LIN总线技术在新能源汽车空调中的应用
- 格式:docx
- 大小:791.44 KB
- 文档页数:8
基于LIN总线的汽车空调控制系统随着汽车工业的快速发展,车内三大件(发动机、变速器、空调)也在不断升级。
对于车主来说,在夏季开车,空调是必不可少的。
随着现代科技的发展,车内空调的智能化、便捷化正在逐步实现。
本文将介绍基于LIN总线的汽车空调控制系统。
一、LIN总线简介LIN(Local Interconnect Network,局部互联网)总线是一种低速和低成本的串行通信总线,旨在为汽车电子控制模块(ECU)提供基础通信模块,以实现各种汽车设备的控制。
它不像其他总线一样专门用于高速数据传输,而是专为嵌入式应用设计,从而提高了系统的弹性。
二、LIN总线在汽车空调控制系统中的应用LIN总线是在车辆内部进行控制的一种有效方式,它可以控制许多重要部分。
汽车空调控制系统中同样需要控制许多不同的部分,例如:温度、风速、湿度等等。
先进的汽车空调控制系统可以通过使用LIN总线进行精确的控制来为车主提供更舒适的驾驶体验。
在汽车空调控制系统中,LIN总线通过专门的控制器和传感器实现。
控制器通过接收驾驶员设置的控制信号,与传感器交互,最终将空调控制信号发送到各个设备。
在这个过程中,LIN总线承担了信息传输的任务,提供了高效的控制方式。
三、基于LIN总线的汽车空调控制系统1. 空调控制器与传感器汽车空调控制器是控制系统的核心,它可以通过LIN总线与整个系统的传感器交互。
传感器能够测量温度、湿度和空气质量等参数,根据这些参数,控制器可以发送指令到相应的执行器。
同时,控制器也可以接受来自传感器的反馈信息,以进行进一步的控制。
2. 空调执行器空调系统的执行器包括风扇、控制阀和压缩机等。
通过LIN 总线,控制器可以准确地控制这些执行器。
例如,控制器可以指示压缩机启动,来降低车内的温度。
控制器还可以调整风扇的速度,以实现人们对空气流动的需求。
3. 用户界面用户界面是控制汽车空调的主要方式。
通过控制器,驾驶员可以调节空调工作的方式和参数。
lin 总线标准摘要:1.什么是Lin总线标准2.Lin总线的发展历程3.Lin总线的特点和优势4.Lin总线在汽车行业的应用5.Lin总线与其他总线技术的比较6.Lin总线的发展前景和挑战正文:Lin总线是一种低速、低成本的串行通信总线标准,主要用于汽车电子设备的通信。
它最初由美国半导体公司提出,并得到了许多汽车制造商的支持。
Lin总线的发展历程可以追溯到2000年。
当时,为了满足汽车电子设备通信的需求,美国半导体公司研发了一种新的通信总线技术,这就是Lin总线。
经过多次修订,Lin总线已经成为了一种成熟的通信技术,广泛应用于汽车行业。
Lin总线的特点和优势在于它的低速、低成本和可靠性。
与其它总线技术相比,Lin总线的传输速率较低,但它的成本也相应较低。
同时,Lin总线还具有很好的抗干扰性和可靠性,能够在恶劣的环境下稳定工作。
在汽车行业,Lin总线主要用于车联网、车身控制、安全系统等领域。
例如,它可以用作汽车音响系统、导航系统、仪表盘等设备的通信总线,实现设备之间的数据交换和控制。
与其他总线技术相比,Lin总线具有以下优势:首先,它的传输速率较低,可以降低成本和功耗;其次,它的通信距离较长,可以实现远距离通信;最后,它的可靠性较高,可以满足汽车行业的高标准要求。
尽管Lin总线在汽车行业有着广泛的应用,但它也面临着一些挑战。
首先,随着汽车电子设备的增多,Lin总线的通信负载也在不断增加,可能会导致通信延迟和故障。
其次,Lin总线需要与其他总线技术兼容,实现汽车电子设备之间的无缝通信。
