總線技術(shù)在汽車電氣系統(tǒng)中的應用研究

于晨斯 王翠

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722111

摘要：從現(xiàn)階段我國汽車行業(yè)的整體發(fā)展趨勢來看，能夠?qū)崿F(xiàn)自身空間結(jié)構(gòu)集成化以及能夠有效適應周圍環(huán)境變化的總線技術(shù)是主要研究方向，汽車是否實現(xiàn)了電子化和網(wǎng)絡化成為了判斷汽車行業(yè)發(fā)展質(zhì)量的重要標志之一。目前，我國汽車電氣系統(tǒng)中的總線技術(shù)總體呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，受此影響，汽車電氣系統(tǒng)也呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展特點。本文主要分析探討了總線技術(shù)在現(xiàn)階段我國汽車電氣系統(tǒng)中的應用情況，并進一步分析了不同汽車系統(tǒng)中總線技術(shù)的選擇，以供參考。

關(guān)鍵詞：總線技術(shù)；汽車電氣系統(tǒng)；應用；多樣化

總線是一種信號線的集合，能夠?qū)崿F(xiàn)通過對電子信號傳輸進行有效描述的方式實現(xiàn)不同子系統(tǒng)之間的通訊和傳輸，并全面提升通訊效率和通訊質(zhì)量，以總線技術(shù)為基礎發(fā)展而來的汽車的電氣系統(tǒng)總線技術(shù)是未來汽車系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢之一。所謂汽車的電氣系統(tǒng)總線技術(shù)，即是指存在汽車內(nèi)部整體電腦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之中，負責汽車內(nèi)部不同的子系統(tǒng)之間的小信號傳輸和通信的系統(tǒng)。從當前的情況來看，人們對于汽車電氣系統(tǒng)總線技術(shù)的要求與也來越高。以往傳統(tǒng)的總線技術(shù)已經(jīng)不足以滿足當前人們對于汽車的需求，既無法滿足汽車內(nèi)部各個子系統(tǒng)之間的相互通訊和傳輸，進而影響到整個汽車的性能。新型的電子網(wǎng)絡總線技術(shù)可以有效的彌補這一弊端，從而為新一代汽車的問世和信息化汽車的研發(fā)起到了一定的支持作用。

1 總線技術(shù)在汽車電氣系統(tǒng)當中的具體應用

從目前的情況來看，汽車電子控制部分已經(jīng)成為了汽車的大腦，是汽車內(nèi)部系統(tǒng)當中的一個重要組成部分，根據(jù)汽車不同的控制單元對于不同系統(tǒng)之間的連接情況可以完成汽車內(nèi)部系統(tǒng)發(fā)展的重要方向之一。比如，對于汽車內(nèi)部的傳動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)可以進行有效控制的總線技術(shù)通常采用了控制器局域網(wǎng)絡，英文代號為CAN，對于汽車的車窗升降的控制和車鏡的反轉(zhuǎn)通常通過局域網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議來實現(xiàn)，汽車的局域網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議的英文縮寫為LIN。MOST總線技術(shù)則是目前控制汽車多媒體娛樂系統(tǒng)的主要途徑，而汽車內(nèi)部其他系統(tǒng)的控制，可以通過對相應車載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行補充和完善的方式實現(xiàn)。

1.1 控制器局域網(wǎng)絡（CAN）總線技術(shù)

控制器局域網(wǎng)的總線技術(shù)又稱CAN總線技術(shù)，屬于現(xiàn)場總線技術(shù)的一種，最早是由德國的一家公司花費很長的時間，投入大量的人力財力和物力而研發(fā)問世，能夠很好的解決汽車內(nèi)部各電子系統(tǒng)控制模塊之間的數(shù)據(jù)信息交換和通訊難題。相較于傳統(tǒng)總線技術(shù)，CAN總線技術(shù)能夠在保證正常的通訊需求的同時，大幅度的優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不僅能夠減少與其他車載系統(tǒng)構(gòu)造之間連接線的長度，同時還可削減無用的插件數(shù)量，一方面能夠保證系統(tǒng)的整潔性和安全性，另一方面，對于汽車成本控制、信號傳輸穩(wěn)定性的提高以及內(nèi)部空間的優(yōu)化均有積極作用。傳統(tǒng)總線技術(shù)的總線傳輸往往通過點對點的方式實現(xiàn)，這樣一來就容易導致汽車內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)造越來越復雜，給汽車內(nèi)部的構(gòu)造產(chǎn)生更高要求，為此，總線技術(shù)在這樣的形勢下要不斷的優(yōu)化和更新，才會滿足汽車的發(fā)展對于總線技術(shù)的需求。CAN總線技術(shù)能夠有效的減少車載系統(tǒng)當中的不必要的插件，并且減少總線系統(tǒng)當中通信線路的長度，可以有效的滿足現(xiàn)代化汽車對于汽車內(nèi)部構(gòu)造和成本的控制以及通信安全的穩(wěn)定性需求。實際上，CAN總線技術(shù)目前能夠建立的網(wǎng)絡互聯(lián)系統(tǒng)已經(jīng)基本能夠滿足汽車使用需求，可以完全實現(xiàn)當代數(shù)字化通信技術(shù)，對于車載系統(tǒng)的運行過程當中數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量起到了十分有利的作用。

