探究汽車電氣系統中總線技術的應用

李永勝

摘 要：在高質量生活的時代背景下，汽車行業得到迅猛發展，私家車的數量猛增，與此同時，群眾對于汽車的外觀設計以及內部性能提出更為多元化的要求。本文簡要分析總線技術的概況以及其未來發展形式，著重闡述總線技術在汽車電氣系統中的應用，包括LIN、CAN、MOST以及PlexRay四項技術，整合各項技術的優缺點以及應用情況和使用范圍。以供相關人員參考。

關鍵詞：汽車行業;電氣系統;總線技術;CAN技術

1 引言

總線是形容系統內部的線路整體，通過將線路連接在不同的節點上，實現數據的傳輸，加強系統內部各環節之間的聯系，有效加快數據傳輸的效率，并保證各節點之間信息的共享程度。根據當前的市場形勢而言，在汽車電氣系統中應用總線技術，有助于推動該領域的發展前行。

2 總線技術概述

該項技術是將系統中具體的控制內容與計算機連接起來，據當前的技術水平而言，計算機可以連接視頻、音頻等。在實際使用期間，相關人員應了解計算機的實際運行狀況，通過電子顯示屏進行查看，將驅動顯示器與總線連接，實現各部分之間的通信，以此來掌握計算機的運作情況。從某種角度而言，總線技術是實現數據信息傳輸的有效途徑。相關人員通過操作計算機，將整個系統的各項信息進行共享、交換等操作。

另外，該項技術可以借助一條線路以及相關的專業處理設備，根據自身的實際需要，對汽車的部分環節下達指令，并拉近各環節之間的聯系，有效減少資源浪費的情況。通過該項技術，有助于調整汽車內部的整體結構，合理降低線路的使用量，從而擴大實際使用空間。在以往的汽車內部結構中，線路以及結構都過于復雜，不僅會占用用戶的使用空間，一旦汽車系統出現故障，不易在短時間內恢復正常運行，不僅影響用戶的正常出行，還容易形成安全隱患。在社會經濟持續發展的時代背景下，電氣系統的功能效果應始終與市場需求保持一致，提高其自動化、信息化、智能化的水平，促使該行業朝著更為現代化的方向發展。

3 汽車電氣系統中總線技術的相關應用

就當前的市場形勢而言，電子控制單元是汽車電氣系統中的關鍵部分，以實現整個系統的優化，提高汽車的使用性能。

3.1 LIN總線技術

該項總線技術屬于局部互聯網絡，能夠有效控制系統運行成本，是應用較為廣泛的技術之一。在實際應用期間，由于其本身的設計特點，僅能使用在程序較為簡單的系統中，且信息的準確程度較低，主要用于座椅、燈光控制后視鏡等部分。LIN技術的消耗量小，由于是單線連接，具備較高的抗干擾功能，但信息傳送的時間較長。一般情況下，該項技術連接線僅有一根，與其他系統部件無直接聯系，能夠有效防止其他內部系統的干擾，有助于實現數據指令的專項傳送。目前，對于該項總線技術傳輸信息周期長的劣勢已經得到有效優化，通過網絡協議實現系統升級。在實際應用項目中，例如對汽車車門的控制，具體包括車窗、門鎖以及后視鏡，形成相對較為完整的LIN控制系統。由于汽車實際使用過程中，對于車門的控制精準度要求相對較低，因此，在該部分的系統設置中可以使用該項技術，不僅可以降低生產制造成本，由于其抗干擾能力強，還有利于提高汽車的安全性能。

LIN技術在未來發展過程中，應注重強化自身的優勢，并逐步提高信息傳輸的速度，明確升級研發的方向，以滿足更多市場消費者的具體需求，實現更好的發展。LIN總線技術與以往的系統連接方式略有不同，系統內各部分連接方式實現有效的簡化，極大節省生產期間的資金投入量。另外，借助網絡協議，彌補原本在通信以及操作方面的不足。借助該項總線技術實行汽車的實際系統規劃，能夠實現科學合理地調整線路結構。此外，在提高線路的集中程度時，還要保證數據傳播速度，控制生產活動的資金投入[1]。

3.2 CAN總線技術

該項總線技術是由德國公司設計開發的，可以提高汽車系統的信息交流速度，具體包括數據收發、線路、電阻以及控制等部分，在系統內的終端環節加入電阻，有助于提高汽車系統的安全程度，一旦發生異常情況，可以自動停止指令傳輸。除此之外，對于數據分享而言，通過該項技術，能夠對收發數據是實現快速翻譯，真正實現實時的數據共享。該項技術與其他總線技術相比，數據傳播更為便捷，采用二進制的數字計算方式，包括數據部分、開始域、結束部分等。與此同時，汽車電氣系統內部節點間的信息傳輸無需經過添加站點地址，有助于提升人們對于汽車高質量的體驗效果。該項總線技術在實際使用期間，縮短總體線路，并減少系統內的插件總量，在控制系統運行成本的同時，還可以在某種程度上打破空間與時間的限制。