总之,Lin总线是一种具有低速、低成本和可靠性的串行通信总线标准,广泛应用于汽车行业。
lin通讯总线的唤醒案例一、简介lin通讯总线(Local Interconnect Network)是一种串行通信协议,主要用于汽车电子系统中的通信。
它具有低成本、低功耗、可靠性强等特点,广泛应用于汽车电子控制单元(ECU)之间的通信。
lin总线的唤醒功能是指在待机状态下,通过特定的信号或事件唤醒lin总线,以实现ECU之间的通信和数据交换。
二、唤醒案例1. 电源管理唤醒:当车辆处于静止状态时,lin总线可以通过电源管理模块的唤醒信号,启动lin总线的通信,此时ECU可以进行数据交换,实现车辆系统的启动和运行。
2. 外部触发唤醒:lin总线可以通过外部事件的触发唤醒,例如车门打开、车窗升降等操作,这些操作会产生特定的信号,触发lin 总线的唤醒功能,从而实现车辆系统的通信和控制。
3. 定时唤醒:lin总线可以通过定时器来实现唤醒功能,设定特定的时间间隔,当时间达到设定值时,lin总线会自动唤醒,ECU之间可以进行数据交换和通信,实现对车辆系统的控制和监测。
4. 外部中断唤醒:lin总线可以通过外部中断信号来实现唤醒功能,当外部中断信号触发时,lin总线会被唤醒,ECU之间可以进行通信和数据交换,实现对车辆系统的控制和监测。
5. 温度唤醒:lin总线可以通过温度传感器来实现唤醒功能,当温度传感器检测到特定的温度变化时,lin总线会被唤醒,ECU之间可以进行通信和数据交换,实现对车辆系统的控制和监测。
6. 光线唤醒:lin总线可以通过光线传感器来实现唤醒功能,当光线传感器检测到特定的光线变化时,lin总线会被唤醒,ECU之间可以进行通信和数据交换,实现对车辆系统的控制和监测。
7. 加速度唤醒:lin总线可以通过加速度传感器来实现唤醒功能,当加速度传感器检测到特定的加速度变化时,lin总线会被唤醒,ECU之间可以进行通信和数据交换,实现对车辆系统的控制和监测。
8. 声音唤醒:lin总线可以通过声音传感器来实现唤醒功能,当声音传感器检测到特定的声音变化时,lin总线会被唤醒,ECU之间可以进行通信和数据交换,实现对车辆系统的控制和监测。
lin通讯总线的唤醒案例lin通讯总线是一种用于汽车电子控制单元(ECU)之间进行通信的标准接口。
在汽车电子系统中,ECU之间需要相互进行数据传输和通信,以实现各种功能。
而lin通讯总线的唤醒机制是指当某个ECU 需要与其他ECU进行通信时,它可以发送唤醒信号,以便其他ECU 能够接收到该信号,并进入通信状态。
下面列举了10个关于lin通讯总线的唤醒案例。
1. 利用lin总线的唤醒机制,车辆的中央控制单元(ECU)可以主动唤醒车载导航系统,以便在需要导航的时候可以及时提供导航指引。
2. 当车辆的倒车雷达检测到有障碍物时,它会通过lin总线发送唤醒信号给倒车影像系统,以便后者能够及时显示倒车画面并报警。
3. 在车辆碰撞发生时,lin总线可以通过发送唤醒信号,唤醒车辆的安全气囊系统,以便及时展开安全气囊,保护车内乘客的安全。
4. 车辆的防盗系统可以通过lin总线的唤醒机制,与车辆的中央控制单元进行通信,以便及时报警并防止车辆被盗。
5. 当车辆需要进行诊断和维修时,lin总线可以通过发送唤醒信号,唤醒车辆的诊断接口,以便技师能够对车辆进行诊断和维修。
6. 在车辆发生故障时,lin总线可以通过发送唤醒信号,唤醒车辆的故障诊断系统,以便对故障进行诊断和排除。
7. 当车辆需要进行远程控制时,lin总线可以通过发送唤醒信号,唤醒车辆的远程控制系统,以便车主可以通过手机或其他设备对车辆进行控制。
