总线技术在汽车电气系统中的应用研究

钱慧君 江西五十铃汽车有限公司 江西南昌 330100

【文章摘要】

随着汽车行业的不断发展，传统的总线技术已经无法满足人们对于汽车内部空间要求以及汽车整体结构空间的要求，通信速度更快、通信质量更高、成本更低、对周围环境变化抵抗能力更高以及自身空间结构更为集成的总线技术已经成为当前汽车电气系统中的主流发展趋势，汽车的电子化以及网络化已经成为现代汽车技术整体发展实力的重要标志之一，而在当前阶段，总线技术在汽车电气系统中的应用已经呈现出多种多样的发展趋势，为汽车电气系统提供了多样化的选择。本文将对总线技术的主要内容进行分析，进而对总线技术在汽车电气系统中的多类型选择应用进行具体的分析和讨论。

【关键词】

总线技术；汽车电气系统；多种类型； 具体应用

从较为专业的层次来讲，总线是一种描述电子信号传输新路的结构形式，是一类信号线的集合，是实现各个子系统设备与母系统设备之间良好有效的通信传输的公共通道。而汽车电气系统中的总线技术，指的就是在汽车内部整体电脑系统的结构中负责将汽车内部各个子系统以及内部车载电脑之间实现有效的通信通道的线路技术。当前车载电脑的出现，对于汽车电气系统中的总线技术已经有了更高的要求，而传统的总线技术在汽车电气系统中采用的点对点的通信通道方式已经无法满足车载电脑对于汽车整体系统中各个结构之间的良好通信，同时传统总线技术应用过程中较长的导线长度导致的导线自身结构庞大也在一定程度上已经不适应当前汽车内部空间越来越大的发展趋势，新的电子网络总线技术已经悄然发展并成为汽车电气系统中的主流应用结构。

1 总线技术在汽车电气系统中的主要应用

当前阶段，汽车电子控制单元已经成为汽车内部系统中的重要组成内容，根据汽车电子控制单元对不同系统之间的链接侧重以完成汽车内部系统中相应的结构功能侧重也成为了当前汽车内部系统发展的主要方向之一，例如针对汽车内部传动系统和制动系统进行良好控制的总线技术大多使用控制器局域网络（ACN） 来实现，而针对车窗升降控制以及车镜翻转控制这种不是较为常用的应用则通过局域互联网络协议（LIN）来实现，同时对汽车系统中的多媒体娱乐系统的控制则通过MOST 总线技术来实现，针对汽车内部其他系统的控制以及完成对所有车载系统结构的有效完善和补充的总线技术则通过FlexRay 总线技术来实现。具体来讲，总线技术在汽车电气系统中的应用主要包括以下内容：

1.1 控制器局域网络（CAN）总线技术

控制器局域网络总线技术的英文全称是CAN—Controller Area Network，因此也被称之为CAN 总线技术，其最早是由德国一家Bosch 公司研究开发出来，能够有效解决汽车内部构造中诸多电子控制模块之间的有效通信和数据交换的串行网络通信协议技术，而其在具体的表现上事实上是一种现场总线技术。CAN 总线技术与传统的总线技术相比，其最大的进步在于有效的减少了汽车汽车内部车载电脑系统中的无用插件数量以及车载电脑与其他车载系统构造之间的连线长度。事实上，传统的总线技术之所以被现代汽车的发展趋势所淘汰也正是因为传统的总线技术中点对点的总线传输通道要求的线路过多，而随着汽车内部系统构造的更加精细以及功能更加多样化，越来越多的通信线路必然给汽车内部构造带来更大的要求，例如越来越多的通信线路带给汽车自身成本控制、内部空间控制、信号安全稳定控制等等方面的压力，导致总线技术已经无法有效的满足现代汽车技术的不断进步和发展的要求。CAN 总线技术能够有效的减少车载系统中的无用插件构造和通信线路的长度，进而有效的满足了现代汽车对于内部空间构造以及投入成本和车载系统通信安全稳定性的要求，事实上CAN 总线技术早已经实现了现代化的数字化通信技术，建立了相对完善和灵活的网络互联系统，更加有助于车载系统运行过程中的数据通信的速度和质量。

1.2 局域互联网络协议（LIN）总线技术

局域互联网络协议总线技术的英文全称是Local Interconnect Network，因此也被简称为LIN 总线技术，其是由宝马、大众等众多现代汽车企业以及沃尔沃、摩托罗拉等电子零件供应商共同开发研究并且施行的一种为了降低车载网络的运行成本的串行通讯协议，其能够通过网关与CAN 网络实现有效的连接于通信，进而有效的实现车载电脑系统对于汽车内部构造中某一功能的有效通信和控制。LIN 总线技术最大的优点是能够有效的降低汽车导线的材料以及装备成本，虽然其导线的传输速度较低只有20kb/s，但是其具有一定的抗干扰能力，同时连线的总量也从两根降低到一根，因此被广泛的应用在汽车内部精度误差要求不高的结构功能中，例如雨刮器的控制、车灯的控制、车窗的控制等等。

1.3 MOST 总线技术

正如上文所述，MOST 总线技术主要是为了完成车载电脑对汽车多媒体软件以及硬件结构的有效控制和通信功能而研发和使用的总线技术，事实上汽车多媒体软件以及硬件结构在施行的过程中必然会耗费大量的网络流量以完成音频视频的播放、甚至包括汽车位置的GPS 导航和信息传输等等功能，也会耗费大量的网络流量，这就给总线技术提出了质量更高、传输速度更快的要求，而MOST 总线技术能够凭借自身总线中传输速度最高可以达到20Mb/s 有效的完成多媒体按软件以及硬件结构施行的网络要求，事实上MOST 总线技术本质上是一种基于光纤的串行通信协议，才能拥有如此快的通信速度和通信质量。当前MOST 已经较为广泛的应用在各大汽车企业的汽车内部系统中，尤其在顶级车辆的车载系统中，这种总线技术已经屡见不鲜。

1.4 Flex Ray 总线技术

Flex Ray 总线技术是一种较为灵活的通讯系统，其主要是为了满足未来先进汽车高速控制车内系统应用的需要而研发出来的一种分布式控制系统，其能够有效的在车载电脑的运行过程中补充CAN 总线技术、LIN 总线技术以及MOST 总线技术等等车内网络数据的标准，能够较为有效的完成需要高通信带宽和决定性容错数据传输能力的底盘控制、车身和动力总成等车内结构功能中。

2 CAN 总线技术的主要结构内容

较为常见的CAN 总线技术的主要结构内容包括电控燃油喷射系统、电控传动系统、防抱死制动系统、防滑控制系统、废气再循环系统、巡航查明系统、电子控制系统以及车内空调系统等等诸多车载电子元件和相关模块。

3 结语

综上所述，本文对当前汽车技术中的总线技术在车内系统中的主要类型以及应用进行了具体的分析，当前汽车总线技术相比传统的总线技术已经有了非常明显的进步，能够较为广泛的适应车内各个电子系统的通信和控制功能，同时能够有效的侧重各自的功能结构区域，相信随着汽车技术的发展，总线技术也必将实现技术更高的进步。

【参考文献】

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网络通信

Network Communication