機比一般的發(fā)動機小，機比一般的發(fā)動機小，但功率卻不比后者小。但功率卻不比后者小。 一旦汽車重量、乘員增加一旦汽車重量、乘員增加時，風扇的升力會顯得力時，風扇的升力會顯得力不從心。此時，不從心。此時，MX-400空中汽車前后空中汽車前后4個發(fā)動機個發(fā)動機會向上傾斜會向上傾斜45度，便可提度，便可提供約一半的升力。供約一半的升力。MX-400在發(fā)動機轉動在發(fā)動機轉動45度時，度時，位于發(fā)動機艙內(nèi)的風扇可位于發(fā)動機艙內(nèi)的風扇可順著氣

32、流再轉順著氣流再轉45度。兩個度。兩個45度的組合便產(chǎn)生了垂直度的組合便產(chǎn)生了垂直向上的升力，且升力為兩向上的升力，且升力為兩個力的合力。于是，空中個力的合力。于是，空中汽車便能輕盈飛起。汽車便能輕盈飛起。 1975年的樣機 1989年年M200X樣樣機的飛行照片機的飛行照片 這時的樣機需要飛行員。1995年生產(chǎn)了10架樣機，到1997年一共生產(chǎn)了200架。價格開始為89.5萬美元，到1997年底為75萬美元。1995年美國政府批準空中汽車為實驗性飛行器。限于政府機構以及商業(yè)及個人擁有者使用，不能出租。美國以外的國家比美國的批準手續(xù)要快，只要應用地面控制設備以及經(jīng)過批準，就可以購買。1997年

33、開始進入輕型飛機市場。 1998-1999年期間每年生產(chǎn)年期間每年生產(chǎn)1000架，價格為架，價格為50萬美元。萬美元。這時的型號為載客這時的型號為載客4人的人的M400。 11、集乘棲于一體的“家園”汽車 縱觀近年來各汽車廠商不斷推出的汽車新品，縱觀近年來各汽車廠商不斷推出的汽車新品，人們不難發(fā)現(xiàn)：將音響、空調(diào)、電話和電腦人們不難發(fā)現(xiàn)：將音響、空調(diào)、電話和電腦等家電悉數(shù)搬進汽車里，追求家一樣的輕松等家電悉數(shù)搬進汽車里，追求家一樣的輕松舒適感正逐漸成為汽車設計和制造的新趨勢。舒適感正逐漸成為汽車設計和制造的新趨勢。 裝有全面功能的裝有全面功能的“家園家園”汽車設備，且是汽車設備，且是“信息家電信

34、息家電”。例如電話可以直接上網(wǎng)，電。例如電話可以直接上網(wǎng)，電視的遙控器被電腦取代，可以上網(wǎng)下載資料視的遙控器被電腦取代，可以上網(wǎng)下載資料和選節(jié)目等等和選節(jié)目等等 正如汽車業(yè)一個著名的企業(yè)家說過，正如汽車業(yè)一個著名的企業(yè)家說過，20世紀世紀是汽車改變了人類社會，而是汽車改變了人類社會，而21世紀將是人類世紀將是人類社會改變汽車的時代。社會改變汽車的時代。 12、網(wǎng)絡汽車 所謂網(wǎng)絡汽車，是傳統(tǒng)汽車技術與現(xiàn)代信息所謂網(wǎng)絡汽車，是傳統(tǒng)汽車技術與現(xiàn)代信息技術高度結合的產(chǎn)品，汽車與網(wǎng)絡的高度整技術高度結合的產(chǎn)品，汽車與網(wǎng)絡的高度整合是網(wǎng)絡汽車最顯著的特征。合是網(wǎng)絡汽車最顯著的特征?！熬W(wǎng)絡汽車網(wǎng)絡汽車”一般

35、都裝有聲音辨認系統(tǒng)和衛(wèi)星接收器。為一般都裝有聲音辨認系統(tǒng)和衛(wèi)星接收器。為保證安全駕駛，人們無法在同一時間內(nèi)既注保證安全駕駛，人們無法在同一時間內(nèi)既注意路況又操作鍵盤和鼠標。因此聲控軟件是意路況又操作鍵盤和鼠標。因此聲控軟件是最好的解決之道。最好的解決之道。 網(wǎng)絡技術在汽車上的高度應用，不僅可以大網(wǎng)絡技術在汽車上的高度應用，不僅可以大大提高汽車的綜合性能，提高行車質(zhì)量，減大提高汽車的綜合性能，提高行車質(zhì)量，減輕駕駛者的操作負擔，而且還可以使駕駛者輕駕駛者的操作負擔，而且還可以使駕駛者始終保持與外界的緊密聯(lián)系。始終保持與外界的緊密聯(lián)系。 睡眠報警裝置 德國寶馬汽車公司目前正在測試一種自動報警裝置，

