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摘要:随着汽车装备日益电子化,车身需要承载越来越多的电子部件、电气控制设备及各类执行装置的安放,比一般的机械要多出额外的通讯和计算能力功能,也对车内的电气布线提出了更严峻的考验。如何才能在合理布置的前提下尽量减少布线的数量,同时又能满足车载电气的流畅运行,既是对成本的衡量,也是提升汽车制造水平的重要标志。传统的布线技术采用的是点对点的单一通讯方式,已经不再适合当前汽车电子化的发展趋势,各类总线技术于是应运而生。基于此,本文就总线技术在汽车电气系统中的应用展开了讨论。
关键词:总线技术;汽车电气系统
1、总线技术概述
总线是一种信号线的集合,能够实现通过对电子信号传输进行有效描述的方式实现不同子系统之间的通讯和传输,并全面提升通讯效率和通讯质量,以总线技术为基础发展而来的汽车的电气系统总线技术是未来汽车系统发展的主要趋势之一。所谓汽车的电气系统总线技术,即是指存在汽车内部整体电脑系统结构之中,负责汽车内部不同的子系统之间的小信号传输和通信的系统。从当前的情况来看,人们对于汽车电气系统总线技术的要求与也来越高。以往传统的总线技术已经不足以满足当前人们对于汽车的需求,既无法满足汽车内部各个子系统之间的相互通讯和传输,进而影响到整个汽车的性能。新型的电子网络总线技术可以有效的弥补这一弊端,从而为新一代汽车的问世和信息化汽车的研发起到了一定的支持作用。
2、总线技术在汽车电气系统中的具体应用
现如今人们对于汽车的安全、质量和性能等各方面指标的要求越来越高,特别是其内部的电气系统的性能影响着汽车的整体质量,也关系到人们的驾车体验和感受。电气系统中运用先进的总线技术来串联和协调各个分系统的运行,其控制能力成为衡量系统性能乃至整个汽车质量的关键指标。总线技术手段是为了应对汽车内部各个分系统之间的连接关系,各系统在执行某项功能任务时的合理反应和处置效率,因此其控制系统内部存在多个用于控制的单元模块,将各个系统连接起来,将信号通畅地在各系统之间进行传递,这不仅对于汽车的质量品质是一种重要保证,对于汽车的安全性能方面也起到了不可或缺的作用。
2.1控制器局域网络(CAN)总线技术
CAN总线是目前唯一拥有国际标准的现场总线,作为一种具有革命性意义的开发技术,最大的应用优点是实现了多主方式的工作模式,CAN总线系统在网络通讯过程中采用二进制数字信息,每条信息都由开始域、状态域、空位、检查域、数据域、安全域、确认域和结束域八个部分组成。CAN总线上的任意一节点都可以在不需要站点地址的情况下,随时向同一网络上的其他节点发送和接受信息,通信方式十分自由自主。同时CAN网络上的信息可以划分优先等级,满足车主的人性化交互需求,对于车辆的舒适性来说十分重要。CAN总线技术相对于传统布线技术来说,不仅在成本上缩减了汽车信号线束的长度和插件的数量,而且在用户体验上满足了通信距离和通讯时间的需求。如果汽车改用CAN技术,平均能减少300只插件和一米长的线束,且扩大了材质的选择范围,双绞线、同轴电缆或光纤均可以成为CAN总线的传输材质。CAN总线的直接通讯距离可达一万米,速率可达1M每秒,将车载电气的信息传输时间大大缩短,且传输信息采用了短帧结构,每帧都包含CRC校验或者其他检错措施,大大降低了车辆在电气运行中受干扰率和数据出错的概率。目前,汽车使用CAN总线构建车内网络的重点在于,需要针对具体的车型开发ECU的硬件和应用层的软件。
2.2局域互联网络总线技术
