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摘要：隨著新能源汽車(chē)列入國(guó)家加快培育和發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，汽車(chē)的智能化、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化、節(jié)能化成了汽車(chē)發(fā)展的大方向。汽車(chē)總線(xiàn)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)，本文將和大家聊聊當(dāng)今汽車(chē)三大總線(xiàn)，CAN、LIN、Flexray。 今天，社會(huì)進(jìn)入了信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，人們希望汽車(chē)不僅僅是一種代步工具，更希望在汽車(chē)是生活及工作范圍的一種延伸，在汽車(chē)上就像呆在自己的辦公室和家里一樣，可以打電話(huà)、上網(wǎng)、娛樂(lè)、工作。 功能的增多也使得汽車(chē)上的電子裝置數(shù)量急劇增加，各種汽車(chē)總線(xiàn)也應(yīng)運(yùn)而生。我們最熟悉的汽車(chē)總線(xiàn)是CAN，對(duì)于LIN和Flexray大家或許還有點(diǎn)陌生。那么接下來(lái)，就為大家介紹一下這三種汽車(chē)總線(xiàn)。 一、汽車(chē)總線(xiàn)的誕生 汽車(chē)總線(xiàn)的誕生離不開(kāi)汽車(chē)電子的發(fā)展。汽車(chē)電子化的程度也被看作是衡量現(xiàn)代汽車(chē)水平的重要標(biāo)志。傳統(tǒng)的汽車(chē)電子大多采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單一通信方式，相互之間少有聯(lián)系，這樣必然會(huì)形成龐大的布線(xiàn)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛采用傳統(tǒng)布線(xiàn)方法的高檔汽車(chē)中，其導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度可達(dá)2000米，電氣節(jié)點(diǎn)可達(dá)1500個(gè)，而且該數(shù)字大約每10年就將增加1倍。 這進(jìn)一步加劇了粗大的線(xiàn)束與汽車(chē)上有限的可用空間之間的矛盾。無(wú)論從材料成本還是工作效率看，傳統(tǒng)布線(xiàn)方法都不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)的發(fā)展。另外，為了滿(mǎn)足各電子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，須對(duì)汽車(chē)公共數(shù)據(jù)(如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)輪轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)踏板位置等信息)實(shí)行共享，而每個(gè)控制單元對(duì)實(shí)時(shí)性的要求又各不相同。因此，傳統(tǒng)的電氣網(wǎng)絡(luò)已無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)電子系統(tǒng)的發(fā)展，于是新型汽車(chē)總線(xiàn)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。 二、CAN總線(xiàn) CAN總線(xiàn)又稱(chēng)作汽車(chē)總線(xiàn)，全稱(chēng)為“控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network)”，是一種能有效支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò)。它將各個(gè)單一的控制單元以某種形式(多為星形)連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。 CAN總線(xiàn)最早是德國(guó)Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車(chē)中眾多的電控模塊(ECU)之間的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的一種串行通訊協(xié)議。現(xiàn)今在汽車(chē)電子系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用，成為歐洲汽車(chē)制造業(yè)的主體行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，代表著汽車(chē)電子控制網(wǎng)絡(luò)的主流發(fā)展趨勢(shì)。 世界上很多著名的汽車(chē)制造廠商，如Volkswagen(大眾)、Benz(奔馳)、BMW(寶馬)、Porsche(保時(shí)捷)、Rolls.Royce(勞斯萊斯)等公司都已經(jīng)采用CAN總線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)內(nèi)部控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。 三、LIN總線(xiàn) LIN是由摩托羅拉(Motorola)與奧迪(Audi)等知名企業(yè)聯(lián)手推出的一種新型低成本的開(kāi)放式串行通訊協(xié)議，主要用于車(chē)內(nèi)分布式電控系統(tǒng)，尤其是面向智能傳感器或執(zhí)行器的數(shù)字化通訊場(chǎng)合。主要應(yīng)用于電動(dòng)門(mén)窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制。 典型的LIN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)可以達(dá)到12個(gè)。以門(mén)窗控制為例，在車(chē)門(mén)上有門(mén)鎖、車(chē)窗玻璃開(kāi)關(guān)、車(chē)窗升降電機(jī)、操作按鈕等，只需要1個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)就可以把它們連為一體。而通過(guò)CAN網(wǎng)關(guān)，LIN網(wǎng)絡(luò)還可以和汽車(chē)其他系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，實(shí)現(xiàn)更豐富的功能。目前LIN已經(jīng)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，被大多數(shù)汽車(chē)制造商和零部件生產(chǎn)商所接受。 四、Flexray總線(xiàn) Flexray是一種用于汽車(chē)的高速的、可確定性的，具備故障容錯(cuò)能力的總線(xiàn)技術(shù)，它將事件觸發(fā)和時(shí)間觸發(fā)兩種方式相結(jié)合，具有高效的網(wǎng)絡(luò)利用率和系統(tǒng)靈活性特點(diǎn)，可以作為新一代汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng)絡(luò)。 Flexray可以應(yīng)用在無(wú)源總線(xiàn)和星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，也可以應(yīng)用在兩者的組合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。這兩種拓?fù)渚С蛛p通道ECU，這種ECU集成多個(gè)系統(tǒng)級(jí)功能，以節(jié)約生產(chǎn)成本并降低復(fù)雜性。雙通道架構(gòu)提供冗余功能，并使可用帶寬翻了一番。每個(gè)通道的最大數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到10Mbps。目前Flexray主要應(yīng)用于事關(guān)安全的線(xiàn)控系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)，在寶馬的高端車(chē)上有應(yīng)用。 五、總結(jié) CAN作為一種可靠的汽車(chē)總線(xiàn)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在了高檔汽車(chē)上，LIN作為CAN的補(bǔ)充，也已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。而比CAN還要先進(jìn)的Flexray更是發(fā)展迅速。汽車(chē)總線(xiàn)的發(fā)展已經(jīng)勢(shì)不可擋。ZDS2024plus示波器免費(fèi)標(biāo)配CAN、LIN、Flexray協(xié)議解碼，并且支持最新CAN FD解碼，愿為汽車(chē)總線(xiàn)的發(fā)展貢獻(xiàn)我們的一份力量。 |