36、該裝置可降低司機在駕駛途中“進入夢鄉(xiāng)”的風險。 這種報警系統(tǒng)的設計原理是通過一臺攝象機，對司機的眼瞼活動情況進行檢測，并將數(shù)據(jù)匯總后傳遞到裝置內(nèi)，以確定司機在駕駛中的清醒程度，繼而適時發(fā)出光警報信號。 據(jù)一家保險業(yè)機構GDV的調(diào)查顯示，約四分之一的交通事故是在司機打瞌睡時發(fā)生的，另有14%的車禍是由于司機注意力不集中引起的。 第二節(jié)第二節(jié)車上網(wǎng)絡技術概述車上網(wǎng)絡技術概述2.1 現(xiàn)場總線（現(xiàn)場總線（Fieldbus）簡介）簡介 現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線當今自動化領域技術發(fā)展的當今自動化領域技術發(fā)展的熱點熱點自動化領域的計算機局域網(wǎng)。自動化領域的計算機局域網(wǎng)。 總線總線：傳輸信號或信息的公共路徑，是遵：傳

37、輸信號或信息的公共路徑，是遵循同一技術規(guī)范的連接與操作方式。循同一技術規(guī)范的連接與操作方式。 現(xiàn)場總線：現(xiàn)場總線：應用在生產(chǎn)現(xiàn)場、在微機化測應用在生產(chǎn)現(xiàn)場、在微機化測量控制設備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字量控制設備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的系統(tǒng)。通信的系統(tǒng)。稱為開放式、數(shù)字化、稱為開放式、數(shù)字化、多點通信的多點通信的底層控制網(wǎng)絡底層控制網(wǎng)絡。 應用：制造業(yè)、流程工業(yè)、交通、樓宇等應用：制造業(yè)、流程工業(yè)、交通、樓宇等汽車電子技術發(fā)展的特點：汽車電子技術發(fā)展的特點： 汽車電子控制技術從汽車電子控制技術從單一的控制單一的控制逐步發(fā)逐步發(fā)展到展到綜合控制綜合控制，如點火時刻、燃油噴射、，如點火時刻

38、、燃油噴射、怠速控制、排氣再循環(huán)。怠速控制、排氣再循環(huán)。 電子技術從電子技術從發(fā)動機發(fā)動機控制擴展到控制擴展到汽車的各汽車的各個組成部分個組成部分，如制動防抱死系統(tǒng)、自動，如制動防抱死系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)等。變速系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)等。 從從汽車本身汽車本身到融入到融入外部社會環(huán)境外部社會環(huán)境。 現(xiàn)代汽車電子技術的分類：現(xiàn)代汽車電子技術的分類： 單獨控制系統(tǒng)單獨控制系統(tǒng)：由一個電子控制單元（：由一個電子控制單元（ECU）控制一個工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)，控制一個工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)，如發(fā)動機控制系統(tǒng)、自動變速器等。如發(fā)動機控制系統(tǒng)、自動變速器等。 集中控制系統(tǒng)集中控制系統(tǒng)

39、：由一個電子控制單元（：由一個電子控制單元（ECU）同時控制多個工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系同時控制多個工作裝置或系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)。如汽車底盤控制系統(tǒng)。統(tǒng)。如汽車底盤控制系統(tǒng)。 控制器局域網(wǎng)絡系統(tǒng)控制器局域網(wǎng)絡系統(tǒng)（CAN總線系統(tǒng)）：由總線系統(tǒng)）：由多個電子控制單元（多個電子控制單元（ECU）同時控制多個工）同時控制多個工作裝置或系統(tǒng)，各控制單元（作裝置或系統(tǒng)，各控制單元（ECU）的共用）的共用信息通過總線互相傳遞。信息通過總線互相傳遞。二、車用網(wǎng)絡發(fā)展原因二、車用網(wǎng)絡發(fā)展原因 電子技術發(fā)展電子技術發(fā)展-線束增加線束增加 線控系統(tǒng)（線控系統(tǒng)（X-BY-WIRE） 計算機網(wǎng)絡的廣泛應用計算機網(wǎng)絡

