車用總線的定義

知識(shí)點(diǎn)：車用總線的定義

車用總線的產(chǎn)生、車用總線的類型主要內(nèi)容一、車用總線技術(shù)的產(chǎn)生

何謂總線？車用總線？所謂總線（Bus），一般指通過分時(shí)復(fù)用的方式，將信息以一個(gè)或多個(gè)源部件傳送到一個(gè)或多個(gè)目的部件的一組傳輸線。車用總線是指用于車載網(wǎng)絡(luò)中底層的車用設(shè)備或車用儀表互聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)，是車用網(wǎng)絡(luò)與車載設(shè)備控制系統(tǒng)的集成。車用總線技術(shù)的產(chǎn)生車用總線產(chǎn)生的原因：

1）隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和在汽車上的廣泛應(yīng)用，汽車電子化程度越來越高。

2）若仍沿用常規(guī)的點(diǎn)到點(diǎn)間的布線法進(jìn)行布線，則整個(gè)汽車的布線將會(huì)如一團(tuán)亂麻。車用總線技術(shù)的產(chǎn)生電機(jī)控制防抱死變速系統(tǒng)主動(dòng)懸掛燈具組空調(diào)電動(dòng)鎖電機(jī)座椅電機(jī)窗安全氣囊儀表板常規(guī)方法布線網(wǎng)絡(luò)圖常規(guī)布線法的缺陷增加汽車布線中所用銅線，從而增加成本以及汽車重量。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布線法使得故障的查找相當(dāng)麻煩，不便于維修。若想在車上增加一兩種新的功能，或?qū)⒛硞€(gè)落后的電器配件更新，將會(huì)使本來很亂的布線更加復(fù)雜。汽車內(nèi)部的電線（線束）數(shù)量（裝備3個(gè)電子控制單元）

車用總線技術(shù)的產(chǎn)生應(yīng)對(duì)上述點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布線法的缺陷，汽車網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。第一個(gè)應(yīng)用在汽車上的總線系統(tǒng)：1983年，豐田公司在世紀(jì)牌汽車中采用了應(yīng)用光纜的車門控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)通信。汽車內(nèi)部的電線（線束）數(shù)量（裝備3個(gè)電子控制單元）車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展年份車載網(wǎng)絡(luò)廠家備注D2B開發(fā)Philips1986年北美車采用LANCAN開發(fā)Bosch1986年歐洲車采用LAN-1986CCD開發(fā)北美1987年日本車采用1988MOST開發(fā)美國(guó)車采用1992D2BOptical開發(fā)日本車采用1994J1850、VANSAE認(rèn)可、ISO批準(zhǔn)1995-D2B歐洲車采用2000-LIN、TTP、TTCAN車用總線技術(shù)的產(chǎn)生CAN總線布線網(wǎng)絡(luò)圖高速網(wǎng)段低速網(wǎng)段電機(jī)控制CANABSCAN照明CAN空調(diào)CAN電動(dòng)門鎖CAN變速控制CAN主動(dòng)懸掛CAN電動(dòng)座椅CAN電動(dòng)窗CAN安全氣囊CANCAN儀表板CAN二、各種車用總線分類及其特點(diǎn)目前車用總線的種類很多，如CAN總線、LIN總線、IDB-M、MOST、USB和IEEE1394等。SAE（SocietyofAutomotiveEngineers：美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)）下屬的汽車網(wǎng)絡(luò)委員會(huì)按照協(xié)議特性將各種車用總線劃分為A、B、C、D四類。

