您的位置 首页 模拟

传感技能强化在轿车中的网络使用

传感技术强化在汽车中的网络应用-目前实现上述功能需要20-50个电子控制单元(ECU),所用到的传感器差不多有70-150个。这些传感器负责测量的环境数据范围很广,有压力、温度、流量、速度、加速度以及

  现在轿车内的电子零组件价值已占全体轿车本钱的15-20%。未来,跟着车辆中植入更多安全电子设备、燃油耗费和燃料排放操控电子体系、通讯和导航体系、信息文娱体系以及其他进步舒适度的电子体系,该份额或许会高达30-40%。

  现在完成上述功用需求20-50个电子操控单元(ECU),所用到的传感器差不多有70-150个。这些传感器担任丈量的环境数据规模很广,有压力、温度、流量、速度、加速度以及视点等。它们将丈量值送到ECU进行引擎和环境操控、安全气囊触发,因此进步舒适度和安全性。像ABS、电子安稳程序/操控(ESP/ESC),以及剎车辅佐体系等,都要依靠传感器输入。

  在这些运用中,各种体系的自确诊才能正变得日益重要。例如,假如有或许直接在感应组件中检测到传感器的缺点,ECU就能够取得牢靠数据因此做出正确决议计划。关于那些与安全休戚相关的体系来说,体系禁用和应急发动都恰当重要。

  轿车中的网络运用

  一份有关轿车电子操控体系的剖析陈述闪现,这些安装的杂乱度呈现指数上升。简略的电子操控和调度配备现已被更为杂乱的IT体系替代。在这其间,除了实践硬件外,软件以及ECU间的双向通讯已成为一个新的关注点。

  例如,或许会经过确诊用CAN总线来存取每个独自的ECU、问询其状况、读取过错程序代码,乃至改写程序固件。现在,出于本钱考虑,许多运用中常常会同享传感器。这意味着一个传感器模块的丈量值将被几个ECU处理。

  车辆中的很多运用已然改变成了网络运用。以往的常见架构(即一个ECU完成一个运用)现已被多个ECU同享的网络功用所替代。

  图3是一个后备箱盖的功用树。在这儿,翻开后备箱实践上需求发动两个ECU。其他的ECU用来履行闪现和操控功用。

  任何过错都会导致体系毛病。翻开后备箱盖这个动作或许呈现的过错形式有6个。应该是某个过错使得传感器毛病,这或许会在ECU的毛病内存中发生十几个不同的输入。从这些过错程序代码的散布来看,有必要获取比以往更为具体的传感器确诊信息。

  轿车传感器现在所用的通讯协议仍然是模仿输出。这是典型的点对点衔接──即一个传感器与一个ECU衔接,并以电压作为其输出信号。虽然现已进行了一些改进,例如进步分辨率,或添加确诊规模(LDR, UDR,见图4),但模仿输出仍然是90年代至今该技能的中心。

  模仿输出只允许进行信号规模内(如10-90%)的传感器信号传输,并经过开关将低确诊规模(LDR)和高确诊规模(UDR)转换为毛病状况。因此,其无法传送更具体的毛病信息。

  处理这一问题的办法是在传感器模块与ECU之间选用数字通讯,来传输除传感器数据之外的状况信息、时刻戳以及差错程序代码等。不过惋惜的是,向数字通讯改变所引发的问题反常杂乱,因为传感器的品种相差太大,而且不同的传感器供货商所选用的架构也有所不同(见图5)。

  从模仿视点来看,市场上供给各种针对一切环境变量的传感器,而且简直一切ECU微操控器都有模仿输入埠。因此,运用市场上现有的零组件,或仅需进行微调的产品开发新运用不会呈现大问题或许大风险。

  但这样的状况却不合适数字通讯协议。可用的规范协议有必要以特定方法运用。现在可用的数字协议包含:

  CAN:全体来说过分杂乱,传感器本钱过于贵重;

  LIN:仅支撑最高为19,200 baud的低传输率;

  外部传感器接口(PAS4,PSI5):专为安全运用(如气囊)开发,要求9V作业电压,电流耗费大;