對于傳輸介質的選用，需結合汽車最初設計的實際性能進行選擇，介質包括電纜、光纖等，此外，CAN總線技術本身的設置，可以大幅度提高整個系統的安全系數。在以往的汽車系統運行期間，信息傳播僅能實現點與點之間的傳輸，為實現對汽車各部分的有效控制，便需要安裝多條線路，導致其結構過于繁雜。而CAN總線技術的應用，最大限度地縮短線路的長度以及數量，不僅有效控制汽車的制造成本，還在保證基本控制功能的前提下，對內部結構實現簡化，提高車內的整潔度以及安全指數。除此之外，該項技術已經達到相關的國際標準，可進行多主方式的工作形式。另外，該項總線技術對于網絡可做進一步的層級劃分，能夠結合實際需求進行調整，保證人機的良好互動，具有較強的交互性，實現多元化的功能設計，其主要的提升方向是保證系統操作基礎性功能的完善，并對內部的各環節實現升級優化。除此之外，在未來的發展中，相關設計人員應注重提高該項技術的包容性，吸納其他總線技術的優勢，以不斷完善自身，提高其與市場的鍥合度[2]。

3.3 FlexRay總線技術

該項總線技術是目前較為先進的技術之一，具有較高的靈活程度，極大縮短數據傳輸的時間，上述的CAN總線技術在汽車行業已經實現較為廣泛的使用范圍，而該項技術獨具特色受到相關設計研究人士的關注。在未來較長的時間內，將會成為相關領域的發展目標。該項技術概念的產生主要是由于當前部分汽車領域的市場需求，對于通信的精準度、速度以及冗余空間等都有著更高的要求。與上述的CAN總線技術相比，該項技術的單次傳輸速度可達到10MB，整體系統的數據傳播速度最大可實現20MB/s，是CAN技術的二十倍。另外，該項技術可以實現對整個系統的實時監控，并可以使用總線、混合拓撲等，具有較強的靈活性。

現階段，市場上使用該項技術的有VSC、VSA等。由于該項技術的綜合性較強，其制造成本以及運行成本較多，并且技術含量也較高，若想使用高精度以及高速度的電氣系統，需要保證控制部分以及網絡速度具備更高的使用條件。在信息科技技術持續發展的過程中，該項總線技術也會隨之優化升級。FlexRay技術已經推出便成為重點推廣的對象，在指令的準確度以及信息傳播速度方面都優于其他總線技術，但由于其制造成本過高，嚴重限制其應用的范圍。現階段，該項技術在汽車領域中，主要應用在穩定性以及汽車轉向方面的控制，并可以實現對網絡的復制。就目前的情況而言，各項技術處于不斷更新升級的過程中。因此，該項總線技術仍需要不斷完善，提高實用性。另外，FlexRay技術具有較強的可操控性，能夠有效實現分布式的操控方式，對于同一系統中的其他總線技術起到補充車內網絡程度的作用[3]。

3.4 MOST總線技術

該項技術適宜光纖作為傳輸的媒介，屬于串行通訊方式，借助該項技術，汽車使用者可以通過車載電腦實現對汽車運行系統的操控，主要針對車內多媒體系統進行控制。目前，群眾對于自身的生活質量要求有所提升，在汽車行駛的過程中會播放音樂、廣播等，而借助MOST技術，提高對此部分內容的控制能力，以免司機分散注意力，提高行駛風險系數。一般情況下，車載多媒體系統在運行過程中會使用大量的流量，因此，為保證內部系統的持續運行，應對部分技術加以改良調整，促使整個系統內的各部分節點之間都能實現高效的數據通信。據不完全統計，該項技術在運行過程中，數據傳送的速度大致在20MB/s，若能長時間保持在該速率下，車載的多媒體系統便可保質保量的運行。

在汽車行業領域中，該項技術受到更多人的歡迎，部分汽車已經在電氣系統中加入該項總線技術。數據包是該項技術實現數據傳輸的主要來源，包括分組數據以及控制數據等，其在實際的應用過程中能夠將車載的娛樂設施發揮出最大的調用，提高汽車使用者的體驗感。上述的CAN以及LIN兩項總線技術對于多媒體設備部分功能性較差，多媒體數據傳輸極易受到其他部分干擾。如今，各行業領域都在追求個性化發展，而將MOST技術應用到汽車電氣系統中，能夠充分發揮其個性化的控制功能。

4 結束語

綜上所述，市場對汽車使用性能提出更高的要求，根據上述對現有總線技術的分析提高群眾對于電氣系統相關內容的認識程度。在現有的汽車生產活動中，總線技術已經實現較為廣泛的影響力，并能根據車型以及受眾人群的特點選用合適的總線技術，為該行業發展創造出更為廣闊的發展空間。

參考文獻：

[1]韋利，薛燁.汽車電路與電氣系統的檢測與維修方法[J].內燃機與配件，2019（21）：141-142.

[2]劉金鳳.基于CAN總線的汽車電氣系統的設計研究[J].微型電腦應用，2019，35（08）：124-126.

[3]唐映全.汽車車身系統總線結構及電氣系統網絡化技術研究[J].時代汽車，2018（12）：149-150+153.