汽车电子须知 汽车网线与CAN总线的标准

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   汽车作为一种交通工具,目前承担起了越来越多的功能。现代科技已经将网际网络、无线连接、个人通讯电子装置、娱乐设备等整合到汽车内部,与动力系统相结合,为乘客提供了前所未有的便利。而这一切都有赖于汽车网络技术,它是汽车电子发展的重要方向之一。

    过去,汽车通常采用点对点的通信方式,将电子控制单元及负载设备连接起来。随着电子设备的不断增加,势必造成导线数量的不断增多,从而使得在有限的汽车空间内布线越来越困难,限制了功能的扩展。同时导线质量每增加50kg,油耗会增加0.2L/100km。此外,电控单元并不是仅仅与负载设备简单地连接,更多的是与外围设备及其他电控单元进行信息交流,并经过复杂的控制运算,发出控制指令,这些是不能通过简单地连接所能完成的。而单从线束本身来说,它也是汽车电子系统中成本较高,连接复杂的部件。


汽车网线与CAN总线的标准


    随着汽车电子控制单元以及汽车电子装置的不断增多,采用串行总线实现多路传输,组成汽车电子网络,是一种既可靠又经济的做法。同时现代汽车基于安全性和可靠性的要求,正越来越多地考虑使用电控系统代替原有的机械和液压系统。

    1.汽车电子网络结构

    在汽车内部采用基于总线的网络结构,可以达到信息共享、减少布线、降低成本以及提高总体可靠性的目的。通常的汽车网络结构采用多条不同速率的总线分别连接不同类型的节点,并使用网关服务器来实现整车的信息共享和网络管理,如图1所示。

    车身系统的控制单元多为低速马达和开关量器件,对实时性要求低而数量众多。使用低速的总线连接这些电控单元。将这部分电控单元与汽车的驱动系统分开,有利于保证驱动系统通信的实时性。此外,采用低速总线还可增加传输距离、提高抗干扰能力以及降低硬件成本。

    动力与传动系统的受控对象直接关系汽车的行驶状态,对通讯实时性有较高的要求。因此使用高速的总线连接动力与传动系统。传感器组的各种状态信息可以广播的形式在高速总线上发布,各节点可以在同一时刻根据自己的需要获取信息。这种方式最大限度地提高了通信的实时性。

    故障诊断系统是将车用诊断系统在通信网络上加以实现。

    信息与车载媒体系统对于通讯速率的要求更高,一般在2Mb/s以上。采用新型的多媒体总线连接车载媒体。这些新型的多媒体总线往往是基于光纤通信的,从而可以充足保证带宽。

    网关是电动汽车内部通信的核心,通过它可以实现各条总线上信息的共享以及实现汽车内部的网络管理和故障诊断功能。

    随着新技术的不断发展,在未来的汽车网络中,还将会有专门用于气囊的安全总线系统,以及X-by-Wire系统。

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