基于单个ECU的高效车载网络设计



基于单个ECU的高效车载网络设计

汽车电控单元通过遵循CAN、LIN或MOST协议搭建局域网连接。上述协议都有传输速率有限、带宽有限、局域网覆盖面积有限、软件算法复杂、功率消耗过高等缺点，并且电控单元数量的增加还会引起布线变得复杂、电控单元连接模块变得庞大。因此，提出了一种新的车载网络。该网络使用一个电控单元来控制车载网络中的所有传输活动，而不是像传统的车载网络那样依靠多个电控单元来控制。

单电控单元网络中，所有执行与底盘相关的功能由一个集成的电控单元来实现。同样，所有与执行车身相关的功能由另一个集成的电控单元来实现。各电控单元之间通过两条专门的通信线路进行数据传输，一条用于数据接收，另一条用于数据发送。与CAN总线协议不同，单电控单元网络中定义的通信协议允许各电控单元可以同时接收和发送数据。每个电控单元均有唯一的通道与其它电控单元传输数据，因而发送的数据中不需要携带源地址、目的地址等信息，而是直接将数据发送到接收电控单元。由于不存在不同的网络拓扑结构，因而不需要协调传输速率之间的关系，提高了传输速率。

采用Matlab仿真软件进行了仿真模拟。模拟结果表明，使用单电控单元网络可以使电控单元的数量减少80%，布线复杂度降低40%。电控单元之间的通信使用了新的串行通信协议和接口模块，新的接口模块可以实现与故障检测诊断模块连接并向后兼容。依据制定的相关准则，在汽车上定位安装电控单元和相关模块的位置，从而减少连接线的长度和复杂度。通过仿真可知，所设计的车载网络具有较好的效率和可靠性。

Jihas Khan et al. SAE 2014-01-0246.

编译：王祥