8. 在车辆需要进行更新或升级时,lin总线可以通过发送唤醒信号,唤醒车辆的软件更新系统,以便对车辆的软件进行更新。
9. 当车辆需要进行自动驾驶时,lin总线可以通过发送唤醒信号,唤醒车辆的自动驾驶系统,以便车辆可以自主进行驾驶。
10. 在车辆需要进行能源管理时,lin总线可以通过发送唤醒信号,唤醒车辆的能源管理系统,以便对车辆的能源进行管理和优化。
lin通讯总线的唤醒机制在汽车电子系统中扮演着重要的角色,它可以使不同的ECU能够及时、准确地进行通信和数据传输,从而实现各种功能和服务。
lin通讯原理lin通讯原理是一种用于车辆网络通讯的通讯协议,它主要用于汽车电子系统中的局部互联网络。
lin通讯原理的核心是一个主从结构的串行通讯总线,它可以实现在汽车电子系统中的各种控制单元之间进行数据通讯和控制。
lin通讯原理的设计目标是低成本、低功耗、简单可靠,适用于汽车电子系统中的各种控制场景。
lin通讯原理的工作原理是通过主控制器向从控制器发送命令和数据,从控制器接收命令并执行相应的操作。
在lin通讯原理中,主控制器负责总线的管理和数据的发送,从控制器则负责接收数据并执行相应的操作。
lin通讯原理采用了一种基于时间的通讯机制,通过定义不同的时间槽来实现数据的传输和控制。
lin通讯原理的通讯速率一般在20kbps到100kbps之间,这种低速率的设计使得lin通讯原理在汽车电子系统中得到了广泛的应用。
在汽车电子系统中,很多控制场景并不需要很高的通讯速率,而且低速率的设计可以降低系统的成本和功耗。
因此,lin通讯原理在汽车电子系统中得到了广泛的应用。
除了通讯速率之外,lin通讯原理还采用了一些错误检测和纠正的机制,以确保通讯的可靠性。
在lin通讯原理中,数据帧的传输采用了校验和机制,可以检测和纠正数据传输中的错误。
这种设计可以有效地提高通讯的可靠性,保证数据的正确传输。
总的来说,lin通讯原理是一种适用于汽车电子系统的通讯协议,它具有低成本、低功耗、简单可靠的特点。
在汽车电子系统中,lin通讯原理得到了广泛的应用,它在各种控制场景中发挥着重要的作用。
通过对lin通讯原理的深入理解,可以更好地设计和实现汽车电子系统中的通讯和控制功能。
希望本文可以对读者有所帮助,谢谢阅读!。
项目一:整车控制器检修1. 单项选择题(1)VCU 是指(A)。
A. 整车控制器B. 车身稳定控制系统C. 动力电池管理系统D. 电机控制器(2)加速踏板信号故障属于(C)故障。
A. 一级B. 二级C. 三级D. 四级2. 填空题(1)纯电动汽车的整车控制系统通常包含低压电器控制系统、高压电器系统和整车网络化控制系统三部分。
(2)纯电动汽车与传统汽车的控制系统主要的区别在于传统汽车的控制系统是对等的,没有主次之分;纯电动汽车的控制系统一般有一个主控制器,主控制器除了完成自身的控制功能以外,还肩负着整个控制系统的管理和协调功能。
(3)整车控制器进行驾驶员意图解释是主要依据驾驶员的操作信号有:制动踏板信号、加速踏板信号和档位开关信号。
(4)吉利 EV450 的整车控制器安装在前舱右前侧,靠近冷却液储液罐。
3. 简答题(1)简述整车控制器的功能。
整车控制器的主要功能包括整车控制模式判断和驱动控制、整车能量优化管理、整车通信网络管理、制动能量回馈控制、故障诊断和处理、车辆状态监测和显示等。
(2)画出吉利 EV450 的 VCU 电源电路简图。
项目二整车控制系统传感器检修1.填空题(2)滑动触点传感器是典型的接触式式加速踏板位置传感器,两个滑动触点传感器安装在驾驶室内的加速踏板模块,滑动触点传感器的电阻和传送至整车控制器的电压随着加速踏板位置的变化而变化。