  SENT:只能支撑单向,现在还处于规范化阶段中。

  所以,在需求数字通讯的运用中通常会选用专有计划。这意味着每个电路制造商都有自己的专有协议。支撑ZMD31150、ZMD的ZACWire(串行数字接口)供给一个敞开规范,能够供给通讯安全,在波特率和行末校准方面具有灵敏性。

  未来几年的应战,是制定和履行考虑到传感器体系和运用要求并具有本钱效益的规范化数字接口。该接口有必要满意下面三个多少有些对立的规划条件:

  电路测验:为了测验本钱最小化,要求通讯速度最大化

  校准:尽或许简略、灵敏

  运用:尽或许快速、安全和兼容,特别是在超出标准作业电压、EMC高以及最大RF辐射受限的条件下。

  轿车传感器在安全方面的运用正日益添加。关于能够在风险的剎车条件下削减剎车间隔的剎车辅佐体系来说,需求一个传感器来丈量剎车体系的压力,使得ECU能够检测出由驾驶员所宣布的剎车动作。传感器是发动ABS的要害,故传感器有必要100%准确。要保证这一点,自检功用有必要尽或许的全面。

  假如传感器信号调度器(SSC) IC发现模块中的传感器毛病(例如传感器短路),或许因为外部毛病引起了SSC的无效作业,ECU有必要能够确认这些问题。例如,能够运用ZMD31150来阐明怎么处理上述问题。ZMD31150是一款在轿车运用中进行信号调度的SSC。

  ZMD31150中履行的确诊功用(见图6)将对传感器机能以及SSC进行接连监控。

  一旦检测到毛病,确诊形式(DM)被发动。数字通讯音讯中将建立一个过错标志,或许将模仿输出切换到预先编程的确诊规模LDR或HDR上。

  可检测毛病分为两类,即硬件和软件过错。硬件过错是在SSC中检测到的由硬件问题所引发的毛病。本例中,信号调度被停止而DM被发动。

  相反,软件过错的原因就不会总是这么清楚或接连呈现。它们或许由外部原因引起,如EMC搅扰或许体系板上其他电气负载进行开关作业。针对软件过错,这儿运用了一个过错计数器,当过错发生时进行‘+’运算,而当过错不再发生时进行‘-’运算。当检测不到软件过错时,软件过错音讯被低经过滤,传感器返回到正常作业形式。这样的做法被称作暂时确诊DM。

  ZMD31150中的暂时DM是一个可选项,在过错持续呈现时供给牢靠的过错信息。运用附加信息(如冗余传感器或进行很多查看),ECU将决议现在运用能否持续牢靠作业,或许依据过错音讯有必要堵截。

  假如跟着理性负载(Schaffner Pulse 3a或3b)接通,某个毛病耦合到了传感器体系的电源电压上,该毛病相同能够耦合到传感器上,因此触发自确诊功用。但是有了暂时DM,这种状况不得不接连呈现几回后才向ECU陈述过错。因为过错计数器过滤了成果,显着的过错信息和相应的误导将被防止。

  例如,许多驾驶员都体会过外表盘上忽然闪现一个过错信号,或许是‘查看发动机’的指示灯点亮,并随同一条请与维修厂联络的信息。有时候该音讯在第二天就不再呈现,而检修人员将一个模块或传感器替换下来后发现没有任何问题。恰当的软件过滤即可消除这类恼人的工作。

  本文小结

  运用传感器信号调度IC能够大幅简化轿车安全传感器体系的开发。保证传感器输出100%正确的自确诊功用,只能在信号调整阶段完成,鉴于此,该功用有必要是芯片上完成。像ZMD传感器调度%&&&&&%这类的组件整合了全面的自确诊功用。经过装备EEPROM,能够对某个过错进行准确认义,而且对体系怎么反响进行界说。对检测到的过错事情进行呼应的各类履行程序,有助于防止显着的虚伪过错信息,因此添加自确诊的牢靠性。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/zhishi/moni/170253.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部