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淺析汽車(chē)總線技術(shù)

作者: 時(shí)間:2013-02-17 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
一、 汽車(chē)總線概述

1.的發(fā)展

隨著車(chē)用電氣設(shè)備越來(lái)越多,從發(fā)動(dòng)機(jī)控制到傳動(dòng)系統(tǒng)控制,從行駛、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制到安全保證系統(tǒng)及儀表報(bào)警系統(tǒng),從電源管理到為提高舒適性而作的各種努力,使汽車(chē)電氣系統(tǒng)形成一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng),并且都集中在駕駛室控制。另外,隨著近年來(lái)ITS的發(fā)展,以3G(GPS、GIS和GSM)為代表的新型電子通訊產(chǎn)品的出現(xiàn),它對(duì)汽車(chē)的綜合布線和信息的共享交互提出了更高的要求。

從布線角度分析,傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)大多采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單一通信方式,相互之間少有聯(lián)系,這樣必然造成龐大的布線系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),一輛采用傳統(tǒng)布線方法的高檔汽車(chē)中,其導(dǎo)線長(zhǎng)度可達(dá)2000米,電氣節(jié)點(diǎn)達(dá)1500個(gè),而且,根據(jù)統(tǒng)計(jì),該數(shù)字大約每十年增長(zhǎng)1倍,從而加劇了粗大的線束與汽車(chē)有限的可用空間之間的矛盾。無(wú)論從材料成本還是工作效率看,傳統(tǒng)布線方法都將不能適應(yīng)汽車(chē)的發(fā)展。下圖1、圖2分別為相同節(jié)點(diǎn)的傳統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式和使用總線的通訊方式,從圖可以直觀地比較線束的變化(圖中節(jié)點(diǎn)之間的連線僅表示節(jié)點(diǎn)間存在的信息交換,并不代表線束的多少)。


圖1 傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)通訊方式


圖2 總線通訊方式

電控燃油噴射系統(tǒng)、電控傳動(dòng)系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、防滑控制系統(tǒng)(ASR)、廢氣再循環(huán)控制、巡航系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)。為了滿足各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求,有必要對(duì)汽車(chē)公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享,如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車(chē)輪轉(zhuǎn)速、油門(mén)踏板位置等。但每個(gè)控制單元對(duì)實(shí)時(shí)性的要求是因數(shù)據(jù)的更新速率和控制周期不同而不同的。這就要求其數(shù)據(jù)交換網(wǎng)是基于優(yōu)先勸競(jìng)爭(zhēng)的模式,且本身具有較高的通信速率,總線正是為滿足這些要求而設(shè)計(jì)的。

美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)(SAE)車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)委員會(huì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SAE J2057將汽車(chē)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)劃分為A、B、C三類,為了直觀地說(shuō)明其網(wǎng)絡(luò)劃分,這里圖3表示。

從通訊速度角度分析,隨著車(chē)載多媒體和辦公設(shè)備在車(chē)輛應(yīng)用方面的快速發(fā)展,一種新型總線——IDB已經(jīng)出現(xiàn),世界各大汽車(chē)生產(chǎn)商對(duì)此非常關(guān)注,紛紛出臺(tái)相應(yīng)的研究計(jì)劃?,F(xiàn)在已經(jīng)存在能夠?qū)?dǎo)航、GPS、電話、音響、電視、DVD等進(jìn)行信息綜合的雙總線(OEM總線+IDB)樣車(chē),這些裝置之間需要頻繁地通訊,而且信息量巨大,原有的CAN總線或J1850總線無(wú)法滿足這些裝置間的通訊要求,因?yàn)閭鬏數(shù)乩硇畔ⅲ℅I)、數(shù)字音頻信息或車(chē)輛位置信息至少需要5Mbit/s的網(wǎng)絡(luò)速度,IDB-1394可以支持100、200、400Mbit/s的通訊速度,完全可以滿足高速通訊的網(wǎng)絡(luò)需求。
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