当前的汽车内部的网络可以将其视为一种局域性质的网络架构,很多先进的汽车制造企业都开始运用这种思路和技术方法来研制新式的汽车车型,而且为了可以有效的减少汽车在网络架构建设中所消耗的成本,一些汽车制造企业开始合作研发一种通行的网络通讯协议,作为建设汽车局域网络控制系统的基础前提和条件,而且还能够有效提升汽车内部网络系统对各个子系统的控制能力和操控水平,使得人们对于汽车的驾驶操作更为顺畅和舒适,这种协议主要针对目前广泛存在于汽车内部载有的电脑而设计的,这种局域网络架构形式的总线架设手段,不仅能够提升汽车功能的优势作用,并且还可以减少汽车在相关电子系统装备设计、安装和制造方面的成本,尽管目前其内部用于信号传导的导线的传导效率和传输速度较慢,网速还有待进一步提升,但是这种协议模式下的电气系统拥有较高的抗干扰水平。局域的网络结构这种形式的总线安装制造模式,之所以能够降低汽车制造某些方面所需要的成本,關键在于将各条功能线路和子系统集中统合起来,进行统筹的规划设计,使其结构得到简化,节省和排除多余的线路和分系统,将功能系统和线路高度的集成在一起,不仅提高了信号传输的可靠程度,也是汽车装备和系统建设成本降低的重要原因所在。
2.3MOST总线技术
MOST总线技术属于以光纤为基础的串行通信协议的一种,其研发主要是为了实现车载电脑对汽车多媒体软件及相关硬件结构的控制。一般情况下,汽车多媒体软件运行过程中将形成大量的网络流量消耗,为保证系统运行稳定,就需要对相关的总线技术进行进一步完善,以保证传输速度能够满足系统运行需要。研究证实,MOST总线技术下,总线最高传输速度可达20MB/S,该速度,如无特殊情况,该速度一般能够很好的满足多媒体按照软件及其硬件结构运行所需要的网络要求,并保证良好的通信质量。MOST总线技术发展至今已经被多家汽车厂商广泛应用与汽车内部系统之中,在顶级车辆的车载系统中尤为常见。
3、结束语
综上所述,现阶段总线技术对于汽车电气系统的应用已经十分广泛,并且以不同的种类存在。对于车载电脑各个子系统以及相应的硬件设施之间的数据交换和通信起到了关键性的作用。并且可以有效的侧重不同的功能结构区域。在今后的发展过程当中,将会取得更大的发展和进步。
参考文献:
[1]总线技术在汽车电气系统中的应用研究[J].钱慧君.电子制作.2015(07).
[2]现场总线技术在汽车检测线上的应用[J].孟宪超.城市建设理论研究(电子版).2017(02).
[3]汽车电气系统的故障诊断和维修[J].马丰威.黑龙江科学.2014(11).
(作者单位:大连辽机路航特种车制造有限公司)
关键词:总线技术;汽车电气系统
1、总线技术概述
总线是一种信号线的集合,能够实现通过对电子信号传输进行有效描述的方式实现不同子系统之间的通讯和传输,并全面提升通讯效率和通讯质量,以总线技术为基础发展而来的汽车的电气系统总线技术是未来汽车系统发展的主要趋势之一。所谓汽车的电气系统总线技术,即是指存在汽车内部整体电脑系统结构之中,负责汽车内部不同的子系统之间的小信号传输和通信的系统。从当前的情况来看,人们对于汽车电气系统总线技术的要求与也来越高。以往传统的总线技术已经不足以满足当前人们对于汽车的需求,既无法满足汽车内部各个子系统之间的相互通讯和传输,进而影响到整个汽车的性能。新型的电子网络总线技术可以有效的弥补这一弊端,从而为新一代汽车的问世和信息化汽车的研发起到了一定的支持作用。
2、总线技术在汽车电气系统中的具体应用
现如今人们对于汽车的安全、质量和性能等各方面指标的要求越来越高,特别是其内部的电气系统的性能影响着汽车的整体质量,也关系到人们的驾车体验和感受。电气系统中运用先进的总线技术来串联和协调各个分系统的运行,其控制能力成为衡量系统性能乃至整个汽车质量的关键指标。总线技术手段是为了应对汽车内部各个分系统之间的连接关系,各系统在执行某项功能任务时的合理反应和处置效率,因此其控制系统内部存在多个用于控制的单元模块,将各个系统连接起来,将信号通畅地在各系统之间进行传递,这不仅对于汽车的质量品质是一种重要保证,对于汽车的安全性能方面也起到了不可或缺的作用。
2.1控制器局域网络(CAN)总线技术
