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3分鐘了解汽車三大總線CAN、LIN、Flexray

2017-07-19

3分鐘了解汽車三大總線CANLINFlexray

 隨著新能源汽車列入國家加快培育和發展的七大戰略性新興產業,汽車的智能化、數字網絡化、節能化成了汽車發展的大方向。汽車總線是實現數字網絡化的基礎,本文將和大家聊聊當今汽車三大總線,CANLINFlexray

  今天,社會進入了信息網絡時代,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、娛樂、工作。


  功能的增多也使得汽車上的電子裝置數量急劇增加,各種汽車總線也應運而生。我們最熟悉的汽車總線是CAN,對于LINFlexray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展。汽車電子化的程度也被看作是衡量現代汽車水平的重要標志。傳統的汽車電子大多采用點對點的單一通信方式,相互之間少有聯系,這樣必然會形成龐大的布線系統。據統計,一輛采用傳統布線方法的高檔汽車中,其導線長度可達2000米,電氣節點可達1500個,而且該數字大約每10年就將增加1倍。

  這進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,傳統布線方法都不能適應現代汽車的發展。另外,為了滿足各電子系統的實時性要求,須對汽車公共數據(如發動機轉速、車輪轉速、節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,傳統的電氣網絡已無法適應現代汽車電子系統的發展,于是新型汽車總線技術便應運而生。


  二、CAN總線

  CAN總線又稱作汽車總線,全稱為控制器局域網(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絡。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。

  CAN總線最早是德國Bosch公司為解決現代汽車中眾多的電控模塊(ECU)之間的數據交換而開發的一種串行通訊協議。現今在汽車電子系統中已得到廣泛應用,成為歐洲汽車制造業的主體行業標準,代表著汽車電子控制網絡的主流發展趨勢。


  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)、RollsRoyce(勞斯萊斯)等公司都已經采用CAN總線來實現汽車內部控制系統的數據通信。

  三、LIN總線

  LIN是由摩托羅拉(Motorola)與奧迪(Audi)等知名企業聯手推出的一種新型低成本的開放式串行通訊協議,主要用于車內分布式電控系統,尤其是面向智能傳感器或執行器的數字化通訊場合。主要應用于電動門窗、座椅調節、燈光照明等控制。

  典型的LIN網絡的節點數可以達到12個。以門窗控制為例,在車門上有門鎖、車窗玻璃開關、車窗升降電機、操作按鈕等,只需要1LIN網絡就可以把它們連為一體。而通過CAN網關,LIN網絡還可以和汽車其他系統進行信息交換,實現更豐富的功能。目前LIN已經成為國際標準,被大多數汽車制造商和零部件生產商所接受。


  四、Flexray總線

  Flexray是一種用于汽車的高速的、可確定性的,具備故障容錯能力的總線技術,它將事件觸發和時間觸發兩種方式相結合,具有高效的網絡利用率和系統靈活性特點,可以作為新一代汽車內部網絡的主干網絡。

  Flexray可以應用在無源總線和星形網絡拓撲結構中,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集成多個系統級功能,以節約生產成本并降低復雜性。雙通道架構提供冗余功能,并使可用帶寬翻了一番。每個通道的最大數據傳輸率達到10Mbps。目前Flexray主要應用于事關安全的線控系統和動力系統,在寶馬的高端車上有應用。


  五、總結

  CAN作為一種可靠的汽車總線已經廣泛的應用在了高檔汽車上,LIN作為CAN的補充,也已成為國際標準。而比CAN還要先進的Flexray更是發展迅速。汽車總線的發展已經勢不可擋。

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