汽車電氣系統(tǒng)中總線運(yùn)用的運(yùn)用分析

劉永濤

摘 要：隨著信息技術(shù)的興起，信息技術(shù)與汽車工藝在生產(chǎn)過(guò)程中融合的越來(lái)越深。尤其是各種輔助設(shè)施的應(yīng)用興起，汽車電路越來(lái)越復(fù)雜。這就要求電路能夠快速準(zhǔn)確穩(wěn)定的處理大量信息。而傳統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)已經(jīng)越來(lái)越難以匹配現(xiàn)代消費(fèi)者的需求。在這種情況下，總線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文比較了汽車傳統(tǒng)電路與總線技術(shù)的區(qū)別，并分析幾種典型總線結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：汽車電氣系統(tǒng)；總線運(yùn)用；分析

隨著汽車中的各種電控系統(tǒng)的不斷升級(jí)和增強(qiáng)，如門窗和座椅由之前的手動(dòng)設(shè)備也逐漸改為電動(dòng)，那么電線的數(shù)量也就隨之而增加。就目前情況來(lái)看，一根大的線束中含有幾十根的不同電線是普遍存在的。電控系統(tǒng)在整個(gè)車的作用非常大，電線的質(zhì)量甚至可以占到整個(gè)車質(zhì)量的百分之四。但是隨著電控系統(tǒng)的增加，線路也變得更加的復(fù)雜化，這些復(fù)雜的電路在提高汽車質(zhì)量的同時(shí)卻降低了汽車的可靠度和使汽車的維修面臨一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。為解決這些復(fù)雜線路的困擾，汽車的新技術(shù)也在不斷的更新。

一、傳統(tǒng)電路特點(diǎn)

傳統(tǒng)電路采用最原始的單電通訊，對(duì)象單一，不與其他單元聯(lián)系，在現(xiàn)代汽車越來(lái)越多附加功能的情況下，龐雜的電路系統(tǒng)已經(jīng)成為沉重的負(fù)擔(dān)，并且造成安全隱患。在現(xiàn)在追求汽車的微型化的今天，我們需要對(duì)傳統(tǒng)大量的線路進(jìn)行一個(gè)改進(jìn)來(lái)減少線束在汽車內(nèi)所占據(jù)的大量空間資源。

二、總線技術(shù)

所謂的總線技術(shù)是一種節(jié)省線路的方式，就是在一根數(shù)據(jù)線上鏈接多個(gè)系統(tǒng)所需要的信號(hào)信息，這種多信號(hào)進(jìn)行共享的技術(shù)能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率，充分利用這些有限的線路資源來(lái)達(dá)到理想的效果。這就比如我們的電腦鍵盤就能夠發(fā)出上百個(gè)的指令，但是我們?cè)阪I盤和主機(jī)進(jìn)行連接的時(shí)候并沒(méi)有上百根的電線，而是只是一根包含四根信號(hào)線的數(shù)據(jù)線，就是這根數(shù)據(jù)線將我們的鍵盤信號(hào)毫無(wú)差錯(cuò)的傳遞給了電腦的主機(jī)。汽車的電氣系統(tǒng)也需要這樣的信號(hào)共享的線路。如果實(shí)現(xiàn)了把這種總線技術(shù)應(yīng)用在汽車的電氣系統(tǒng)上，那就可以簡(jiǎn)化那些繁雜的線路，節(jié)約對(duì)汽車空間的占用。根據(jù)編碼信號(hào)的不同來(lái)翻譯指令進(jìn)而完成司機(jī)所希望的動(dòng)作。這個(gè)動(dòng)作可能是前照燈和也可能是刮水器。這樣就將原來(lái)的一根線只能進(jìn)行的一種指令改制成了一根線能進(jìn)行多種指令了。這種總線結(jié)構(gòu)的運(yùn)用大大減少了我們?cè)酒嚿纤枰拥木€路的數(shù)目。線束的直徑也得到了銳減?？偩€系統(tǒng)的運(yùn)用大大的提高了汽車智能化的進(jìn)程，有利于汽車向更加人性化的方向發(fā)展。