40、的廣泛應用 智能交通系統(tǒng)的應用智能交通系統(tǒng)的應用汽車發(fā)展帶來的問題汽車發(fā)展帶來的問題（1）汽車電子技術的發(fā)展）汽車電子技術的發(fā)展汽車上電子裝置汽車上電子裝置越來越多越來越多汽車的整體汽車的整體布置空間縮小布置空間縮小 （2）傳統(tǒng)電器設備多為點到點通信）傳統(tǒng)電器設備多為點到點通信導致了導致了龐大的線束龐大的線束 （3）大量的連接器導致可靠性降低。大量的連接器導致可靠性降低。粗大的線束粗大的線束與汽車中有限的可用空間之間的與汽車中有限的可用空間之間的矛盾越來越尖銳，電纜的體積、可靠性和重矛盾越來越尖銳，電纜的體積、可靠性和重量成為越來越突出的問題，而且也成為汽車量成為越來越突出的問題，而且也成為汽

41、車輕量化輕量化和和進一步電子化進一步電子化的最大障礙，汽車的的最大障礙，汽車的制造和安裝也變得非常困難。制造和安裝也變得非常困難。（4）存在冗余的傳感器。）存在冗余的傳感器。 Vo l v o 汽車近三十年來線束增長的情況汽車近三十年來線束增長的情況Vo l v o 汽車近三十年來線束汽車近三十年來線束增長的情況增長的情況 1970年：線束長度年：線束長度200米米 1980年：線束長度年：線束長度600米米 1990年：線束長度年：線束長度1000米米 1995年：線束長度年：線束長度1200米米 2000年：線束長度已達年：線束長度已達1500米米 車用網(wǎng)絡車用網(wǎng)絡：通過總線將汽車上的各種

42、電：通過總線將汽車上的各種電子裝置與設備連成一個網(wǎng)絡，實現(xiàn)相互子裝置與設備連成一個網(wǎng)絡，實現(xiàn)相互之間的信息共享，既減少了線束，又可之間的信息共享，既減少了線束，又可更好地控制和協(xié)調(diào)汽車的各個系統(tǒng)，使更好地控制和協(xié)調(diào)汽車的各個系統(tǒng)，使汽車性能達到最佳。汽車性能達到最佳。汽車網(wǎng)絡化的優(yōu)點汽車網(wǎng)絡化的優(yōu)點 布線簡單，設計簡化布線簡單，設計簡化，節(jié)約銅材，降低成本。節(jié)約銅材，降低成本。 可靠性提高，可維護性大為提高可靠性提高，可維護性大為提高 實現(xiàn)信息共享，提高汽車性能實現(xiàn)信息共享，提高汽車性能 滿足現(xiàn)代汽車電子設備種類功能越來越多的滿足現(xiàn)代汽車電子設備種類功能越來越多的要求要求 總之，使用汽車網(wǎng)絡不

43、僅可以總之，使用汽車網(wǎng)絡不僅可以減少線束減少線束，而且，而且能夠能夠提高提高各控制系統(tǒng)的運行各控制系統(tǒng)的運行可靠性可靠性，減少冗，減少冗余的傳感器及相應的軟硬件配置，實現(xiàn)各子余的傳感器及相應的軟硬件配置，實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的系統(tǒng)之間的資源共享資源共享，便于集中實現(xiàn)各子系，便于集中實現(xiàn)各子系統(tǒng)的在線故障診斷。統(tǒng)的在線故障診斷。 車用網(wǎng)絡特點車用網(wǎng)絡特點 成本低成本低 性能非?？煽啃阅芊浅？煽?具有容錯能力具有容錯能力 實時性好實時性好 可擴展性好可擴展性好汽車網(wǎng)絡的特點汽車網(wǎng)絡的特點 移動平臺移動平臺 資源共享資源共享 實時性實時性條件惡劣條件惡劣 可靠性可靠性穩(wěn)定穩(wěn)定性性潮濕、震動、塵土、潮濕、

