車用線束與CAN總線控制車內(nèi)通信技術動向
迄今,有關42V的研究開發(fā)的世界團體是麻省理工學院(MIT)的咨詢機構。日本Fujikura在1999年開始加入該組織,并且參與活動。目前,日本、歐洲與美國通過合作正在制定42V標準??梢云诖捎谥贫?2V標準,將降低部件成本,以加速42V電源的普及。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/105713.htm實施42V電氣系統(tǒng)將從雙電壓(14V、42V)結構系統(tǒng)起步,逐步過渡到單一42V電氣系統(tǒng),需要多長時間才能完成由14V向42V轉(zhuǎn)變,取決于汽車電子技術的發(fā)展和消費者承受能力。
車內(nèi)局域網(wǎng)(LAN)通信協(xié)議的現(xiàn)狀與發(fā)展動向
隨著電子技術在汽車上廣泛應用,導致車身布線龐大而復雜。據(jù)統(tǒng)計,一輛采用傳統(tǒng)布線方法的高級轎車中,其導線長度可達2km,電氣接點可達1500個,因而汽車網(wǎng)絡技術應運而生,成為汽車技術發(fā)展的一個方向。
很早以來,多路通信技術被看成解決車用線束不斷增加的方法。世界各大汽車制造公司都制定專用標準??墒?,多路通信技術由于價格昂貴只用于高級車上。近年來,車用電子系統(tǒng)不斷增加,數(shù)據(jù)輸送速度不足,并且小型經(jīng)濟型車也要求向高功能方向發(fā)展,再加上線束不斷增加,形成“肥大化”,因此,以此為背景,自2000年開始,在國外轎車上開始使用控制器局域網(wǎng)(CAN)的標準通信協(xié)議。
現(xiàn)在,最多使用的通信協(xié)議就是高速CAN,其中最重要的局域網(wǎng)應用于動力傳動系統(tǒng)與部件車身系通信??刂破骶钟蚓W(wǎng)(CAN)的特點是,事件觸發(fā)器(Event trigger)、CSMA/CA方式(如果總線空載,則所有電控單元均能發(fā)出信號,而當信號沖突時,讓高優(yōu)先度信號先發(fā)出,然后再是其他信號發(fā)出)。當網(wǎng)上信息量增加時,就很難保證響應時間和預測性。在現(xiàn)代高級轎車上設有70個以上電控單元,由于網(wǎng)絡上信息量有不斷增加的趨勢,所以網(wǎng)絡加以分割,在每一個車身系或動力傳動系分別設有網(wǎng)絡,只有必需的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)間連接器(gateway)進行轉(zhuǎn)接(在車輛內(nèi)應用二個通信協(xié)議)。
以下概要介紹車身系、動力傳動系、多媒體系統(tǒng)及用于安全系統(tǒng)的車內(nèi)局域網(wǎng)(附表)。
1.車身系
(1)低速控制器局域網(wǎng)CAN(Controller Area Network.~125kbps)這是CAN的低速版本。其構成與高速CAN基本相同,但是在雙線式總線中,即使單側發(fā)生故障(短路、斷線)仍然繼續(xù)通信。導線介質(zhì)是銅線,使用單線或雙絞電線。
(2)LIN(Local Interconnect Network,~20kbps)
LIN是局部互聯(lián)網(wǎng),這是車身系統(tǒng)低速通信專用的通信協(xié)議,使用成本低(I/F為通用型的UART),主/從方式(采用單個主控制器/多個從設備的方式)。Rev.2.0規(guī)格已經(jīng)公布(2003年9月),導線采用銅線(單線)。
2.動力傳動系
(1)高速控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network,~1Mbps)
這是現(xiàn)在最廣泛使用的車內(nèi)局域網(wǎng)通信協(xié)議。其特點是,事件觸發(fā)器,CSMA/CA方式。預計在北美自2007年開始,高速CAN(500kbps)作為診斷用通信協(xié)議將制定標準并成為法規(guī)。導線為銅線,一般使用雙絞線。
(2)FlexRay(~10Mbps)
FlexRay是高速容錯網(wǎng)絡協(xié)議,是新一代的車內(nèi)局域網(wǎng)通信協(xié)議。以歐洲為中心,正在開發(fā)中。Ver.2.0規(guī)格已公布(2004年9月),其特點是高速性,采用TDMA方式(采用同步方式,以通信程序進行管理),高可靠性(設有雙線束驅(qū)動器,具有信號發(fā)送定時監(jiān)視功能),可考慮應用于汽車安全系統(tǒng)中,搭載Flex Ray的汽車預計在2008年問世。在Ver.2.0上使用銅線。
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