1.2 局互聯(lián)網(wǎng)絡總線技術(shù)

局域互聯(lián)網(wǎng)絡協(xié)議總線技術(shù)又可稱為LIN總線技術(shù)，發(fā)展至今被廣泛應用于大眾、寶馬等現(xiàn)代化汽車企業(yè)之中。另外，部分廠商如摩托羅拉、沃爾沃等，為進一步降低車在網(wǎng)絡運行成本還攜手研制出了一種串行通信協(xié)議，相較于傳統(tǒng)網(wǎng)絡協(xié)議，此種串行通信協(xié)議能夠在網(wǎng)關(guān)的幫助下實現(xiàn)與CAN網(wǎng)絡的有效連接和通信，進而實現(xiàn)車載電腦對于汽車內(nèi)部構(gòu)造的控制并顯著降低通信成本。與此同時，能夠進一步的降低汽車裝備成本和導線成本亦是LIN總線技術(shù)的一大優(yōu)勢之一，汽車導線的傳輸速度雖然只有20KB/s，但仍然具備一定程度的抗干擾能力；此外，汽車負擔也將隨著連線數(shù)量的減少而不斷降低?；谏鲜鰞?yōu)點，LIN總線技術(shù)一經(jīng)問世便得到眾多汽車廠商的青睞，并被廣泛應用于對汽車內(nèi)部精度誤差要求不高的結(jié)構(gòu)功能當中，如雨刮器控制、車窗控制等。

1.3 MOST總線技術(shù)

MOST總線技術(shù)屬于以光纖為基礎的串行通信協(xié)議的一種，其研發(fā)主要是為了實現(xiàn)車載電腦對汽車多媒體軟件及相關(guān)硬件結(jié)構(gòu)的控制。一般情況下，汽車多媒體軟件運行過程中將形成大量的網(wǎng)絡流量消耗，為保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定，就需要對相關(guān)的總線技術(shù)進行進一步完善，以保證傳輸速度能夠滿足系統(tǒng)運行需要。研究證實，MOST總線技術(shù)下，總線最高傳輸速度可達20MB/S，該速度，如無特殊情況，該速度一般能夠很好的滿足多媒體按照軟件及其硬件結(jié)構(gòu)運行所需要的網(wǎng)絡要求，并保證良好的通信質(zhì)量。MOST總線技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)被多家汽車廠商廣泛應用與汽車內(nèi)部系統(tǒng)之中，在頂級車輛的車載系統(tǒng)中尤為常見。

2 結(jié)語

經(jīng)過前文對于總線技術(shù)在汽車電氣系統(tǒng)當中的應用的一系列描述，可以使人們能夠初步了解到現(xiàn)代化對于汽車電氣系統(tǒng)的要求以及汽車總線技術(shù)的發(fā)展和種類。前文經(jīng)過對汽車總線技術(shù)的相關(guān)介紹和分析，可以明確現(xiàn)代化總線技術(shù)與傳統(tǒng)總線技術(shù)相比較的優(yōu)勢和進步。到目前為止，總線技術(shù)對于汽車電氣系統(tǒng)的應用已經(jīng)十分廣泛，并且以不同的種類存在。對于車載電腦各個子系統(tǒng)以及相應的硬件設施之間的數(shù)據(jù)交換和通信起到了關(guān)鍵性的作用。并且可以有效的側(cè)重不同的功能結(jié)構(gòu)區(qū)域。在今后的發(fā)展過程當中，將會取得更大的發(fā)展和進步。一個行業(yè)的發(fā)展，離不開科學技術(shù)的改革和創(chuàng)新。因此，總線技術(shù)的發(fā)展必定會為汽車電氣系統(tǒng)做出更大的貢獻。

參考文獻：

[1]錢慧君.總線技術(shù)在汽車電氣系統(tǒng)中的應用研究[J].電子制作，2015，（7）：144.

[2]宇文雄.汽車電氣系統(tǒng)中總線技術(shù)的應用研究[J].建筑工程技術(shù)與設計，2016，（18）：2394.

[3]張艷山.基于CAN總線的汽車門窗控制系統(tǒng)應用研究[D].重慶大學，2009.