44、震動、塵土、油污、溫度變化范油污、溫度變化范圍大圍大 系統(tǒng)復雜系統(tǒng)復雜 功能繁多功能繁多信號容量差異大信號容量差異大速率級別不等速率級別不等實時性要求不同實時性要求不同 網(wǎng)絡結構、網(wǎng)絡結構、協(xié)議多元化協(xié)議多元化總線總線型的結型的結構是最構是最適合車適合車用網(wǎng)絡用網(wǎng)絡體系的體系的 許多國外汽車制造和汽車電器制造廠家充分認許多國外汽車制造和汽車電器制造廠家充分認識到汽車網(wǎng)絡的重要性，并依據(jù)自身的情況開識到汽車網(wǎng)絡的重要性，并依據(jù)自身的情況開發(fā)了多種汽車網(wǎng)絡，如發(fā)了多種汽車網(wǎng)絡，如CAN、VAN、ABUS和和SAEJ1850。 CAN CAN 可通過簡單的協(xié)議，實現(xiàn)在電磁干擾環(huán)境可通過簡單的協(xié)議，實

45、現(xiàn)在電磁干擾環(huán)境下遠距離實時數(shù)據(jù)的可靠傳輸，且硬件成本較下遠距離實時數(shù)據(jù)的可靠傳輸，且硬件成本較低。由于低。由于CANCAN總線的高可靠性及其獨特的設計，總線的高可靠性及其獨特的設計，使其越來越受到人們（尤其在汽車領域）的重使其越來越受到人們（尤其在汽車領域）的重視。視。 就像汽車電子技術在就像汽車電子技術在20世紀世紀70年代引入集成年代引入集成電路、電路、80年代引入微處理器一樣，數(shù)據(jù)總線技年代引入微處理器一樣，數(shù)據(jù)總線技術的引入也將是汽車電子技術發(fā)展的一個里程術的引入也將是汽車電子技術發(fā)展的一個里程碑。碑。 國外統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，如果一輛中型以上國外統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，如果一輛中型以上的汽車中大量

46、地采用的汽車中大量地采用CAN總線技術，那總線技術，那么大約可以平均減少么大約可以平均減少300個接插件、個接插件、1 mile長的線束，共能夠減少約長的線束，共能夠減少約35kg的的質(zhì)量。質(zhì)量。CAN總線的另一個突出優(yōu)點是全總線的另一個突出優(yōu)點是全數(shù)字化通信，便于實現(xiàn)靈活的網(wǎng)絡互連數(shù)字化通信，便于實現(xiàn)靈活的網(wǎng)絡互連系統(tǒng)。與傳統(tǒng)接線技術相比，這一點是系統(tǒng)。與傳統(tǒng)接線技術相比，這一點是CAN總線技術最深刻的變革?？偩€技術最深刻的變革。 基于基于CAN總線的汽車電器網(wǎng)絡結構總線的汽車電器網(wǎng)絡結構發(fā)動機ECU自動變速器ECUABS/TCSECU安全氣囊ECU電控懸架ECU巡航控制ECU動力轉向ECU

47、電機控制ECU電池管理ECU燈光控制ECU刮雨洗滌控制ECU電動座椅ECU門鎖防盜ECU電動車窗ECU后視鏡喇叭ECU氣候控制ECU警告信號ECU儀表顯示ECU整車控制器ECU（網(wǎng)關）整車控制器ECU（網(wǎng)關）高速總線低速總線故障診斷ECU 目前汽車上的網(wǎng)絡連接方式主要采用目前汽車上的網(wǎng)絡連接方式主要采用2 2條條CANCAN： 一條用于一條用于驅動系統(tǒng)的高速驅動系統(tǒng)的高速CANCAN，速率達速率達到到500kb/s500kb/s。主要面向實時性要求較高。主要面向實時性要求較高的控制單元，如發(fā)動機、電動機等的控制單元，如發(fā)動機、電動機等 另一條用于另一條用于車身系統(tǒng)的低速車身系統(tǒng)的低速CANCA

48、N，速率，速率是是100kb/s100kb/s。主要是針對車身控制的，。主要是針對車身控制的，如車燈、車門、車窗等信號的采集以及如車燈、車門、車窗等信號的采集以及反饋。其特征是信號多但實時性要求低，反饋。其特征是信號多但實時性要求低，因此實現(xiàn)成本要求低。因此實現(xiàn)成本要求低。 國外發(fā)展現(xiàn)狀國外發(fā)展現(xiàn)狀 國際著名汽車制造商和零部件供應商于二十世國際著名汽車制造商和零部件供應商于二十世紀八十年代就致力于汽車網(wǎng)絡技術的研究與應紀八十年代就致力于汽車網(wǎng)絡技術的研究與應用，迄今已推出多種網(wǎng)絡標準，如用，迄今已推出多種網(wǎng)絡標準，如J1850 、VAN 、CAN 、ABUS等。等。 在各種汽車網(wǎng)絡中，在各種汽

