龐偉飛

（佛山市南海區(qū)南安機(jī)動車檢測中心，廣東 佛山 528200）

總線技術(shù)在汽車電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用

龐偉飛

（佛山市南海區(qū)南安機(jī)動車檢測中心，廣東 佛山 528200）

新時代背景下，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)代汽車工業(yè)技術(shù)得到空前發(fā)展，汽車制造技術(shù)水平越來越高，電控汽車成為主流。電氣系統(tǒng)是汽車電控系統(tǒng)的重要組成部分，發(fā)揮著重要職能，影響電控系統(tǒng)綜合性能和汽車行駛安全。倘若電氣系統(tǒng)存在問題，將導(dǎo)致電控系統(tǒng)失靈。而總線技術(shù)在汽車電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用則能優(yōu)化線路結(jié)構(gòu)，使電氣系統(tǒng)符合電控汽車制造要求。本文將針對總線技術(shù)在汽車電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用展開研究和分析。

總線技術(shù)；電氣系統(tǒng)；汽車工業(yè)；應(yīng)用分析

0 引言

現(xiàn)代汽車電路結(jié)構(gòu)越來越復(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，這使得電控難度隨之提高。為解決這些復(fù)雜線路的困擾，提高汽車電控系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性，總線技術(shù)被應(yīng)用到汽車電氣系統(tǒng)中。通過總線技術(shù)能優(yōu)化汽車電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)可靠性，滿足車載電氣流暢運行，提升汽車制造質(zhì)量，降低制造成本，適應(yīng)汽車電氣化發(fā)展趨勢。當(dāng)前幾乎所有汽車制造廠商都在將總線技術(shù)應(yīng)用到汽車電氣系統(tǒng)當(dāng)中。

1 總線技術(shù)

傳統(tǒng)電路技術(shù)采用單電通訊機(jī)制，不與其他單元聯(lián)系，在現(xiàn)代汽車中已經(jīng)很難適用。現(xiàn)代汽車電氣化程度越來越高，基本實現(xiàn)電控，傳統(tǒng)電路技術(shù)會導(dǎo)致電路系統(tǒng)復(fù)雜，帶來一系列安全隱患，更會占用汽車內(nèi)大量空間資源［1］。而總線技術(shù)將各部件線路連接到一個處理元件上，各部件通過總線相連接，一根數(shù)據(jù)線便能處理多個系統(tǒng)所需要的信號信息傳輸，能有效節(jié)省線路，提高整個系統(tǒng)工作效率，利用有限線路資源，優(yōu)化線路結(jié)構(gòu)，解決各系統(tǒng)線路連接難題，簡化繁雜線路，盡可能減少汽車內(nèi)線路數(shù)目，節(jié)約汽車空間資源。現(xiàn)代汽車已逐漸走向智能化、自動化，電氣設(shè)備應(yīng)用越來越多，對電氣線路要求越來越高，總線技術(shù)的應(yīng)用為汽車智能化發(fā)展提供了技術(shù)支持。而且當(dāng)前很多汽車開始融入多媒體技術(shù)，導(dǎo)致線路系統(tǒng)更加繁雜，為解決線路問題，應(yīng)積極將總線技術(shù)應(yīng)用到汽車電氣系統(tǒng)中。

