汽车电气系统中总线技术的应用论文_刘要迪

汽车电气系统中总线技术的应用论文_刘要迪

安徽江淮汽车集团股份有限公司乘用车制造公司 安徽合肥 230001

摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的汽车行业的发展也突飞猛进。总线技术应该具备更高的通信质量和速度以及集成化更高的特点,才能够适应当前汽车发展的水平,满足市场需求。电气系统对于整个汽车的稳定运行能够发挥至关重要的作用,在处理信息的过程中只有保障其高效性,才能够使得汽车各部分性能得到充分发挥。总线技术在汽车电气系统中的应用,能够使得汽车的线路结构得到优化,增强电器系统的稳定性,是现代化汽车发展过程中的重要技术。

关键词:汽车电气系统;总线技术;应用

引言

随着社会经济的不断发展,以及日常人们生活水平的不断提高,目前我国的私家车保有量逐年增加,而人们对于汽车品质的要求也随之提升,作为汽车内部组成的关键部分,电气系统是汽车正常行驶的关键。因此目前对汽车电气系统的稳定运行成为了人们衡量汽车质量的重要指标。而目前汽车电气系统中有效的应用总线控制技术,能够很好的提升汽车电气各个系统的通讯信号传递质量,因此随着汽车产业的不断发展,对于总线技术的应用也要不断的进行创新,从而保证汽车电气系统的运行稳定。

1汽车电气系统中总线技术的形成和发展

汽车电气系统中的总线是信号线的集合,即汽车内的电脑系统传输车内子系统信号。它的作用是描述电子信号,从而让不同的子信号之间能够进行传输,最终实现通讯功能。总线技术有助于提高通讯质量,然而大众对总线技术的期望却越来越高。汽车总线技术最开始应用于高端汽车,但是如今已经普及到大众汽车当中。随着信息技术和互联网的发展,汽车电气系统中的总线技术还有很大的提升空间。当下常见的总线技术主要有CAN、LIN、MOST和FlexRay,虽然,汽车总线技术种类很多,每种总线技术都有其优点,但是具有多种优点的综合性总线技术还没有形成。汽车电气系统总线技术未来发展方向是高速度、高精确度、低成本以及多功能。汽车电气系统总线技术虽然不是汽车配置的重要部分,但是随着大众对互联网的依赖和高品质精神生活的需求以及对自动化设备的需要,总线技术依然有很广阔的市场。

2总线技术在汽车电气系统当中的具体应用

2.1局互联网络总线技术

局域互联网络协议总线技术又可称为LIN总线技术,发展至今被广泛应用于大众、宝马等现代化汽车企业之中。另外,部分厂商如摩托罗拉、沃尔沃等,为进一步降低车在网络运行成本还携手研制出了一种串行通信协议,相较于传统网络协议,此种串行通信协议能够在网关的帮助下实现与CAN网络的有效连接和通信,进而实现车载电脑对于汽车内部构造的控制并显著降低通信成本。与此同时,能够进一步的降低汽车装备成本和导线成本亦是LIN总线技术的一大优势之一,汽车导线的传输速度虽然只有20KB/s,但仍然具备一定程度的抗干扰能力;此外,汽车负担也将随着连线数量的减少而不断降低。基于上述优点,LIN总线技术一经问世便得到众多汽车厂商的青睐,并被广泛应用于对汽车内部精度误差要求不高的结构功能当中,如雨刮器控制、车窗控制等。

