汽车总线技术的应用意义及国内发展现状

2019年11月10日 评论 705 1583字

什么是CAN/LIN总线?这项技术应用于汽车的意义何在?

随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用,汽车上的电子控制单元越来越多,例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置(ABS)、安全气囊装置、电控门窗装置和主动悬架等。如果仍采用常规布线方式,即电线一端与开关相接,另一端与用电设备相通,将导致车上电线数目的急剧增加,同时复杂电路也降低了汽车可靠性,增加了维修难度。于是,CAN总线应运而生。

汽车总线技术的应用意义及国内发展现状

LIN则是CAN在低端应用的延伸,是价格相对便宜且速度较慢的子网。通常状况下,电子控制装置通过CAN总线提供稳定、可靠的低成本网络连接,电机、开关、传感器和车灯等则通过LIN进行网络连接。

事实上,在现代汽车中,采用总线的意义已远远超出节省电线的范围,它已成为车内各零部件实施信息交互的标准接口。整车的总线网络成为整车的电器平台,也就是说只要有总线存在,就可以在这个总线平台上不断增加汽车的智能化零部件。总线技术促进了汽车智能化的发展。

目前国内该项技术的发展状况是怎样的?

上世纪90年代初,总线技术开始在汽车中应用。如今该项技术已经成为现代汽车的标准技术,几乎所有的车都开始采用CAN/LIN总线。总线零部件也成为发展的主流。

对于我国来说,由于国内汽车制造和零部件的发展水平不平衡。虽然合资品牌和自主品牌的量产车大都采用了CAN/LIN,但由于国内零部件配套体系在电器零部件,特别是在智能零部件上的弱势,国内真正自主研发的具有总线接口的零部件在量产车中(年产量超过1万辆以上的)几乎没有。

目前在大批量生产汽车中,具有CAN/LIN总线的零部件几乎都是国外研发的,它们中一部分是国外生产的,一部分是由国内合资或外资企业生产。

但部分小批量生产汽车,如北京市场上达到国III标准的扫雪车、公共汽车等,它们带有CAN/LIN功能的仪表、车灯控制、车门控制等技术,这些都是国内自主研发和生产的。

我们与国际先进技术的差距具体表现在哪些方面呢?

总线不是一项独立的技术,它是一种电器之间进行信息交互的接口,它的基础是零部件的智能化。

从单一技术来说,通过几年的发展,国内与国际先进水平差距正在缩小。但从量产角度来说,由于国内在汽车电器、特别是在智能化零部件领域离国际先进水平相差太大,因此总线发展必然受其影响,总线应用概念、产品定义、研发、测试、认证、生产和维护方面都还处于起步阶段。

具体来说,在总线的概念认识方面,很多企业还没有上升到平台和电气标准的层次,仍停留在节约电线和增加功能上。

在产品定义方面,总线必须与零部件融为一体,与传统零部件协同作战。但国内由于电气零部件、智能零部件的研发水平与国际先进国家相差太远,总线在国内发展缺乏智能零部件的基础,迫使总线与零部件研发相分离。即使总线产品研发出来,但优势不明显,主机厂不接受,就谈不上产业化。产业化不能实现,产品定义、研发、测试、认证、生产和维护方面自然处于起步阶段。

对于我国来说,在CAN/LIN总线技术的研发道路上还需克服哪些瓶颈?

一是人才方面。车用总线技术涉及到机械制造领域和电子信息领域的融合。但我国的实际情况是,这两个领域的协同存在一些问题。从电子信息行业进入车用总线领域的,缺乏对汽车行业的理解,其研发出来的产品很难满足汽车的要求,即使满足汽车的要求,但不清楚汽车研发、生产和服务流程,也很难实现产业化。另外,总线研发人员必须具有深厚的电子信息基础,因此从汽车行业进入总线研发领域的,由于基础的限制,很难研发出高性价比的产品。

二是要突破国外对我国的技术封锁。目前我们的研发工作还处在向国外学习的阶段,但很多与总线技术相关的国外文献都是讲其优势,不讲其缺陷。结果我国许多从事总线的研发人员在研发过中,由于不能对总线进行取长补短,使研发陷入困境。突破技术封锁也是我们面临的巨大挑战。

以上内容来自电子工程专辑网站唐晓泉博士博客,特此感谢!

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