汽车智能电器系统摘要随着人们对汽车的经济性、安全性以及舒适性要求越来越高，汽车电器越来越多，导致了汽车电气系统线束越来越多、故障诊断越来越困难、协调机制越来越复杂、对整车用电监控以及用电安全要求越来越高。为此，本课题研究提出了一种全分布式智能电器系统，它有相互独立的智能电器、独立的信息网、独立式弱电电源网和独立式智能化电力网。可以实现全车电器的网络操控，电器的故障诊断与报警，电器间的电子协调等功能，有效地解决了汽车线束的复杂性，电器与线束的关联以及电器独立监控与协调等一系列问题。论文首先对全分布式智能电器系统进行了网络化整体设计，电器被分为骨干电器和局域电器，并使用骨干网和局域网的二级网络实现了全分布式设计。电源被分为强电电源和弱电电源，强电电源采用电源通道的方式实现了网络化，并构成了独立的电力网。并根据电器网络化的结果，设计了骨干网线束、局域网线束和电力线束，构成了不变线束体系。通过对电器添加控制器的方法，实现电器的智能化设计。采用模块化方法，对控制器硬件和软件都进行了模块化设计，控制器硬件被分解为4种通用模块和12种执行模块；智能化算法被分为上行算法和下行算法及若干种算法模块；并利用一致的控制器结构及算法结构设计了所有电器的控制器。利用智能继电器和蓄电池监测器构成的智能电源实现了独立式智能化电力网；利用中央微机，对电器实现了语音、触摸及按钮操控模式的多模式操控；最后基于中央协调器实现了整车电子协调机制。本课题研究以一辆大型公交客车为实验平台，验证智能电器系统的可行性和实用性。结果表明，使用不变线束大大简化了原车线束，独立的电力网能监控整车用电，驾驶员能利用多种模式操控电器，中央协调器能使的整车电器系统协调工作。关键词：智能电器；电子协调；不变线束；电力网；多模式操控；AbstractNumberofin-vehicleelectrical&electronicdevicesincreaseswiththeimprovementofautomotiveeconomy,safety,andcomfort,whichinducestheproblemsuchasautomotiveharness,diagnostics,coordinateproblemanddriver-machineinterface.Togiveasolutiontotheproblemabove,anewkindofvehicleelectricalsystemisproposedbasedonIntelligentElectrical&ElectronicDevice(IEED),whichisnamedIEEDsystemforshort.ThesystemfeaturesindivisualIEEDs,communicationnetworkandpowernetwork.Theelectricaldeviceshavethefunctionofdiagnosis,cooperation,andbemanipulatedthroughnetwork.automotiveharnessisalsosimplifiedandhavenorelationtodevice.Firstly,NetworkisdesignedforIEEDsystem.AlltheIEEDisdividedintotwoclasses:globaldeviceandlocaldevice,whichareconnectedbythebackbonenetworkandlocalareanetwork.Thepowersupplyisdividedintoweakpowersupplyandstrongpowersupply.SoinIEEDsystemthereare3kindsofnetwork:backbonenetwork,localareanetworkandpowernetwork.Secondly,network’swiresystemisdefined.Withstandardinterface,IEED’sconnector,wiresandharnessareallstandardized.SoInvariantHarnessisproposed,whichiscomposedof3kindsofharness:backboneharness,localharness,andpowerharness.3DvirtualdesignmethodisappliedtogetthelayoutofInvariantHarnessintherealvehicle,aswellastheirparameters.IEEDisrealizedbyaddingacontrollertoeachdevice.Threeprinciplesareproposed:standardinterface,modularizedcircuitandinstructcommand.Fourgeneralmodularandtwelveexecutemodulararedesignedthroughmodulardesignmethod;Downlinkalgorithmanduplinkalgorithmarealsodesignedtomakeuptheintelligentalgorithm.Thedevice’scontrolleristhenassembledbysuchmodularandalgorithmdirectly.Intelligentelectricalpowermanagementsystemisdevelopedtomakethepowernetworkmoresafe.In-vehiclecomputerisusedashuman-machineinterfaceofthissystem,whichallowmulti-modemanipulationofIEED.SoIEEDcanbemanipulatedthroughspeechcontrol,touchscreencontrolandthet...