2.多项选择题(1)以下是整车控制器功能的是:(ABCD )。
A.控制车辆行驶B.整车的网络化管理C.故障诊断预处理D.制动能量回馈控制(2)整车控制器接受传感器信号有(ABC )A.制动踏板位置传感器信号B.加速踏板位置传感器信号C. 档位开关信号D.钥匙信号3.简单题(1)简述整车控制器驱动控制的原理。
(2)为什么加速踏板位置传感器要使用两个电阻特性不同的信号进行检测?加速踏板位置传感器采用冗余设计,为了信号的可靠性和安全性考虑,所以在加速踏板模块处往往装设两个加速踏板位置传感器。
LIN总线技术在新能源汽车空调中的应
用
摘要:近几年,LIN总线技术得到了快速发展和广泛应用,研究其在新能源汽车空调系统中的应用有着重要意义。
本文首先对LIN 总线技术相关内容做了概述,并结合实际案例,从LIN总线网络架构、空调系统原理以及调度表三方面,对LIN总线技术在新能源汽车空调系统中的应用进行了分析。
关键字:汽车空调、LIN总线、调度表
1.前言
随着汽车技术和网络通信技术的发展,汽车信息通信的网络化是必然趋势。
LIN(Local Interconnect Network局部互联网)是面向汽车低端分布式应用的低成本、低速率、串行通信总线。
它主要用作现有汽车CAN网络的辅助网络或子网络,为不需要用到CAN的装置提供较为完善的网络功能,包括空调控制、后视镜、车门模块、座椅控制、照明灯控制等。
在带宽要求不高、功能简单、实时性要求低的场合,使用LIN总线可有效地简化网络线束、降低成本、提高通讯效率和可靠性。
图1.1为特斯拉Medel S7控制器局域网络框图。
图1.1 特斯拉Medel S7控制器局域网络框图
2.LIN总线技术概述
做为车载网络中最常用的总线,LIN总线和CAN总线的区别如表1所示。
LIN 提供了一套可以节约成本而且非常有效的总线通信,该通信系统不需要带宽和CAN的多功能性。
表1 LIN总线与CAN总线的区别
通过LIN 总线传输的实体为帧,一个报文帧结构如图2.1所示,它包含:帧头(Header )和响应(Response )。
帧头包含:间隔域(Break field ),同步域(Sync field )和受保护的标识符域(Protected indentifier field )。
响
应包含:数据域(Data1~N ),校验和(Checksum )。
图2.1 LIN 总线报文帧结构
LIN总线协议的核心特性是使用进度表(schedule table)。
进度表有助于保
证总线不出现过载的情况,他们同样是保证信号定期传输的核心组件。
在一组
LIN节点中只有主节点任务才可以启动通讯保证了行为的确定性。
一个LIN协议
的调度表可以有多个,具体使用哪一个调度表由主节点进行控制。
3.网络架构设计
在新能源汽车电子控制单元中,涉及汽车安全以及动力的系统,如汽车发动机、ABS、整车控制器VCU等单元采用CAN网络控制方式,而对于小型系统,如
电动门窗、照明灯、空调系统等,往往采用LIN网络控制。
图3.1为某新能源汽
车空调系统的网络架构图。
图3.1 某新能源汽车空调系统网络架构
空调控制器是新能源汽车空调控制系统的核心单元,它做为LIN总线的主节点,接收来自VCU和车身各节点的CAN总线数据,提取有效指令,并结合用户的
操作界面设置,通过LIN网络发送给各从节点相应的控制信号。
它同时轮寻各从
节点的工作状态,最终再将空调系统的运行状况通过CAN总线反馈到VCU节点。
实现了空调系统与整车控制系统的交互,保证空调系统在完全受控状态下有效可
靠地运行。
