總線技術在汽車電氣系統中的應用

龐偉飛

（佛山市南海區南安機動車檢測中心，廣東 佛山 528200）

總線技術在汽車電氣系統中的應用

龐偉飛

（佛山市南海區南安機動車檢測中心，廣東 佛山 528200）

新時代背景下，隨著科學技術的發展和進步，現代汽車工業技術得到空前發展，汽車制造技術水平越來越高，電控汽車成為主流。電氣系統是汽車電控系統的重要組成部分，發揮著重要職能，影響電控系統綜合性能和汽車行駛安全。倘若電氣系統存在問題，將導致電控系統失靈。而總線技術在汽車電氣系統中的應用則能優化線路結構，使電氣系統符合電控汽車制造要求。本文將針對總線技術在汽車電氣系統中的應用展開研究和分析。

總線技術；電氣系統；汽車工業；應用分析

0 引言

現代汽車電路結構越來越復雜，這就要求電路能夠快速、準確、穩定的處理大量信息，這使得電控難度隨之提高。為解決這些復雜線路的困擾，提高汽車電控系統可靠性和穩定性，總線技術被應用到汽車電氣系統中。通過總線技術能優化汽車電氣系統結構，提高系統可靠性，滿足車載電氣流暢運行，提升汽車制造質量，降低制造成本，適應汽車電氣化發展趨勢。當前幾乎所有汽車制造廠商都在將總線技術應用到汽車電氣系統當中。

1 總線技術

傳統電路技術采用單電通訊機制，不與其他單元聯系，在現代汽車中已經很難適用。現代汽車電氣化程度越來越高，基本實現電控，傳統電路技術會導致電路系統復雜，帶來一系列安全隱患，更會占用汽車內大量空間資源［1］。而總線技術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，一根數據線便能處理多個系統所需要的信號信息傳輸，能有效節省線路，提高整個系統工作效率，利用有限線路資源，優化線路結構，解決各系統線路連接難題，簡化繁雜線路，盡可能減少汽車內線路數目，節約汽車空間資源。現代汽車已逐漸走向智能化、自動化，電氣設備應用越來越多，對電氣線路要求越來越高，總線技術的應用為汽車智能化發展提供了技術支持。而且當前很多汽車開始融入多媒體技術，導致線路系統更加繁雜，為解決線路問題，應積極將總線技術應用到汽車電氣系統中。

2 總線技術在汽車電氣系統中的應用

通過前文分析不難看出總線技術應用在汽車電氣系統中的重要意義，廣泛應用總線技術已成為現代汽車工業發展主流趨勢。根據汽車電控系統之間的不同，目前主要應用的總線技術包括：控制器局域網絡總線技術、局域互聯網絡協議總線技術、MOST 總線技術、Flex Ray總線技術等。控制器局域網絡總線技術由Bosch 公司開發，簡稱CAN總線技術，用于解決汽車電子控制模塊間的通信與數據交換，是當前汽車領域比較常用的總線技術，通過CAN 總線技術能減少車載電腦系統中的無用插件數量，縮短各系統與車載電腦系統間的連線長度。傳統技術條件下，通信線路多，傳輸通道要求高，便會增加汽車制造成本，增加車載電腦系統控制與通信難度難度。而CAN 總線技術的應用，在優化線路的同時，更進一步強化了系統靈活性和可靠性，實現了各系統間的數字化通信，提高了車載電腦系統通信速速和質量，使系統控制更準確。局域互聯網絡協議總線技術是當前汽車行業應用最廣泛的總線技術，是眾多知名汽車廠商聯合開發的總線技術，簡稱LIN總線技術［2］。通過LIN總線技術能提升汽車內部通信準確性，為CAN 網絡通信提供串行通訊協議支持，使車載電腦系統與其他系統建立通信，控制汽車內部系統功能的實現，例如：車窗控制、車燈控制等。MOST 總線技術以往主要應用在高級車輛中，現如今已經開始廣泛應用到大眾汽車內部系統設計中，主要負責硬件結構的控制，多媒體軟件的控制等方面，例如，汽車多媒體的播放，汽車導航功能的實現，汽車GPS定位、行車記錄等等［3］。MOST 總線技術條件下，在通信數據傳輸中每一幀都包含：控制數據、分組數據、流數據，不僅通信質量好，速度快，且基于光纖串行通信協議實現，數據以50 Mbaud、雙相編碼方式發送，最高數據速率可達到24.8Mbps，完全能滿足汽車內部系統各類數據通信需求，其結構如圖1。

Flex Ray 總線技術是近些年新研發的總線技術，是具有故障容錯能力的總線技術，主要應用新一代汽車內部網絡系統設計中，而且兼容CAN總結、LIN總線、MOST總線，支持雙通道ECU，通信帶寬翻了一倍，生產成本和工藝復雜性卻明顯降低，并且具備了冗余功能，系統通信穩定性和安全性更高，每一通道速率可達10Mbps，完全能解決容錯問題，能夠有效彌補其他總線技術的不足，提高車載電腦系統控制與通信綜合性能，非常值得推廣。

3 結束語

從現代汽車工業發展局勢來看，電氣化、電子化、智能化汽車已經成為主流，汽車內部應用的電子裝置、電氣設備越來越多，電氣線路復雜程度越來越高，傳統電氣系統技術已不能滿足汽車工業發展需求。因此，應加強對總線技術的應用，利用總線技術優化汽車電氣系統線路結構，節約汽車空間，降低汽車電氣系統設計難度，提高汽車制造質量。

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

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

［3］顏劍.基于CAN總線和虛擬儀器技術的車載網絡系統的研究［D］.中南大學，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：機電工程。