汽車電氣系統中總線運用的運用分析

劉永濤

摘 要：隨著信息技術的興起，信息技術與汽車工藝在生產過程中融合的越來越深。尤其是各種輔助設施的應用興起，汽車電路越來越復雜。這就要求電路能夠快速準確穩定的處理大量信息。而傳統的電路結構已經越來越難以匹配現代消費者的需求。在這種情況下，總線技術應運而生。本文比較了汽車傳統電路與總線技術的區別，并分析幾種典型總線結構。

關鍵詞：汽車電氣系統；總線運用；分析

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

一、傳統電路特點

傳統電路采用最原始的單電通訊，對象單一，不與其他單元聯系，在現代汽車越來越多附加功能的情況下，龐雜的電路系統已經成為沉重的負擔，并且造成安全隱患。在現在追求汽車的微型化的今天，我們需要對傳統大量的線路進行一個改進來減少線束在汽車內所占據的大量空間資源。

二、總線技術

所謂的總線技術是一種節省線路的方式，就是在一根數據線上鏈接多個系統所需要的信號信息，這種多信號進行共享的技術能夠提高整個系統的工作效率，充分利用這些有限的線路資源來達到理想的效果。這就比如我們的電腦鍵盤就能夠發出上百個的指令，但是我們在鍵盤和主機進行連接的時候并沒有上百根的電線，而是只是一根包含四根信號線的數據線，就是這根數據線將我們的鍵盤信號毫無差錯的傳遞給了電腦的主機。汽車的電氣系統也需要這樣的信號共享的線路。如果實現了把這種總線技術應用在汽車的電氣系統上，那就可以簡化那些繁雜的線路，節約對汽車空間的占用。根據編碼信號的不同來翻譯指令進而完成司機所希望的動作。這個動作可能是前照燈和也可能是刮水器。這樣就將原來的一根線只能進行的一種指令改制成了一根線能進行多種指令了。這種總線結構的運用大大減少了我們原本汽車上所需要接的線路的數目。線束的直徑也得到了銳減。總線系統的運用大大的提高了汽車智能化的進程，有利于汽車向更加人性化的方向發展。

現代的汽車對電控裝置越來越依賴，電控裝置的種類和數目也有了一個突破性的增加。隨著單片機以及集成電路廣泛的應用于汽車上，這樣使得控制器的數量也不斷的增多。那汽車上就產生了一個新的電子控制器局域網，也就是CAN。為了協調汽車上的各種部件的良好運行，尤其是來自不同廠家的汽車配件，ISO就制定一個標準也就是CAN的拓撲結構總線，也就是CAN總線。這個總線主要是用來對安全系數要求高的系統如制動系統和轉動系統的一個管理和控制。而對于通信不怎么密集的系統控制比如汽車的車窗的自動化和車鏡的調試就使用局域互聯協議（LIN），也就是LIN總線。隨著汽車內部裝飾的不斷發展，多媒體也進入了汽車，對于像多媒體娛樂這樣的系統就是用的MOST總線。此外，還有一個FlexRay總線技術來對以上這些總線技術進行一個補充，以保障汽車的電氣系統的整體質量。

三、各種總線技術

（1）CAN總線。CAN總線也叫做汽車總線是一種現場總線。這種總線模式是德國的Bosch公司開發的串行的通信協議。這個協議的開發很好的解決了汽車中的電控模板之間的大量的數據交換。這種總線技術的突出特點就是簡化了汽車信號的接線方式使其更加適合汽車對控制系統的合理配置。另一個突出的特點就是CAN總線的通信是全數字化的，能夠靈活的達到網絡互聯網的控制操作。對應傳統的接線方式，CAN是一個跨越式的巨大變革。（2）LIN總線。LIN總線也叫做局部互聯網絡，這是一些歐洲的制造商為了節省車載網絡的成本而推出的一款串行的通訊協議。LIN總線是通過網關與CAN網絡進行連接使用的。它的優點就是能夠降低裝配和使用材料的成本，具有強的抗干擾能力。這種總線技術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總線就應運而生了。它是一種在光纖上的通訊，能夠大大優化音視頻的質量，傳輸速度是以前的5倍。目前在世界頂級轎車中已經在逐步的使用。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。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的補充使用。它的出現主要用于需要高帶寬，關鍵容錯率的動力和底盤等部位。目前已經有公司開發出面向汽車的FlexRay系統。它能夠容納掉比CAN系統高10倍的數據。作為其他系統的補充，有效的提高了數據傳輸和處理速度。

結語：總線技術的出現，首先讓電路結構更加簡潔高效，并且有效的降低了成本。總線未來發展空間巨大，能夠有更廣闊的前景。對汽車發展有著舉足輕重的影響。

參考文獻：

[1] 王學士.基于CAN總線的汽車車身控制系統的研究[J].中國新技術新產品，2010（7）.

[2] 劉玉成.汽車總線技術的發展與應用[J].中國科技縱橫，2010（15）.