任务1.3 线控底盘的电子电气架构-教学课件

主讲老师：汪俊东线控底盘的电子电气架构项目一：线控底盘基础任务1.3《智能汽车线控底盘装调与测试》目录任务导入AssignmentINTRO学习目标LearningobjectivesCONTENTS0102课堂小测Classroomquiz课堂总结Classroomsummary0405知识准备Backgroundknowledge03PART01任务导入AssignmentINTRO任务导入在汽车电动化智能化背景下，由硬件定义的传统分布式电子电气架构有着底盘系统ECU间信息资源难以共享，系统耦合冲突，硬件成本剧增等缺点。为解决上述问题，整车电子电气架构由分布式架构逐渐向域集中式架构以及中央集中式架构演变，底盘域控制由此被提出。讲课前，先问问大家知道一辆整车一般分为哪几个域吗？PART02学习目标Learningobjectives学习目标素质目标通过了解整车电子电气架构及底盘域控制器，培养学生的严谨态度；理解底盘域控制器与其他域控制器的数据交互方式，引导学生形成科学的发展思维。能力目标能正确描述整车电子电气架构及底盘域控制器[A7]；能正确分析基于底盘域控制器的底盘电气架构[A8]；能正确分析底盘域控制器与其它域控制器的数据交互方式[A9]。知识目标能正确了解整车电子电气架构及底盘域控制器[K7]；能正确理解基于底盘域控制器的底盘电气架构[K8]；能正确理解底盘域控制器与其它域控制器的数据交互方式[K9]。思政专栏2021年的5月22日，袁隆平院士离世。大家都发自内心地悼念、感谢这位“当代神农”，以及他的“禾下乘凉梦”。袁隆平院士大半辈子都在与水稻打交道，在人们的印象中，他似乎永远是一个稻田里的“守望者”。有人曾问他，你成功的秘诀是什么？他回答：我没有什么秘诀，我的体会，可以用八个字来概括：知识、汗水、灵感和机遇。袁隆平院士袁隆平—始终不忘严谨求实的初心思政专栏日复一日，没有收获，但他总是乐观地期待着。他知道这种不育株，尽管概率为数万分之一，但总归还是会有的。这种意念支撑着他。终于，在观察了14余万株稻穗后，他在洞庭早灿品种中发现了第一株雄性不育株!这也意味着，袁隆平在攻克杂交稻育种难题上，跨出了关键的第一步。他曾说：任何一项科研成果都来自于深入细致的实干、苦干。育种是一门应用科学，它是要实践的硬是要到田里面去，肯定要流汗的..因为书本上种不出水稻，电脑里也种不出水稻来。袁隆平院士袁隆平—始终不忘严谨求实的初心PART03知识准备Backgroundknowledge一、整车电子电气架构整车电子电气架构（EEA，ElectricalandElectronicArchitecture），是整车电气系统的基本结构，它包括功能、系统、组成系统的零件、零件与零件之间的相互关系、零件与环境之间的关系、以及指导系统设计和演化的原理。它可以包括硬件架构、软件架构、通信架构三个方面。博世定义的EEA路线图一、整车电子电气架构1.分布式阶段各个ECU相互独立，通过总线进行通信。每个控制单元负责特定的功能，例如发动机控制、制动系统控制等。尽管这些控制单元之间通过总线进行通信，但它们的通信较为独立，缺乏整体协调。这种架构存在硬件成本高、开发周期长、扩展性差等问题。分布式电气架构一、整车电子电气架构2.域集中式阶段汽车电子电气系统被划分为不同的域，每个域负责控制汽车特定的功能。不同域之间通过域总线进行数据交换，各个域之间进行协同控制，形成一个相对独立的子系统。这种架构可以提高汽车电子电气系统的集成度和效率，减少控制单元的数量，简化系统设计和维护，提高系统可靠性。域集中式电子电气架构一、整车电子电气架构3.中央集中式阶段中央集中式架构是汽车电子电气架构的当前趋势。它试图将所有电子电气功能集中到一个中央控制单元，并通过高速总线与各子系统通信。其核心理念是将多个领域整合在一起，由一个跨领域控制单元控制。中央控制单元具有更强的处理能力和更高的集成度，可实现更复杂的功能和更高效的系统管理。车载电脑和区域导向阶段汽车云计算阶段二、底盘域控制器1.底盘域控制器的概念底盘域控制器是基于域集中式电子电气架构，协调控制底盘各执行器，从而实现车辆运动控制的系统，包括域主控硬件、操作系统、算法和应用软件等，是一个大的运算平台底盘域控制器承担的任务接受上层感知层和决策层的指令实现多执行系统的优化协同控制实现横向、纵向、垂向三向的控制功能二、底盘域控制器2.底盘域控制器的优势