CAN总线是目前唯一拥有国际标准的现场总线,作为一种具有革命性意义的开发技术,最大的应用优点是实现了多主方式的工作模式,CAN总线系统在网络通讯过程中采用二进制数字信息,每条信息都由开始域、状态域、空位、检查域、数据域、安全域、确认域和结束域八个部分组成。CAN总线上的任意一节点都可以在不需要站点地址的情况下,随时向同一网络上的其他节点发送和接受信息,通信方式十分自由自主。同时CAN网络上的信息可以划分优先等级,满足车主的人性化交互需求,对于车辆的舒适性来说十分重要。CAN总线技术相对于传统布线技术来说,不仅在成本上缩减了汽车信号线束的长度和插件的数量,而且在用户体验上满足了通信距离和通讯时间的需求。如果汽车改用CAN技术,平均能减少300只插件和一米长的线束,且扩大了材质的选择范围,双绞线、同轴电缆或光纤均可以成为CAN总线的传输材质。CAN总线的直接通讯距离可达一万米,速率可达1M每秒,将车载电气的信息传输时间大大缩短,且传输信息采用了短帧结构,每帧都包含CRC校验或者其他检错措施,大大降低了车辆在电气运行中受干扰率和数据出错的概率。目前,汽车使用CAN总线构建车内网络的重点在于,需要针对具体的车型开发ECU的硬件和应用层的软件。
2.2局域互联网络总线技术
当前的汽车内部的网络可以将其视为一种局域性质的网络架构,很多先进的汽车制造企业都开始运用这种思路和技术方法来研制新式的汽车车型,而且为了可以有效的减少汽车在网络架构建设中所消耗的成本,一些汽车制造企业开始合作研发一种通行的网络通讯协议,作为建设汽车局域网络控制系统的基础前提和条件,而且还能够有效提升汽车内部网络系统对各个子系统的控制能力和操控水平,使得人们对于汽车的驾驶操作更为顺畅和舒适,这种协议主要针对目前广泛存在于汽车内部载有的电脑而设计的,这种局域网络架构形式的总线架设手段,不仅能够提升汽车功能的优势作用,并且还可以减少汽车在相关电子系统装备设计、安装和制造方面的成本,尽管目前其内部用于信号传导的导线的传导效率和传输速度较慢,网速还有待进一步提升,但是这种协议模式下的电气系统拥有较高的抗干扰水平。局域的网络结构这种形式的总线安装制造模式,之所以能够降低汽车制造某些方面所需要的成本,關键在于将各条功能线路和子系统集中统合起来,进行统筹的规划设计,使其结构得到简化,节省和排除多余的线路和分系统,将功能系统和线路高度的集成在一起,不仅提高了信号传输的可靠程度,也是汽车装备和系统建设成本降低的重要原因所在。
2.3MOST总线技术
MOST总线技术属于以光纤为基础的串行通信协议的一种,其研发主要是为了实现车载电脑对汽车多媒体软件及相关硬件结构的控制。一般情况下,汽车多媒体软件运行过程中将形成大量的网络流量消耗,为保证系统运行稳定,就需要对相关的总线技术进行进一步完善,以保证传输速度能够满足系统运行需要。研究证实,MOST总线技术下,总线最高传输速度可达20MB/S,该速度,如无特殊情况,该速度一般能够很好的满足多媒体按照软件及其硬件结构运行所需要的网络要求,并保证良好的通信质量。MOST总线技术发展至今已经被多家汽车厂商广泛应用与汽车内部系统之中,在顶级车辆的车载系统中尤为常见。
3、结束语
综上所述,现阶段总线技术对于汽车电气系统的应用已经十分广泛,并且以不同的种类存在。对于车载电脑各个子系统以及相应的硬件设施之间的数据交换和通信起到了关键性的作用。并且可以有效的侧重不同的功能结构区域。在今后的发展过程当中,将会取得更大的发展和进步。
参考文献:
[1]总线技术在汽车电气系统中的应用研究[J].钱慧君.电子制作.2015(07).
[2]现场总线技术在汽车检测线上的应用[J].孟宪超.城市建设理论研究(电子版).2017(02).
[3]汽车电气系统的故障诊断和维修[J].马丰威.黑龙江科学.2014(11).
(作者单位:大连辽机路航特种车制造有限公司)