4.空调控制系统原理
新能源汽车空调控制系统主要由电源模块、温度传感器模块、伺服电机控制
模块、鼓风电机控制模块、风PTC加热器控制模块、LIN通讯模块等组成。
其中,鼓风电机、三种风门伺服电机、风PTC加热器均通过同一根LIN线与控制器进行
通讯,这与传统硬线连接模式相比较,大大简化了线束的设计。
鼓风电机将工作状态包括转速、电流、上升速度、故障类别等信息通过LIN 总线反馈给主机控制器,风PTC加热器将工作状态包括高压电压、电流、功率、温度、故障类别等信息通过LIN总线反馈给主机控制器。
同时,各传感器(包括蒸发器/室内外/出风口温度传感器、阳关传感器、压力传感器、水温传感器等)信息与LIN总线上的鼓风电机/PTC加热器的工作信息均通过CAN总线与整车进行共享,提高了这个系统控制的可靠性。
其空调系统控制原理图如图4.1所示。
图4.1 带LIN通讯的空调系统原理图
5.调度表设计
LIN总线以主从方式工作,主节点在某一时刻首先发送帧头,然后所有的节点根据帧头中的ID和协议的规定,发送相应的数据应答,因此LIN总线上消息发送的时刻完全由主节点控制。
LIN消息m
i
在总线上传播的时间由帧头、相应间隔和响应3部分组成,消息传播时间为:
C
i =1.4*[ 34τ
bit
+10(N+1)τ
bit
]
其中,τ
bit 为给定波特率下每一位传输需要的时间,N是消息m
i
的数据帧长
度。
根据公式,在波特率为19200bps、数据帧长度为8Byte时,LIN消息的传播
时间为9.11ms。
在调度表设计时,主节点既要满足每个ID标识报文的发送频率,又要保证每条LIN报文有足够的传播时间。
现以表2中LIN网络消息列表为例,
设计LIN总线调度表。
表2 某空调系统LIN网络消息表
注:主节点发送到从节点称为正向,从节点发送到主节点称为反向。
此LIN网络系统中,信号最小周期为50ms,最大周期为200ms,LIN调度表
的基本时间周期为它们的最小公倍数即200ms。
将其划分为20个时间片,每个时
间片延时为10ms。
在满足每个信号周期的前提下,分布信号如图5.1所示。
其中,诊断请求是在特定情况下发生的消息(比如系统自启动时自检),可以占用任意
空闲的时间片。
图5.1 空调系统LIN通讯系统矩阵
由图5.1可看出,正向信号(黄色部分)占用5个时间片,所以正向负载率
为25%,负向信号(绿色部门)占用7个时间片,所以,逆向负载率为35%。
总
负载率为25%+35%=60%,故此网络调度方案可行。
图5.2为LIN-USB模块监测的
总线报文信息。
图5.2 空调系统LIN总线通讯报文
6.总结
本文介绍了LIN总线技术在新能源汽车空调系统中的应用,给出了一种LIN 总线网络架构与动态调度表的设计案例。
从接线原理、功能逻辑与LIN总线通讯调度方面介绍了空调系统的控制原理,与传统设计方法对比,即简化了线束的布局又提高了系统的可靠性。
参考文献
1.
华一丁,龚进峰.国外智能汽车电子电气构架总述及分析[J].汽车电器.2018年第12期.
2.
路平,孙灿.基于CAN/LIN总线技术的车身控制器设计与应用[J].汽车电器.2016年第2期.
3.
张新丰. LIN总线的动态调度算法设计与应用[J].农业机械学报.2009年3月.
4.
王浩然. LIN通讯技术在汽车智能电子控制系统中的应用研究[J].信息系统工程.2018年1月.
作者简介
杨春华,女,硕士,中级工程师,主要从事新能源汽车空调设计工作。
刘晓,女,专科,中级工程师,主要从事汽车空调电气设计工作。
赵金鹿,男,本科,助理工程师,主要从事汽车空调电气设计工作。