49、車網(wǎng)絡中，CAN 以其獨特的設計，以其獨特的設計，優(yōu)異的性能和極高的可靠性得到了最為廣泛的優(yōu)異的性能和極高的可靠性得到了最為廣泛的應用。尤其在歐洲，應用。尤其在歐洲，Daimler Chrysler 、BWM 、Vo l k s wa g e n 及及Vo l v o公司公司等都將等都將CAN 作為他們電子系統(tǒng)控制器網(wǎng)絡化作為他們電子系統(tǒng)控制器網(wǎng)絡化的手段。美國的制造商也正逐步將他們的汽車的手段。美國的制造商也正逐步將他們的汽車網(wǎng)絡系統(tǒng)由網(wǎng)絡系統(tǒng)由J1850 過渡到過渡到CAN 。 最初車用網(wǎng)絡只有高檔汽車中才采用，而且最初車用網(wǎng)絡只有高檔汽車中才采用，而且多為各廠商自行研制的通信協(xié)議。多為各

50、廠商自行研制的通信協(xié)議。 當汽車的發(fā)展要求性能價格比盡可能高的當汽車的發(fā)展要求性能價格比盡可能高的時候，工業(yè)生產(chǎn)的標準化和新技術普及化的時候，工業(yè)生產(chǎn)的標準化和新技術普及化的進程已是不可阻擋。在這樣的形勢下，車用進程已是不可阻擋。在這樣的形勢下，車用網(wǎng)絡協(xié)議的標準化研究在國外迅速的發(fā)展起網(wǎng)絡協(xié)議的標準化研究在國外迅速的發(fā)展起來。來。 到到90年代初，協(xié)議的研發(fā)到了相對成熟的階年代初，協(xié)議的研發(fā)到了相對成熟的階段，從車身舒適性控制部件到動力系統(tǒng)控制段，從車身舒適性控制部件到動力系統(tǒng)控制部件都成為車用網(wǎng)絡包羅的對象。部件都成為車用網(wǎng)絡包羅的對象。 幾年前汽車網(wǎng)絡控制的應用還局限于幾年前汽車網(wǎng)絡控制

51、的應用還局限于高檔車，對于大多數(shù)人來講，汽車網(wǎng)高檔車，對于大多數(shù)人來講，汽車網(wǎng)絡技術還是一個比較陌生的概念。短絡技術還是一個比較陌生的概念。短短幾年內(nèi)，汽車網(wǎng)絡技術的發(fā)展速度短幾年內(nèi)，汽車網(wǎng)絡技術的發(fā)展速度令人瞠目結舌。令人瞠目結舌。 在現(xiàn)代轎車的設計中，在現(xiàn)代轎車的設計中，CANCAN已經(jīng)成為必已經(jīng)成為必須采用的裝置，奔馳、寶馬、大眾、須采用的裝置，奔馳、寶馬、大眾、沃爾沃及雷諾汽車都將沃爾沃及雷諾汽車都將CANCAN作為控制器作為控制器聯(lián)網(wǎng)的手段。聯(lián)網(wǎng)的手段。我國的發(fā)展情況 我國車用網(wǎng)絡的研究起步較晚，并且汽車電我國車用網(wǎng)絡的研究起步較晚，并且汽車電子方面的基礎也較薄弱，這對于我國汽車產(chǎn)子

52、方面的基礎也較薄弱，這對于我國汽車產(chǎn)業(yè)跟上國際先進技術是一大障礙。業(yè)跟上國際先進技術是一大障礙。 國內(nèi)近年來零星有些國內(nèi)近年來零星有些CANCAN的應用報道，大多是的應用報道，大多是在工業(yè)自動化系統(tǒng)方面的應用。在工業(yè)自動化系統(tǒng)方面的應用。 最早在車輛上應用得較好的是中國科學院合最早在車輛上應用得較好的是中國科學院合肥智能機械研究所在肥智能機械研究所在863 “863 “基于基于CANCAN網(wǎng)絡控制網(wǎng)絡控制的高架堆垛機產(chǎn)業(yè)化的高架堆垛機產(chǎn)業(yè)化”項目中完成的，完成項目中完成的，完成了一個用了一個用CANCAN網(wǎng)絡控制的高架堆垛機（電動叉網(wǎng)絡控制的高架堆垛機（電動叉車）的研究試制，包括其應用層協(xié)議的