特點(diǎn)分類位速率對(duì)象A類<10Kb/s傳感器或執(zhí)行器管理的低速網(wǎng)絡(luò)B類10-125Kb/s面向獨(dú)立控制模塊間的信息共享的中速網(wǎng)絡(luò)C類125K-1Mb/s用在車身電子的舒適性模塊和顯示儀表等設(shè)備中D類>2Mb/s用在車身電子的舒適性模塊和顯示儀表等設(shè)備中A類總線A類總線是面向傳感器或執(zhí)行器管理的低速網(wǎng)絡(luò)。位速率通常小于10kb/s，主要用于調(diào)整后視鏡、電動(dòng)窗和燈光照明等設(shè)備。大多數(shù)A類總線都遵循UART（通用異步接收/發(fā)送器）標(biāo)準(zhǔn)，它們使用起來簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但估計(jì)將隨UART的過時(shí)而退出車用領(lǐng)域。A類總線以LIN（LocalInterconnectNetwork：本地互聯(lián)網(wǎng)）規(guī)范最有前途。LIN是由摩托羅拉（Motorola）與奧迪（Audi）等知名企業(yè)聯(lián)手推出的一種新型低成本的開放式串行通訊協(xié)議。主要用于車內(nèi)分布式電控系統(tǒng)，尤其是面向智能傳感器或執(zhí)行器的數(shù)字化通訊場(chǎng)合。A類總線及各自特征特性名稱UARTE＆cCCDJ1708BEANACPLIN所屬機(jī)構(gòu)通用汽車通用汽車克萊斯勒SAE豐田福特摩托羅拉用途通用，診斷通用通用，診斷控制，診斷車身控制診斷音頻，控制智能傳感器使用年限至2005至2002至2002至20021995起至20022003起傳輸媒體單線單線單線雙絞線單線雙絞線單線位速率b/s819210007812.5960010000960020000總線最長(zhǎng)/m——20m——————40m40m節(jié)點(diǎn)最多/個(gè)10106——202016成本低低低中低低低B類總線是面向獨(dú)立控制模塊間的信息共享的中速網(wǎng)絡(luò)。位速率一般在10～125Kb/s之間。主要用在車身電子的舒適性模塊和顯示儀表等設(shè)備中。B類總線以CAN最為著名。在歐洲，各大汽車公司從1992年起就一直用的是CAN標(biāo)準(zhǔn)ISO11898-1中位速率在47.6～125Kb/s之間的部分。在北美，各大汽車廠商都開始使用CAN，逐步淘汰SAEJ1850。B類總線B類總線及各自特征特性名稱GMLAN(SWC)ISO11898-1ISO11519-2ISO11992J2284J1850，ISO11591-4所屬機(jī)構(gòu)通用汽車ISO/SAE通用汽車福特克萊斯勒用途診斷控制，診斷通用，診斷通用，診斷通用，診斷使用年限2002起2001起至2002傳輸媒體單線雙絞線單線雙絞線單線位速率Kb/s33.3310～12510.441.610.4總線最長(zhǎng)/m3040（典型）353535節(jié)點(diǎn)最多/個(gè)1632323232成本低中低低低C類總線是面向閉環(huán)實(shí)時(shí)控制的多路傳輸高速網(wǎng)絡(luò)。位速率多在125Kb/s～1Mb/s之間。主要用于車上動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中對(duì)通訊的實(shí)時(shí)性要求比較高的場(chǎng)合。在歐洲，汽車廠商大多使用“高速CAN”作為C類總線，它實(shí)際上就是ISO11898-1中位速率高于125Kb/s的那部分標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)則在卡車及其拖車、客車、建筑機(jī)械和農(nóng)業(yè)動(dòng)力設(shè)備中大量使用專用的通訊協(xié)議SAEJ1939。SAEJ1939是一種基于高速CAN的比較成熟的車用高層協(xié)議，其位速率為250Kb/s。C類總線在普通乘用車領(lǐng)域，通用汽車公司廣泛使用自定的高速總線標(biāo)準(zhǔn)GMLAN（高速部分），這是基于CAN的通訊協(xié)議，位速率為500Kb/s。福特和戴姆勒-克萊斯勒等公司則在許多車型推廣使用另一種基于高速CAN的總線標(biāo)準(zhǔn)J2284，其位速率也是500Kb/s。C類總線C類總線及各自特征特性名稱ISO11898-1J2284,GMLAN(高速部分)J1939所屬機(jī)構(gòu)ISOSAE,通用汽車SAE用途控制，診斷控制，診斷控制，診斷使用年限1992起2002起1994起傳輸媒體雙絞線雙絞線雙絞線位速率1Mb/s500Kb/s250Kb/s總線最長(zhǎng)/m40（典型）3040節(jié)點(diǎn)最多/個(gè)321630（帶屏蔽）10（無屏蔽）成本低中中D類總線是面向多媒體設(shè)備、高速數(shù)據(jù)流傳輸?shù)母咝阅芫W(wǎng)絡(luò)。位速率一般在2Mb/s以上。主要用于CD播放機(jī)、VCD/DVD播放器和液晶顯示等設(shè)備。D類總線被劃分為低速、高速和無線三大范疇。SAE中的IDB-C(IntelligentTransportationSystemDataBus-CAN：基于CAN的智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線)、IDB-M（IDB-Multimedia:智能交通系統(tǒng)多媒體數(shù)據(jù)總線）和IDB-Wireless（基于無線通訊方式的智能交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線）。D類總線低速多媒體總線，比如IDB-C，在汽車信息娛樂系統(tǒng)中多用來進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷或傳輸通用信息。IDB-C具有CAN的數(shù)據(jù)格式。低速多媒體總線高速多媒體總線主要被汽車信息娛樂系統(tǒng)中的高檔音像設(shè)備用來進(jìn)行音頻和視頻數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)傳輸，因此它們的物理鏈路一般都使用光纖。此類總線的主流標(biāo)準(zhǔn)除IDB-M外，還有D2B（家用數(shù)字總線）、MOST(面向媒體的系統(tǒng)傳輸)、USB和IEEE1394。高速多媒體總線D類總線及各自特征特性名稱IDB-CIDB-MMOSTD2BMMLUSBIEEE1394所屬機(jī)構(gòu)SAESAE菲利普菲利普德科——IEEE用途通訊娛樂通訊娛樂數(shù)據(jù)流控制數(shù)據(jù)流控制數(shù)據(jù)流控制計(jì)算機(jī)設(shè)備計(jì)算機(jī)設(shè)備使用年限2002年起——2002年起1999年起2004年起1998年起2000年起傳輸媒體雙絞線光纖光纖光纖光纖屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線位速率b/s250K400M25M12M110M12M98～393M總線最長(zhǎng)/m————不限不限10m——72m節(jié)點(diǎn)最多/個(gè)16——24241612716成本低高高高高中中采用汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)①減輕整車自重。減少電線用量，耗銅量下降，整車自重得以降低。同時(shí)，全車線束變細(xì)，也為安裝其它新的部件預(yù)留了空間。②降低生產(chǎn)成本。除了電線用量減少、耗銅量下降帶來的成本降低之外，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所秉持的“信息共享、一線多能”也充分發(fā)揮了每一條電線的作用，現(xiàn)實(shí)了“物盡其用”。③提高工作可靠性。電線數(shù)量的減少，也使汽車電氣系統(tǒng)的線束插接器數(shù)量大大減少，由線束和插接器引發(fā)的斷路、短路、接觸不良等故障的發(fā)生率也大大降低，整車電氣系統(tǒng)的工作可靠性得以提高。④便于后續(xù)開發(fā)。采用開放式的汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為后續(xù)技術(shù)的開發(fā)留有充分的余地。以后，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，新的電子控制系統(tǒng)可以很方便地融入到已有的系統(tǒng)之中，而不必對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)作太大的改動(dòng)。三、車用總