汽车上的数据总线(3)

人们一直在追求汽车的安全性、舒适性、低污染性和低成本,为此开发出各种各样的电子控制系统,为了实现系统之间的工作联系并减少线束总量,车上控制器局域网络CAN(Controller Area Netwrk)的概念也就应运而生了。为使不同厂家生产的零部件能在同一辆汽车中协调工作,必须制定标准。按照ISO有关标准,CAN的拓朴结构为总线式,因此也称为CAN总线。

为了降低成本,目前有一种CAN“经济型”的通讯网络系统产生,它就是LIN(Local Interconnect Networt),直译为局部互联网络。它是由宝马、大众、沃尔沃、摩托罗拉等欧洲汽车制造商及电子零件供应商为降低车载网络成本而提倡的一种串行通讯协议,它通过网关与CAN网络相联。

LIN是一种针对某一功能的局部网络系统,它的主要优点是降低材料及装配成本,连线从2根减少到1根,振荡器由陶瓷式改为电阻式,传输速率比较低,只有20kb/s。它防干扰性强,主要应用在精度误差不是很苛求的部件的控制上,例如转向定时速度控制、雨刮器控制、车灯控制、后视镜控制、电动车窗、电动座椅调整、发电系统、空调机控制等。

以轿车左侧前车门为例,车门装配有电动玻璃窗控制器、中央车门锁控制器和电动外后视镜控制器,这些部件的控制器之间的电路通讯就组成一个LIN,再通过网关与CAN联系。由于车门装置这一类控制通讯速度不要求高,也不会影响使用效果,因此在车身系统上LIN得到积极应用。

目前以最新技术形态出现的汽车线控系统实际上也是一种局域网。这种系统是从飞机控制系统引来的,飞机控制系统Fly-by-Wire是一种电线控制系统,它将飞机驾驶员的操纵、操作命令转换成电信号,利用计算机控制飞机飞行。这种控制方式引入到汽车驾驶上,就成为Drive-by-Wire,引入到制动上就有Brake-by-Wire,,引入到控制上就有Steering-by-Wire,因此统称为X-by-Wire。

采用X-by-Wire可以降低部件的复杂性,减少液压与机械控制装置,可以减少杠杆、轴承等金属连接件,减轻重量,降低油耗和制造成本,相应也提高了可靠性和安全性。还有重要的一点,由于电线走向布置的灵活性,因此汽车操纵部件的布置也具有灵活性,提高了汽车设计的自由空间。例如汽车方向机采用X-by-Wire技术,左置或右置就可以随意变动。美国通用汽车公司研制的“自主魔力”概念车,操纵系统、制动系统、动力系统就采用了X-by-Wire形式,使其整车控制采用电子而不是传统的机械方式进行。

车汇通
2004年3月18日

参考文献∶汽车电器2004年第2期《车载网络的发展动向》
相关内容∶汽车上的数据总线(2)