總線技術在汽車電氣系統中的應用研究

于晨斯 王翠

摘要：從現階段我國汽車行業的整體發展趨勢來看，能夠實現自身空間結構集成化以及能夠有效適應周圍環境變化的總線技術是主要研究方向，汽車是否實現了電子化和網絡化成為了判斷汽車行業發展質量的重要標志之一。目前，我國汽車電氣系統中的總線技術總體呈現出多樣化的趨勢，受此影響，汽車電氣系統也呈現出多樣化的發展特點。本文主要分析探討了總線技術在現階段我國汽車電氣系統中的應用情況，并進一步分析了不同汽車系統中總線技術的選擇，以供參考。

關鍵詞：總線技術；汽車電氣系統；應用；多樣化

總線是一種信號線的集合，能夠實現通過對電子信號傳輸進行有效描述的方式實現不同子系統之間的通訊和傳輸，并全面提升通訊效率和通訊質量，以總線技術為基礎發展而來的汽車的電氣系統總線技術是未來汽車系統發展的主要趨勢之一。所謂汽車的電氣系統總線技術，即是指存在汽車內部整體電腦系統結構之中，負責汽車內部不同的子系統之間的小信號傳輸和通信的系統。從當前的情況來看，人們對于汽車電氣系統總線技術的要求與也來越高。以往傳統的總線技術已經不足以滿足當前人們對于汽車的需求，既無法滿足汽車內部各個子系統之間的相互通訊和傳輸，進而影響到整個汽車的性能。新型的電子網絡總線技術可以有效的彌補這一弊端，從而為新一代汽車的問世和信息化汽車的研發起到了一定的支持作用。

1 總線技術在汽車電氣系統當中的具體應用

從目前的情況來看，汽車電子控制部分已經成為了汽車的大腦，是汽車內部系統當中的一個重要組成部分，根據汽車不同的控制單元對于不同系統之間的連接情況可以完成汽車內部系統發展的重要方向之一。比如，對于汽車內部的傳動系統和制動系統可以進行有效控制的總線技術通常采用了控制器局域網絡，英文代號為CAN，對于汽車的車窗升降的控制和車鏡的反轉通常通過局域網互聯協議來實現，汽車的局域網互聯協議的英文縮寫為LIN。MOST總線技術則是目前控制汽車多媒體娛樂系統的主要途徑，而汽車內部其他系統的控制，可以通過對相應車載系統結構進行補充和完善的方式實現。

1.1 控制器局域網絡（CAN）總線技術

控制器局域網的總線技術又稱CAN總線技術，屬于現場總線技術的一種，最早是由德國的一家公司花費很長的時間，投入大量的人力財力和物力而研發問世，能夠很好的解決汽車內部各電子系統控制模塊之間的數據信息交換和通訊難題。相較于傳統總線技術，CAN總線技術能夠在保證正常的通訊需求的同時，大幅度的優化系統結構，不僅能夠減少與其他車載系統構造之間連接線的長度，同時還可削減無用的插件數量，一方面能夠保證系統的整潔性和安全性，另一方面，對于汽車成本控制、信號傳輸穩定性的提高以及內部空間的優化均有積極作用。傳統總線技術的總線傳輸往往通過點對點的方式實現，這樣一來就容易導致汽車內部系統構造越來越復雜，給汽車內部的構造產生更高要求，為此，總線技術在這樣的形勢下要不斷的優化和更新，才會滿足汽車的發展對于總線技術的需求。CAN總線技術能夠有效的減少車載系統當中的不必要的插件，并且減少總線系統當中通信線路的長度，可以有效的滿足現代化汽車對于汽車內部構造和成本的控制以及通信安全的穩定性需求。實際上，CAN總線技術目前能夠建立的網絡互聯系統已經基本能夠滿足汽車使用需求，可以完全實現當代數字化通信技術，對于車載系統的運行過程當中數據通信的質量起到了十分有利的作用。

1.2 局互聯網絡總線技術

局域互聯網絡協議總線技術又可稱為LIN總線技術，發展至今被廣泛應用于大眾、寶馬等現代化汽車企業之中。另外，部分廠商如摩托羅拉、沃爾沃等，為進一步降低車在網絡運行成本還攜手研制出了一種串行通信協議，相較于傳統網絡協議，此種串行通信協議能夠在網關的幫助下實現與CAN網絡的有效連接和通信，進而實現車載電腦對于汽車內部構造的控制并顯著降低通信成本。與此同時，能夠進一步的降低汽車裝備成本和導線成本亦是LIN總線技術的一大優勢之一，汽車導線的傳輸速度雖然只有20KB/s，但仍然具備一定程度的抗干擾能力；此外，汽車負擔也將隨著連線數量的減少而不斷降低。基于上述優點，LIN總線技術一經問世便得到眾多汽車廠商的青睞，并被廣泛應用于對汽車內部精度誤差要求不高的結構功能當中，如雨刮器控制、車窗控制等。

1.3 MOST總線技術

MOST總線技術屬于以光纖為基礎的串行通信協議的一種，其研發主要是為了實現車載電腦對汽車多媒體軟件及相關硬件結構的控制。一般情況下，汽車多媒體軟件運行過程中將形成大量的網絡流量消耗，為保證系統運行穩定，就需要對相關的總線技術進行進一步完善，以保證傳輸速度能夠滿足系統運行需要。研究證實，MOST總線技術下，總線最高傳輸速度可達20MB/S，該速度，如無特殊情況，該速度一般能夠很好的滿足多媒體按照軟件及其硬件結構運行所需要的網絡要求，并保證良好的通信質量。MOST總線技術發展至今已經被多家汽車廠商廣泛應用與汽車內部系統之中，在頂級車輛的車載系統中尤為常見。

2 結語

經過前文對于總線技術在汽車電氣系統當中的應用的一系列描述，可以使人們能夠初步了解到現代化對于汽車電氣系統的要求以及汽車總線技術的發展和種類。前文經過對汽車總線技術的相關介紹和分析，可以明確現代化總線技術與傳統總線技術相比較的優勢和進步。到目前為止，總線技術對于汽車電氣系統的應用已經十分廣泛，并且以不同的種類存在。對于車載電腦各個子系統以及相應的硬件設施之間的數據交換和通信起到了關鍵性的作用。并且可以有效的側重不同的功能結構區域。在今后的發展過程當中，將會取得更大的發展和進步。一個行業的發展，離不開科學技術的改革和創新。因此，總線技術的發展必定會為汽車電氣系統做出更大的貢獻。

參考文獻：

[1]錢慧君.總線技術在汽車電氣系統中的應用研究[J].電子制作，2015，（7）：144.

[2]宇文雄.汽車電氣系統中總線技術的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2016，（18）：2394.

[3]張艷山.基于CAN總線的汽車門窗控制系統應用研究[D].重慶大學，2009.