車(chē)用線(xiàn)束與CAN總線(xiàn)控制車(chē)內通信技術(shù)動(dòng)向

　　迄今，有關(guān)42V的研究開(kāi)發(fā)的世界團體是麻省理工學(xué)院(MIT)的咨詢(xún)機構。日本Fujikura在1999年開(kāi)始加入該組織，并且參與活動(dòng)。目前，日本、歐洲與美國通過(guò)合作正在制定42V標準?？梢云诖?，由于制定42V標準，將降低部件成本，以加速42V電源的普及。

　　實(shí)施42V電氣系統將從雙電壓(14V、42V)結構系統起步，逐步過(guò)渡到單一42V電氣系統，需要多長(cháng)時(shí)間才能完成由14V向42V轉變，取決于汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展和消費者承受能力。

　　車(chē)內局域網(wǎng)(LAN)通信協(xié)議的現狀與發(fā)展動(dòng)向

　　隨著(zhù)電子技術(shù)在汽車(chē)上廣泛應用,導致車(chē)身布線(xiàn)龐大而復雜。據統計,一輛采用傳統布線(xiàn)方法的高級轎車(chē)中，其導線(xiàn)長(cháng)度可達2km，電氣接點(diǎn)可達1500個(gè)，因而汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應運而生，成為汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。

　　很早以來(lái)，多路通信技術(shù)被看成解決車(chē)用線(xiàn)束不斷增加的方法。世界各大汽車(chē)制造公司都制定專(zhuān)用標準?？墒?，多路通信技術(shù)由于價(jià)格昂貴只用于高級車(chē)上。近年來(lái)，車(chē)用電子系統不斷增加，數據輸送速度不足，并且小型經(jīng)濟型車(chē)也要求向高功能方向發(fā)展，再加上線(xiàn)束不斷增加，形成“肥大化”，因此，以此為背景，自2000年開(kāi)始，在國外轎車(chē)上開(kāi)始使用控制器局域網(wǎng)(CAN)的標準通信協(xié)議。

　　現在,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(dòng)力傳動(dòng)系統與部件車(chē)身系通信?？刂破骶钟蚓W(wǎng)(CAN)的特點(diǎn)是，事件觸發(fā)器(Event trigger)、CSMA/CA方式(如果總線(xiàn)空載，則所有電控單元均能發(fā)出信號，而當信號沖突時(shí)，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(shí)，就很難保證響應時(shí)間和預測性。在現代高級轎車(chē)上設有70個(gè)以上電控單元，由于網(wǎng)絡(luò )上信息量有不斷增加的趨勢，所以網(wǎng)絡(luò )加以分割，在每一個(gè)車(chē)身系或動(dòng)力傳動(dòng)系分別設有網(wǎng)絡(luò )，只有必需的數據通過(guò)網(wǎng)間連接器(gateway)進(jìn)行轉接(在車(chē)輛內應用二個(gè)通信協(xié)議)。

　　以下概要介紹車(chē)身系、動(dòng)力傳動(dòng)系、多媒體系統及用于安全系統的車(chē)內局域網(wǎng)(附表)。

　　1.車(chē)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(xiàn)式總線(xiàn)中，即使單側發(fā)生故障(短路、斷線(xiàn))仍然繼續通信。導線(xiàn)介質(zhì)是銅線(xiàn)，使用單線(xiàn)或雙絞電線(xiàn)。

　　(2)LIN(Local Interconnect Network,～20kbps)

　　LIN是局部互聯(lián)網(wǎng)，這是車(chē)身系統低速通信專(zhuān)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(gè)主控制器/多個(gè)從設備的方式)。Rev.2.0規格已經(jīng)公布(2003年9月)，導線(xiàn)采用銅線(xiàn)(單線(xiàn))。

　　2.動(dòng)力傳動(dòng)系

　　(1)高速控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network,～1Mbps)

　　這是現在最廣泛使用的車(chē)內局域網(wǎng)通信協(xié)議。其特點(diǎn)是，事件觸發(fā)器，CSMA/CA方式。預計在北美自2007年開(kāi)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。導線(xiàn)為銅線(xiàn)，一般使用雙絞線(xiàn)。

　　(2)FlexRay(～10Mbps)

　　FlexRay是高速容錯網(wǎng)絡(luò )協(xié)議,是新一代的車(chē)內局域網(wǎng)通信協(xié)議。以歐洲為中心，正在開(kāi)發(fā)中。Ver.2.0規格已公布(2004年9月)，其特點(diǎn)是高速性，采用TDMA方式(采用同步方式，以通信程序進(jìn)行管理)，高可靠性(設有雙線(xiàn)束驅動(dòng)器，具有信號發(fā)送定時(shí)監視功能)，可考慮應用于汽車(chē)安全系統中，搭載Flex Ray的汽車(chē)預計在2008年問(wèn)世。在Ver.2.0上使用銅線(xiàn)。