轿车智能电器系统网络监控和管理

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随着汽车上的电子装置逐渐增多,导致了汽车电气系统控制越来越复杂、故障诊断越来越困难。为此,本课题研究提出一种基于车载物联网的汽车智能电器系统网络监控和管理机制:通过建立一个跨总线的车载网络,将所有电器电子设备互联起来;按照约定的协议,实现整车电器协调信息和故障诊断信息的共享;从系统层面解决全车电器间的协调控制、电器的故障监测与报警、故障容错处理等问题。对整车智能电器系统进行车载物联网网络化设计。车载物联网分为感知层、网络层和管理应用层。感知层为信息采集层,通过智能化改造,实现各电器节点的驱动控制、状态采集、故障诊断等功能。网络层主要根据智能电器系统网络化所采用的车载总线技术,设计整车网络协议,实现电器状态信息共享。管理应用层主要负责整车电器协调管理和网络安全监控。整车电器协调管理采用基于关联子系统的中央协调管理机制,分析电器的协调控制逻辑关系,建立协调逻辑函数和有限状态机;中央协调器实时检查相关电器状态信息,对电器正常状态改变作出状态响应,发出相应的电器执行指令。按照关联子系统的描述与分析方法,具体分析每个电器的电子协调,骨干网电器有11个,局域网电器分布在6个局域网中,共50个利用总线技术实现网络安全监控。设计网络安全冗余机制,双中央协调器按照主控与备用模式运行,在各自的模式下相互监视实现自动故障接替与报警。同时对网络进行实时故障监测,各电器节点及网络拓扑结构均通过总线实时反馈诊断信息,中央协调器对上述故障信息进行响应,实现容错控制,而中央微机实时监控全车电器的故障状态,进行故障监测及预警。本课题研究通过建立一辆轿车的车载物联网模型,验证车载电器物联网网络监控和管理机制的可靠性和实用性。实验表明,提出车载物联网技术不但能解决电器协调控制问题,而且对电器故障能做出容错处理,提高整车运行的安全性和可靠性。
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