2.2CAN总线技术

CAN是控制器局域网技术的英文缩写,其是汽车电气系统中总线技术中的一种。该技术起源于德国,其优点是高速完成各个电子系统控制模块之间的数据通讯,并且稳定性极高。CAN总线由四个部分构成,分别是导线、控制器、收发器以及终端电阻(两个终端电阻),每个部分都有自己的功能和作用。导线主要用于电信号的传输,控制其用于翻译发送和接收到的信号,收发器用于网络信息的接受和发送,终端电阻与信号生效息息相关。如果电阻障碍,则总线信号无法生存。通常情况下,两个电阻分别放在终端的控制单元中,为了避免电阻出现故障,要巧妙设计汽车内的电气结构以保护电阻正常工作。CAN总线技术具有很多优点。第一,传统的汽车总线技术一般都是点对点信息传输,所以车内的传输线路比较多,相对来说汽车内部的结构比较复杂。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆较之传统的总线技术而言,CAN总线技术既能够完成数据传输,又能够持续优化总线系统。所以,CAN总线技术应用于汽车电气系统之后,缩短了连接线长度,减少了插件的数量,从而降低了汽车成本。车载电气系统中电路简单则整洁性和安全性都会大幅度提升。第二,CAN总线达到了国际标准,并且能够实现多主方式的工作模式。CAN总线系统在网络通讯过程中采用二进制数字信息,每条信息都由开始域、状态域、空位、检查域、数据域、安全域、确认域和结束域八个部分组成。其自主性表现为不限制站点地址,并且向节点发送或者接收信息时间具有任意性,即随时随地可以向着目标节点进行信息传输。第三,CAN总线技术对网络信息进行了优化分级,可以根据车主的需要来选择传输信息内容。这种总线技术就增加了人机交互需求,可以根据车主的需要来进行个性化设计。第四,CAN总线技术传播速度非常快。传输速度高达1M/秒,并且传播信息结构为短帧结构,可以提高精确度,降低数据出错概率。总之,CAN总线技术已经步入了国际化标准行列,所以其将称为各类总线技术的参考标准。

2.3MOST总线技术

面向媒体的系统传输技术(mediaorientedsystemstransport)即MOST总线技术,对于发挥汽车的多媒体功能起到了至关重要的作用,能够实现汽车音响、车载DVD和车载导航仪等的集成,实现移动图像的传输[3]。数据包是其传输的主要信息,分组数据、流数据和控制数据是其主要数据信息。MOST总线技术的应用,使得汽车娱乐设备能够最大限度发挥其功能,是提升汽车乘坐体验的关键技术。CAN总线技术以及LIN总线技术在发挥娱乐设备功能上都有其缺陷型,可能会使得信号的传输受到其它信号传输的影响,抑制设备部件的性能发挥。尤其是随着个性化需求的增长,MOST总线技术能够提供个性化的服务,增强乘车体验,满足当前市场的需求。

2.4FlexRay总线技术

在汽车总线技术的发展过程中,FlexRay总线技术是一种比较先进的技术,是戴姆勒克莱斯勒公司推出,是汽车总线技术的标杆。灵活性比较高是FlexRay总线技术的主要优点,而且其速度极快,此外FlexRay总线技术的双通道冗余的特性也使得其具备良好的发展前景。在车载网络中,CAN总线技术的应用十分广泛。在当前汽车的发展过程中,FlexRay总线技术逐渐受到了设计人员和技术人员的重视,在未来的汽车电气系统中将会得到更加广泛的应用。FlexRay总线技术的应用,是汽车电气系统的重要发展方向。在汽车的发展过程中,对于容错运算的科学性要求越来越高,对于数据通信的灵活性、传输速率的快速性和拓扑选择的全面性等,也提出了更高的要求,FlexRay总线技术在汽车电气系统中的应用,能够满足上述汽车发展的需求。FlexRay总线技术的数据传输速率能够达到10M每秒,极大的提升了汽车电气系统的工作运行效率,是汽车功能得到完美体现的技术优势。完全复制网络配置和进度监测的实现,使得FlexRay总线技术更加具备竞争优势,混合型拓扑、星型拓扑等方式也能实现灵活选择。

结语

综上所述,经过对汽车总线技术的分析,可以明确现代化总线技术的优势和进步。总线技术对于汽车电气系统的发展应用十分重要,不仅能够对汽车电气系统的子系统及相应的硬件之间的数据交换和通信起到关键性的作用,还能够控制汽车造价成本,对汽车企业来说非常重要。因此其在今后的发展过程中,必须要不断的进行创新与发展,从而为汽车电气系统做出更大的贡献。

参考文献:

[1]李静.基于CAN总线的新型汽车仪表系统的设计与实现[D].南京邮电大学,2017.

[2]高荣钊,黄叙辉,李平,周润.基于多总线技术的多轴测控系统设计[J].陕西理工大学学报(自然科学版),2017,33(03):35-41.

[3]郝伟康,王硕禾,李梦醒,陈祖成,刘治聪.基于总线技术的无功补偿复合开关设计及应用[J].电力电容器与无功补偿,2017,38(02):14-18.

[4]张坚林.计算机总线技术在测控系统中的应用[J].电脑与电信,2017(03):55-57.

论文作者:刘要迪

论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期

论文发表时间:2019/1/15

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