【儀器儀表商情網(wǎng) 產(chǎn)品應(yīng)用】摘要:隨著新能源汽車列入國家加快培育和發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),汽車的智能化、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化、節(jié)能化成了汽車發(fā)展的大方向。汽車總線是實現(xiàn)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ),本文將和大家聊聊當(dāng)今汽車三大總線,CAN、LIN、Flexray。
今天,社會進(jìn)入了信息網(wǎng)絡(luò)時代,人們希望汽車不僅僅是一種代步工具,更希望在汽車是生活及工作范圍的一種延伸,在汽車上就像呆在自己的辦公室和家里一樣,可以打電話、上網(wǎng)、娛樂、工作。
功能的增多也使得汽車上的電子裝置數(shù)量急劇增加,各種汽車總線也應(yīng)運(yùn)而生。我們最熟悉的汽車總線是CAN,對于LIN和Flexray大家或許還有點陌生。那么接下來,就為大家介紹一下這三種汽車總線。
一、 汽車總線的誕生
汽車總線的誕生離不開汽車電子的發(fā)展。汽車電子化的程度也被看作是衡量現(xiàn)代汽車水平的重要標(biāo)志。傳統(tǒng)的汽車電子大多采用點對點的單一通信方式,相互之間少有聯(lián)系,這樣必然會形成龐大的布線系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計,一輛采用傳統(tǒng)布線方法的高檔汽車中,其導(dǎo)線長度可達(dá)2000米,電氣節(jié)點可達(dá)1500個,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束與汽車上有限的可用空間之間的矛盾。無論從材料成本還是工作效率看,傳統(tǒng)布線方法都不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車的發(fā)展。另外,為了滿足各電子系統(tǒng)的實時性要求,須對汽車公共數(shù)據(jù)(如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門踏板位置等信息)實行共享,而每個控制單元對實時性的要求又各不相同。因此,傳統(tǒng)的電氣網(wǎng)絡(luò)已無法適應(yīng)現(xiàn)代汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展,于是新型汽車總線技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。
二、CAN總線
CAN總線又稱作汽車總線,全稱為“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時控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò)。它將各個單一的控制單元以某種形式(多為星形)連接起來,形成一個完整的系統(tǒng)。
CAN總線最早是德國Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多的電控模塊(ECU)之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行通訊協(xié)議?,F(xiàn)今在汽車電子系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用,成為歐洲汽車制造業(yè)的主體行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),代表著汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)的主流發(fā)展趨勢。
世界上很多著名的汽車制造廠商,如Volkswagen(大眾)、Benz(奔馳)、BMW(寶馬)、Porsche(保時捷)、Rolls.Royce(勞斯萊斯)等公司都已經(jīng)采用CAN總線來實現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。
三、LIN總線
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放式串行通訊協(xié)議,主要用于車內(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)字化通訊場合。主要應(yīng)用于電動門窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制。
典型的LIN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)可以達(dá)到12個。以門窗控制為例,在車門上有門鎖、車窗玻璃開關(guān)、車窗升降電機(jī)、操作按鈕等,只需要1個LIN網(wǎng)絡(luò)就可以把它們連為一體。而通過CAN網(wǎng)關(guān),LIN網(wǎng)絡(luò)還可以和汽車其他系統(tǒng)進(jìn)行信息交換,實現(xiàn)更豐富的功能。目前LIN已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn),被大多數(shù)汽車制造商和零部件生產(chǎn)商所接受。