現(xiàn)代的汽車對(duì)電控裝置越來(lái)越依賴，電控裝置的種類和數(shù)目也有了一個(gè)突破性的增加。隨著單片機(jī)以及集成電路廣泛的應(yīng)用于汽車上，這樣使得控制器的數(shù)量也不斷的增多。那汽車上就產(chǎn)生了一個(gè)新的電子控制器局域網(wǎng)，也就是CAN。為了協(xié)調(diào)汽車上的各種部件的良好運(yùn)行，尤其是來(lái)自不同廠家的汽車配件，ISO就制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也就是CAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線，也就是CAN總線。這個(gè)總線主要是用來(lái)對(duì)安全系數(shù)要求高的系統(tǒng)如制動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)管理和控制。而對(duì)于通信不怎么密集的系統(tǒng)控制比如汽車的車窗的自動(dòng)化和車鏡的調(diào)試就使用局域互聯(lián)協(xié)議（LIN），也就是LIN總線。隨著汽車內(nèi)部裝飾的不斷發(fā)展，多媒體也進(jìn)入了汽車，對(duì)于像多媒體娛樂(lè)這樣的系統(tǒng)就是用的MOST總線。此外，還有一個(gè)FlexRay總線技術(shù)來(lái)對(duì)以上這些總線技術(shù)進(jìn)行一個(gè)補(bǔ)充，以保障汽車的電氣系統(tǒng)的整體質(zhì)量。

三、各種總線技術(shù)

（1）CAN總線。CAN總線也叫做汽車總線是一種現(xiàn)場(chǎng)總線。這種總線模式是德國(guó)的Bosch公司開(kāi)發(fā)的串行的通信協(xié)議。這個(gè)協(xié)議的開(kāi)發(fā)很好的解決了汽車中的電控模板之間的大量的數(shù)據(jù)交換。這種總線技術(shù)的突出特點(diǎn)就是簡(jiǎn)化了汽車信號(hào)的接線方式使其更加適合汽車對(duì)控制系統(tǒng)的合理配置。另一個(gè)突出的特點(diǎn)就是CAN總線的通信是全數(shù)字化的，能夠靈活的達(dá)到網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)的控制操作。對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)的接線方式，CAN是一個(gè)跨越式的巨大變革。（2）LIN總線。LIN總線也叫做局部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這是一些歐洲的制造商為了節(jié)省車載網(wǎng)絡(luò)的成本而推出的一款串行的通訊協(xié)議。LIN總線是通過(guò)網(wǎng)關(guān)與CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接使用的。它的優(yōu)點(diǎn)就是能夠降低裝配和使用材料的成本，具有強(qiáng)的抗干擾能力。這種總線技術(shù)主要用在那種精密度要求不是很高的零部件的控制上面，例如車燈，雨刮和后視鏡等的控制方面。（3）MOST總線。汽車的多媒體形式的不斷引入，MOST總線就應(yīng)運(yùn)而生了。它是一種在光纖上的通訊，能夠大大優(yōu)化音視頻的質(zhì)量，傳輸速度是以前的5倍。目前在世界頂級(jí)轎車中已經(jīng)在逐步的使用。包括奧迪，寶馬，通用等。（4）

FlexRay總線。相比于以上幾種，它則是一種更靈活的系統(tǒng)。它采用分布式控制，既能快速汽車指令，又能作為其他總線系統(tǒng)的補(bǔ)充使用。它的出現(xiàn)主要用于需要高帶寬，關(guān)鍵容錯(cuò)率的動(dòng)力和底盤等部位。目前已經(jīng)有公司開(kāi)發(fā)出面向汽車的FlexRay系統(tǒng)。它能夠容納掉比CAN系統(tǒng)高10倍的數(shù)據(jù)。作為其他系統(tǒng)的補(bǔ)充，有效的提高了數(shù)據(jù)傳輸和處理速度。

結(jié)語(yǔ)：總線技術(shù)的出現(xiàn)，首先讓電路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔高效，并且有效的降低了成本。總線未來(lái)發(fā)展空間巨大，能夠有更廣闊的前景。對(duì)汽車發(fā)展有著舉足輕重的影響。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 劉玉成.汽車總線技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國(guó)科技縱橫，2010（15）.