2 總線技術(shù)在汽車電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用

通過前文分析不難看出總線技術(shù)應(yīng)用在汽車電氣系統(tǒng)中的重要意義，廣泛應(yīng)用總線技術(shù)已成為現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展主流趨勢。根據(jù)汽車電控系統(tǒng)之間的不同，目前主要應(yīng)用的總線技術(shù)包括：控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)、局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議總線技術(shù)、MOST 總線技術(shù)、Flex Ray總線技術(shù)等?？刂破骶钟蚓W(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)由Bosch 公司開發(fā)，簡稱CAN總線技術(shù)，用于解決汽車電子控制模塊間的通信與數(shù)據(jù)交換，是當(dāng)前汽車領(lǐng)域比較常用的總線技術(shù)，通過CAN 總線技術(shù)能減少車載電腦系統(tǒng)中的無用插件數(shù)量，縮短各系統(tǒng)與車載電腦系統(tǒng)間的連線長度。傳統(tǒng)技術(shù)條件下，通信線路多，傳輸通道要求高，便會增加汽車制造成本，增加車載電腦系統(tǒng)控制與通信難度難度。而CAN 總線技術(shù)的應(yīng)用，在優(yōu)化線路的同時，更進(jìn)一步強(qiáng)化了系統(tǒng)靈活性和可靠性，實現(xiàn)了各系統(tǒng)間的數(shù)字化通信，提高了車載電腦系統(tǒng)通信速速和質(zhì)量，使系統(tǒng)控制更準(zhǔn)確。局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議總線技術(shù)是當(dāng)前汽車行業(yè)應(yīng)用最廣泛的總線技術(shù)，是眾多知名汽車廠商聯(lián)合開發(fā)的總線技術(shù)，簡稱LIN總線技術(shù)［2］。通過LIN總線技術(shù)能提升汽車內(nèi)部通信準(zhǔn)確性，為CAN 網(wǎng)絡(luò)通信提供串行通訊協(xié)議支持，使車載電腦系統(tǒng)與其他系統(tǒng)建立通信，控制汽車內(nèi)部系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，例如：車窗控制、車燈控制等。MOST 總線技術(shù)以往主要應(yīng)用在高級車輛中，現(xiàn)如今已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用到大眾汽車內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)計中，主要負(fù)責(zé)硬件結(jié)構(gòu)的控制，多媒體軟件的控制等方面，例如，汽車多媒體的播放，汽車導(dǎo)航功能的實現(xiàn)，汽車GPS定位、行車記錄等等［3］。MOST 總線技術(shù)條件下，在通信數(shù)據(jù)傳輸中每一幀都包含：控制數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)、流數(shù)據(jù)，不僅通信質(zhì)量好，速度快，且基于光纖串行通信協(xié)議實現(xiàn)，數(shù)據(jù)以50 Mbaud、雙相編碼方式發(fā)送，最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)到24.8Mbps，完全能滿足汽車內(nèi)部系統(tǒng)各類數(shù)據(jù)通信需求，其結(jié)構(gòu)如圖1。

Flex Ray 總線技術(shù)是近些年新研發(fā)的總線技術(shù)，是具有故障容錯能力的總線技術(shù)，主要應(yīng)用新一代汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計中，而且兼容CAN總結(jié)、LIN總線、MOST總線，支持雙通道ECU，通信帶寬翻了一倍，生產(chǎn)成本和工藝復(fù)雜性卻明顯降低，并且具備了冗余功能，系統(tǒng)通信穩(wěn)定性和安全性更高，每一通道速率可達(dá)10Mbps，完全能解決容錯問題，能夠有效彌補(bǔ)其他總線技術(shù)的不足，提高車載電腦系統(tǒng)控制與通信綜合性能，非常值得推廣。

3 結(jié)束語

從現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展局勢來看，電氣化、電子化、智能化汽車已經(jīng)成為主流，汽車內(nèi)部應(yīng)用的電子裝置、電氣設(shè)備越來越多，電氣線路復(fù)雜程度越來越高，傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)技術(shù)已不能滿足汽車工業(yè)發(fā)展需求。因此，應(yīng)加強(qiáng)對總線技術(shù)的應(yīng)用，利用總線技術(shù)優(yōu)化汽車電氣系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)，節(jié)約汽車空間，降低汽車電氣系統(tǒng)設(shè)計難度，提高汽車制造質(zhì)量。

［1］潘忠.基于CAN/LIN混合協(xié)議的汽車電氣控制總線技術(shù)研究［D］.廈門大學(xué)，2015（26）：376.

［2］屈敏.汽車車身舒適系統(tǒng)的CAN總線及其測控技術(shù)的研究［D］.南京林業(yè)大學(xué)，2014（16）：237.

［3］顏劍.基于CAN總線和虛擬儀器技術(shù)的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究［D］.中南大學(xué)，2014，12（02）：116-118.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.252

龐偉飛（1982-），男，佛山人，高級技師，研究方向：機(jī)電工程。