53、制定。車）的研究試制，包括其應用層協(xié)議的制定。 由于我國中高級轎車主要以歐洲車型為由于我國中高級轎車主要以歐洲車型為主，因此歐洲車應用最廣泛的主，因此歐洲車應用最廣泛的CANCAN技術，技術，也將是國產(chǎn)轎車引進的技術項目。也將是國產(chǎn)轎車引進的技術項目。 僅以上海大眾的兩款引進車型為例，兩僅以上海大眾的兩款引進車型為例，兩年 前 ， 人 們 還 驚 嘆 作 為 中 檔 車 的年 前 ， 人 們 還 驚 嘆 作 為 中 檔 車 的 PassatB5采用了采用了CAN總線控制技術，總線控制技術，如今作為經(jīng)濟型轎車推出的如今作為經(jīng)濟型轎車推出的Polo也已全也已全面采用網(wǎng)絡控制技術。面采用網(wǎng)絡控制技術

54、。 在國內(nèi)，目前生產(chǎn)的車型裝備在國內(nèi)，目前生產(chǎn)的車型裝備CAN的有：的有：奧迪奧迪A6、奧迪、奧迪A4、寶來、帕薩特、寶來、帕薩特B5、Polo、Fiat Palio、Fiat Siena、BMW等，等，主要應用在動力系統(tǒng)主要應用在動力系統(tǒng)(發(fā)動機、變速箱及儀發(fā)動機、變速箱及儀表表)、安全系統(tǒng)、安全系統(tǒng)(ABS、EBD、ASR、ESP等等)和車身系統(tǒng)和車身系統(tǒng)(門、窗、空調(diào)、燈光、鎖、門、窗、空調(diào)、燈光、鎖、座椅等座椅等)。 常見拓撲結構 2.3 開放系統(tǒng)互連（開放系統(tǒng)互連（OSI）參考模型）參考模型 第一層：物理層第一層：物理層(physical layer)。在。在由物理通信信道連接由物理

55、通信信道連接的任一對節(jié)點之間，的任一對節(jié)點之間，提供一個傳送比特流提供一個傳送比特流的虛擬比特管道。的虛擬比特管道。 在發(fā)端將從高層接收在發(fā)端將從高層接收的比特流變成適合于的比特流變成適合于物理信道傳輸?shù)男盘枺锢硇诺纻鬏數(shù)男盘?，在收端再將該信號恢在收端再將該信號恢復成所傳輸?shù)谋忍亓?。復成所傳輸?shù)谋忍亓鳌?物理信道包括：物理信道包括：雙絞雙絞線線、同軸電纜、光纜、同軸電纜、光纜、無線電信道等。無線電信道等。 第二層：數(shù)據(jù)鏈路層第二層：數(shù)據(jù)鏈路層(data 1ink layer)。物理層提供。物理層提供的僅僅是原始的數(shù)字比特流傳送服務，并不進行差的僅僅是原始的數(shù)字比特流傳送服務，并不進行差錯保護

56、。而數(shù)據(jù)鏈路層負責數(shù)據(jù)塊錯保護。而數(shù)據(jù)鏈路層負責數(shù)據(jù)塊(幀幀)的傳送，并進的傳送，并進行必要的行必要的同步同步控制、控制、差錯差錯控制和控制和流量流量控制。因此其控制。因此其上層可以認為鏈路上的傳輸是無差錯的。上層可以認為鏈路上的傳輸是無差錯的。 第三層：網(wǎng)絡層第三層：網(wǎng)絡層(network 1ayer)：功能是把網(wǎng)絡中：功能是把網(wǎng)絡中的節(jié)點和數(shù)據(jù)鏈路有效地組織起來，為終端系統(tǒng)提的節(jié)點和數(shù)據(jù)鏈路有效地組織起來，為終端系統(tǒng)提供透明的傳輸通路。網(wǎng)絡層通常分為兩個子層：網(wǎng)供透明的傳輸通路。網(wǎng)絡層通常分為兩個子層：網(wǎng)內(nèi)子層和網(wǎng)際子層。網(wǎng)內(nèi)子層解決子網(wǎng)內(nèi)分組的路內(nèi)子層和網(wǎng)際子層。網(wǎng)內(nèi)子層解決子網(wǎng)內(nèi)分組的