12345功能强大，集成度高消除子系统间冲突，提升整车综合性能优化软硬件系统结构，消除冗余算法，信息资源共享利于软硬件解耦，加快标准化进程优化功能控制目标三、基于底盘域控制器的底盘电气架构1.分散式电气架构采用自下而上的设计方式，各子系统在一定程度上依旧独立，没有整车统一的集成控制目标，但结构简单，出故障时减少互相干扰，易于子系统调试、开发，且技术发展成熟，因此现阶段大多车辆仍采用该种架构。分散式电气架构三、基于底盘域控制器的底盘电气架构2.集中式电气架构采用自上而下的设计，由一个中央控制器接收所有传感器信息，并统一对各子系统进行控制，优点是集成程度较高，控制性能也相对较好，但对于复杂系统，集成、开发难度大，整个系统灵活性较差，且对硬件如ECU等要求较高，因此其目前并不适合于复杂的车辆动力学集成控制。集中式电气架构三、基于底盘域控制器的底盘电气架构3.分层式电气架构介于集中式及分散式电气架构之间，兼具二者特点。层级间相互独立且有着清晰的控制目标，具有良好的灵活性与功能扩展性，尤其对局部系统故障有良好的鲁棒性，该种架构也同样易于调试人员进行参数标定以及在线诊断。因此分层式电气架构的相关研究及实际应用较多，且在多维动力学集成控制中被广泛采用。分层式电气架构四、底盘域控制器与其它域控制器的数据交互1.CAN总线协议CAN总线，全称为控制器局域网络（ControllerAreaNetwork），最早是德国Bosch公司为解决众多电控模块(ECU)之间的数据交互而开发的一种串行通讯协议。它是目前广泛应用于汽车工业的通信标准。它具有高可靠性、实时性和简洁的设计等优点。CAN总线四、底盘域控制器与其它域控制器的数据交互2.Flexray总线FlexRay总线是由宝马、飞利浦、飞思卡尔和博世等公司共同制定的一种新型通信标准，专为车内联网而设计，采用基于时间触发机制，具有高带宽、容错性能好等特点，在实时性、可靠性和灵活性方面具有一定的优势。目前Flexray主要应用于事关安全的线控系统和动力系统。FlexRay总线四、底盘域控制器与其它域控制器的数据交互3.车载以太网协议车载以太网通过以太网技术将汽车内部电子单元互联互通，目前在汽车上使用的是数据传输速率为100Mbit/s的IEEE802.3u标准。在未来它将逐步取代大多数现有的车内通信技术。车载以太网PART04课堂小测Classroomquiz一、判断题1.集成化阶段，汽车的电子电气架构仍然是分布式的，ECU的功能集成度低。（

）2.在中央集中式汽车EEA架构中，各个ECU相互独立，通过总线进行通信。（

）3.底盘域控系统可以实现驱动、制动、转向等横向、纵向、垂向三向的控制功能，实现一体化协同控制。（）4.车载以太网已经崭露头角，并在未来逐步取代大多数现有的车内通信技术。（

）√√××二、单选题1.博世给出的电子电气架构路线不包括（）。A.分布式阶段B.分散式阶段C.域集中式阶段D.中央集中式阶段2.博世划分的功能域包括（

）。A.左车身域、右车身域、前车身域B.左车身域、右车身域、后车身域C.动力域、底盘域、车控域、座舱域和自动驾驶域D.动力域、底盘域、车身域、座舱域和自动驾驶域BD二、单选题3.底盘域控制器包括（

）。A.软件设施、硬件设施和高效的动力和信号分配系统B.软件设施、硬件设施和高效的动力和信号控制系统C.域主控硬件、操作系统、算法和应用软件D.域主