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汽车四大总线技术详解

2018-06-12 08:52 来源: 电动知家

摘要:随着新能源汽车列入国家加快培育和发展的七大战略性新兴产业,汽车的智能化、数字网络化、节能化成了汽车发展的大方向。汽车总线是实现数字网络化的基础,本文将和大家聊聊当今汽车四大总线,CAN、LIN、Flexray、MOST总线。。

今天,社会进入了信息网络时代,人们希望汽车不仅仅是一种代步工具,更希望在汽车是生活及工作范围的一种延伸,在汽车上就像呆在自己的办公室和家里一样,可以打电话、上网、娱乐、工作。

汽车四大总线技术详解

功能的增多也使得汽车上的电子装置数量急剧增加,各种汽车总线也应运而生。我们最熟悉的汽车总线是CAN,对于LIN和Flexray大家或许还有点陌生。那么接下来,就为大家介绍一下这四种汽车总线。

车用总线就是车载网络中底层的车用设备或车用仪表互联的通信网络。目前,有四种主流的车用总线:CAN总线、LIN总线、FlexRay总线和MOST总线。

用一张表格来说明各种总线的区别

汽车四大总线技术详解

一、汽车总线的诞生

汽车总线的诞生离不开汽车电子的发展。汽车电子化的程度也被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。传统的汽车电子大多采用点对点的单一通信方式,相互之间少有联系,这样必然会形成庞大的布线系统。据统计,一辆采用传统布线方法的高档汽车中,其导线长度可达2000米,电气节点可达1500个,而且该数字大约每10年就将增加1倍。

汽车四大总线技术详解

这进一步加剧了粗大的线束与汽车上有限的可用空间之间的矛盾。无论从材料成本还是工作效率看,传统布线方法都不能适应现代汽车的发展。另外,为了满足各电子系统的实时性要求,须对汽车公共数据(如发动机转速、车轮转速、节气门踏板位置等信息)实行共享,而每个控制单元对实时性的要求又各不相同。因此,传统的电气网络已无法适应现代汽车电子系统的发展,于是新型汽车总线技术便应运而生。

汽车四大总线技术详解

二、CAN总线

CAN总线又称作汽车总线,全称为“控制器局域网(Controller Area Network)”,是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。它将各个单一的控制单元以某种形式(多为星形)连接起来,形成一个完整的系统。

CAN总线最早是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通讯协议。现今在汽车电子系统中已得到广泛应用,成为欧洲汽车制造业的主体行业标准,代表着汽车电子控制网络的主流发展趋势。

汽车四大总线技术详解

世界上很多著名的汽车制造厂商,如Volkswagen(大众)、Benz(奔驰)、BMW(宝马)、Porsche(保时捷)、Rolls.Royce(劳斯莱斯)等公司都已经采用CAN总线来实现汽车内部控制系统的数据通信。

三、LIN总线

LIN是由摩托罗拉(Motorola)与奥迪(Audi)等知名企业联手推出的一种新型低成本的开放式串行通讯协议,主要用于车内分布式电控系统,尤其是面向智能传感器或执行器的数字化通讯场合。主要应用于电动门窗、座椅调节、灯光照明等控制。

典型的LIN网络的节点数可以达到12个。以门窗控制为例,在车门上有门锁、车窗玻璃开关、车窗升降电机、操作按钮等,只需要1个LIN网络就可以把它们连为一体。而通过CAN网关,LIN网络还可以和汽车其他系统进行信息交换,实现更丰富的功能。目前LIN已经成为国际标准,被大多数汽车制造商和零部件生产商所接受。

LIN相对于CAN的成本节省主要是由于采用单线传输、硅片中硬件或软件的低实现成本和无需在从属节点中使用石英或陶瓷谐振器。这些优点是以较低的带宽和受局限的单宿主总线访问方法为代价的。

LIN包含一个宿主节点和一个或多个从属节点。所有节点都包含一个被分解为发送和接收任务的从属通讯任务,而宿主节点还包含一个附加的宿主发送任务。在实时LIN中,通讯总是由宿主任务发起的。

汽车四大总线技术详解

四、Flexray总线

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