57、路由、尋址和傳輸問題；網(wǎng)際子層解決分組跨越不同由、尋址和傳輸問題；網(wǎng)際子層解決分組跨越不同子網(wǎng)的路由選擇、尋址和傳輸問題。它還包括不同子網(wǎng)的路由選擇、尋址和傳輸問題。它還包括不同子網(wǎng)之間速率匹配、流量控制、不同長度分組的適子網(wǎng)之間速率匹配、流量控制、不同長度分組的適配、連接的建立、保持和終止等問題。配、連接的建立、保持和終止等問題。 第四層：運輸層第四層：運輸層(transport layer)。運輸層可以看成。運輸層可以看成是用戶和網(wǎng)絡之間的是用戶和網(wǎng)絡之間的“聯(lián)絡員聯(lián)絡員”。它利用低三層所。它利用低三層所提供的網(wǎng)絡服務向高層提供可靠的端到端的透明數(shù)提供的網(wǎng)絡服務向高層提供可靠的端到端的透明

58、數(shù)據(jù)傳送。它根據(jù)發(fā)端和終端的地址定義一個跨過多據(jù)傳送。它根據(jù)發(fā)端和終端的地址定義一個跨過多個網(wǎng)絡的邏輯連接個網(wǎng)絡的邏輯連接(而不是第三層所處理的物理連接而不是第三層所處理的物理連接)，并完成端到端并完成端到端(而不是第二層所處理的一段數(shù)據(jù)鏈路而不是第二層所處理的一段數(shù)據(jù)鏈路)的差錯糾正和流量控制功能。它使得兩個終端系統(tǒng)的差錯糾正和流量控制功能。它使得兩個終端系統(tǒng)之間傳送的數(shù)據(jù)單元無差錯，無丟失或重復，無次之間傳送的數(shù)據(jù)單元無差錯，無丟失或重復，無次序顛倒。序顛倒。 當高層需要高的吞吐量時，運輸層可以當高層需要高的吞吐量時，運輸層可以產(chǎn)生多個網(wǎng)絡連接。當產(chǎn)生和維護一個網(wǎng)絡連接很產(chǎn)生多個網(wǎng)絡連接。

59、當產(chǎn)生和維護一個網(wǎng)絡連接很貴時，運輸層可以將多個運輸層的連接復接到一個貴時，運輸層可以將多個運輸層的連接復接到一個網(wǎng)絡連接中。當用戶終端系統(tǒng)運行多個網(wǎng)絡連接中。當用戶終端系統(tǒng)運行多個session時，時，運輸層需要建立多個連接，并正確區(qū)分不同連接中運輸層需要建立多個連接，并正確區(qū)分不同連接中不同不同session的消息。的消息。 第五層：會話層第五層：會話層(session layer)。負責控制兩個系統(tǒng)負責控制兩個系統(tǒng)的表示層的表示層(第六層第六層)實體之間的對話實體之間的對話。除向高層提供連。除向高層提供連接外，還考慮了對話的規(guī)則和連續(xù)性。接外，還考慮了對話的規(guī)則和連續(xù)性?；竟δ埽夯竟?/p>

60、能：（1）向兩個表示層實體提供建立和使用連接的方法向兩個表示層實體提供建立和使用連接的方法，這種表示層之間的連接叫做這種表示層之間的連接叫做“會會” (session)。（2）考慮對話的規(guī)則和連續(xù)性，提供一些服務：考慮對話的規(guī)則和連續(xù)性，提供一些服務： 提供不同的對話類型提供不同的對話類型(兩個方向同時進行，兩個方向交替進兩個方向同時進行，兩個方向交替進行，或單方向進行等行，或單方向進行等)， 遇到故障時的對話恢復遇到故障時的對話恢復(同步同步)。(利用在對話中插入一系列利用在對話中插入一系列檢查點，一旦故障發(fā)生，會話層可以從故障發(fā)生前的一個檢查點，一旦故障發(fā)生，會話層可以從故障發(fā)生前的一個檢