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摘要：隨著(zhù)新能源汽車(chē)列入國家加快培育和發(fā)展的七大戰略性新興產(chǎn)業(yè)，汽車(chē)的智能化、數字網(wǎng)絡(luò )化、節能化成了汽車(chē)發(fā)展的大方向。汽車(chē)總線(xiàn)是實(shí)現數字網(wǎng)絡(luò )化的基礎，本文將和大家聊聊當今汽車(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)上的電子裝置數量急劇增加，各種汽車(chē)總線(xiàn)也應運而生。我們最熟悉的汽車(chē)總線(xiàn)是CAN，對于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代汽車(chē)水平的重要標志。傳統的汽車(chē)電子大多采用點(diǎn)對點(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。據統計，一輛采用傳統布線(xiàn)方法的高檔汽車(chē)中，其導線(xiàn)長(cháng)度可達2000米，電氣節點(diǎn)可達1500個(gè)，而且該數字大約每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，傳統布線(xiàn)方法都不能適應現代汽車(chē)的發(fā)展。另外，為了滿(mǎn)足各電子系統的實(shí)時(shí)性要求，須對汽車(chē)公共數據(如發(fā)動(dòng)機轉速、車(chē)輪轉速、節氣門(mén)踏板位置等信息)實(shí)行共享，而每個(gè)控制單元對實(shí)時(shí)性的要求又各不相同。因此，傳統的電氣網(wǎng)絡(luò )已無(wú)法適應現代汽車(chē)電子系統的發(fā)展，于是新型汽車(chē)總線(xiàn)技術(shù)便應運而生。 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。 CAN總線(xiàn)最早是德國B(niǎo)osch公司為解決現代汽車(chē)中眾多的電控模塊(ECU)之間的數據交換而開(kāi)發(fā)的一種串行通訊協(xié)議�，F今在汽車(chē)電子系統中已得到廣泛應用，成為歐洲汽車(chē)制造業(yè)的主體行業(yè)標準，代表著(zhù)汽車(chē)電子控制網(wǎng)絡(luò )的主流發(fā)展趨勢。 世界上很多著(zhù)名的汽車(chē)制造廠(chǎng)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)現汽車(chē)內部控制系統的數據通信。 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)內分布式電控系統，尤其是面向智能傳感器或執行器的數字化通訊場(chǎng)合。主要應用于電動(dòng)門(mén)窗、座椅調節、燈光照明等控制。 典型的LIN網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)數可以達到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、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)其他系統進(jìn)行信息交換，實(shí)現更豐富的功能。目前LIN已經(jīng)成為國際標準，被大多數汽車(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)兩種方式相結合，具有高效的網(wǎng)絡(luò )利用率和系統靈活性特點(diǎn)，可以作為新一代汽車(chē)內部網(wǎng)絡(luò )的主干網(wǎng)絡(luò )。 Flexray可以應用在無(wú)源總線(xiàn)和星形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構中，也可以應用在兩者的組合拓撲結構中。這兩種拓撲均支持雙通道ECU，這種ECU集成多個(gè)系統級功能，以節約生產(chǎn)成本并降低復雜性。雙通道架構提供冗余功能，并使可用帶寬翻了一番。每個(gè)通道的最大數據傳輸率達到10Mbps。目前Flexray主要應用于事關(guān)安全的線(xiàn)控系統和動(dòng)力系統，在寶馬的高端車(chē)上有應用。 五、總結 CAN作為一種可靠的汽車(chē)總線(xiàn)已經(jīng)廣泛的應用在了高檔汽車(chē)上，LIN作為CAN的補充，也已成為國際標準。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)勢不可擋。ZDS2024plus示波器免費標配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)展貢獻我們的一份力量。 |
