汽車電子網絡通信技術的應用

陳益慶

摘 要：隨著現代科技的發展進步，汽車已將網際網路、無線連接、個人通信電子裝置、娛樂設備等整合于一身，不斷滿足著人們對汽車動力性、安全性、舒適性、經濟性的要求。大量設備的使用、繁瑣的控制布線，方便簡潔、安全可靠的控制需求促使汽車電子網絡技術的變革與發展，邁入電子網絡時代。

關鍵詞：汽車電子；總線網絡；LIN總線；CAN總線；MOST總線；應用

傳統的單路線束連接的通信方式和控制方式效率低下，成本高昂并且隨著線束的增多，布十分困難，大量線束聚集在汽車內部降低了車內電子設備的穩定性。基于以上考慮，汽車公司采用串行總線實現多路傳輸通信，并組建汽車電子網絡，提高了通信效率，降低了制造成本，也提高了車輛的穩定性。

1 汽車總線網絡的定義及分類

美國機動工程協會SAE（Society of Automotive Engineers）于20世紀90年代根據各總線的傳輸速率及總線功能把車載的總線協議分為四類，見表2-1

2 汽車電子的概述及電子網絡通信的應用

汽車電子按照對汽車行駛性能作用可歸為兩類：一類是汽車電子控制裝置，即電子控制部分與汽車機械協同工作，對汽車性能有至關重要的影響。另一類是車載汽車電子控制裝置，其能在獨立于汽車環境使用，與汽車本身性能無直接關系。汽車電子控制裝置包括發動機、底盤、車身電子控制。車載汽車電子裝置主要有車載通信系統、定位導航、多媒體通信娛樂等。

2.1 發動機控制系統通信

發動機是汽車的動力裝置，使供入其中的燃料燃燒而發出動力。發動機性能性能是評價汽車性能的重要指標。發動機新技術如電子燃油噴射系統（EFI），電子點火系統（ESA）等大大提高了噴油正時、噴油量，點火正時等控制精度。發動機數據采集如發動機轉速、點火次數、噴油次數等在一秒中都可以達到數十次，其信息量大、傳輸速率也要快且精度高。傳統的控制通信方法是無法滿足的，為了更好的實現其功能，高速CAN總線得以運用，解決了其技術要求。為發動機的信息傳輸控制提供技術支持和保障。

2.2 底盤電子控制通信系統

汽車底盤包括有傳動系統、轉動系統、制動系統。傳動裝置將發動機輸出的動力傳給驅動車輪，通過行駛和控制裝置來支撐全車并保證汽車正常運行。汽車電子控制系統如防抱死制動系統（ABS）、牽引力控制系統（TCS）、電子穩定控制系統（ESP）、電動助力轉向系統（EPS）、主動懸掛阻尼器控制系統（ADC）、主動橫向穩定器（ARC）等。汽車底盤各個控制系統之間相輔相成，彼此的影響也越來越大。節約資源、提高控制系統的可靠性、優化控制效果成為其底盤控制首要目標。高速CAN總線控制網絡的引入，很好的實現了其要求：將兩個或多個控制系統結合起來，對底盤實現多層控制。

2.3 車身電子控制系統

車身是駕駛員工作和裝載乘客、貨物的場所。車身電子技術包括汽車安全舒適性控制和信息通訊系統，主要用于增強汽車的安全、舒適和方便性的自動車窗、中央防盜門鎖、自適應空調、座椅控制、安全帶、安全氣囊等。與發動機控制系統相比，車身系統的部件布置在各處，使其線束增長，易受干擾等影響。 LIN（Local Interconnect Network）總線協議作為一種低成本的串行總線協議，廣泛應用于車身電子控制裝置。如車門、車窗、電機、開關、傳感器和車燈等控制。

2.4 信息系統網絡

主要是指車載的的電子技術，比如車載電話，上網設備，音響等系統。這些車載系統對信息系統的通信總線一般要求總量大，通信速度快。MOST（Media Oriented Systems Transport）作為多媒體信息系統的一種總線標準，被用于汽車多媒體娛樂和遠程信息設備。MOST 網絡以其高速、低成本、抗干擾、質量輕、靈活等優勢成為許多車載數字多媒體系統的主干網絡。

3 汽車電子網絡技術展望

隨著電子技術和大規模的集成電路的迅速發展，汽車網絡技術已在汽車上得到廣泛的應用，一些汽車的電子裝置已經占了整車造價的三分之一，而目前一些高檔轎車上的電子控制單元已達幾十個，傳感器有上百個，它們通過汽車電子網絡來實現信息交換和功能控制。大大提高汽車的動力性、操作穩定性、安全性，為汽車技術注入新的活力。

4 結束語

汽車電子技術一定會朝著智能化，自動化的方向發展，可以讓車輛更有安全感，以及以讓駕駛員了解汽車行駛過程周邊的環境，及時對存在的安全隱患進行排除。

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