汽车网络总线技术发展的相关探索

发表时间:2021/5/20   来源:《教学与研究》2021年4月下   作者:罗伟
[导读] 科学技术的不断发展,使得汽车已经在各个国家的大小城市中逐渐普及,而随着兴起的汽车电子业务发展也得到了发展。对着汽车电子技术的不断发展,到20世纪80年代,CAN总线技术开始应用在汽车网络中,一直到网络通讯技术的今天,CAN总线技术得到广泛的普及与发展。

湖北武汉市交通学校  罗伟     430205

摘要:科学技术的不断发展,使得汽车已经在各个国家的大小城市中逐渐普及,而随着兴起的汽车电子业务发展也得到了发展。对着汽车电子技术的不断发展,到20世纪80年代,CAN总线技术开始应用在汽车网络中,一直到网络通讯技术的今天,CAN总线技术得到广泛的普及与发展。本次研究对CAN总线技术在汽车网络中的应用及发展情况进行分析及探索,希望为汽车行业发展提供有价值的建议。
关键词:汽车网络;CAN总线技术;发展;探索
        汽车电子行业的逐渐发展,应用的电子设备越来越高端,在驾驶系统、制动系统、转向系统以及报警系统的应用中,必须依靠精密的电子设备进行总体控制。而若想对这些电子设备的数据交换进行很好的控制,就需要有一个复杂的系统进行支撑。电子设备的控制中枢在驾驶室,通过网络总线技术的控制,可以发布指令,对汽车的运行进行整体的控制。而汽车网络控制系统,也逐渐从单一的点对点之间的通讯方式,逐渐实现了整体控制,而这一切都依赖于CAN总线技术的应用。
        一、CAN总线技术的发展
        CAV这一概念最早提出时间十1985年2月,在SAE汽车工程协会大会上,Robert Bosch公司首次提出。而发展到1990年后,该公司将规范CAN 2.0版本提交给了国际标准化组织。并且在1993年11月给出了CAN的国际标准-ISO 11898,并在1995年对该标准进行了进一步的拓展,同时,将29位CAN 标识符标在附录上一起提交。但这个时候的CAN尚处于研发的初级阶段,其中包含了很多规范方面的错误或者不足之处[1]。因此,Bosch公司并未将其大量实践,而是通过参考模型的研究,对CAN芯片是否存在不兼容的应用或者其他错误进行反复的验证。而CAN最初研发的意图是应用在客车系统中,但其投入市场后的第一个应用领域,却是在其他领域,包括荷兰的电梯系统,或者飞利浦的医疗系统中,一以此控制X光机的内部网络。直到1992年,CAN技术才开始在Mercedes—Benz 奔驰高级客车中应用,并且逐渐被Volvo ,Saab ,Volk—swagen,BMW等大型汽车公司所接受,逐渐受到Renault 和 Fiat等公司的重视,逐步应用在这些大型汽车公司的汽车网络总线控制中。而随着CAN的逐渐适用,欧洲的新客车几乎都开始配备CAN总线网络。当时,CAN涉及的不仅仅是汽车领域,还包括轮船、汽车甚至其他工业领域的汽车控制网络中。
        二、CAN总线技术的应用优势
        汽车系统要想顺利运行,就要进行各种指令的发挥,采取传统的通信传输措施,需要单独发布指令,难以达到整体控制汽车运行的效果。而CAN总线技术的发展,弥补了汽车网络这一缺陷。应用CAN总线技术,可以发挥信号传递快的哟是,当需要发出信号指令时,该系统可迅速做出信号传递,对接收的信号,也能够有效的处理。不仅如此,CAN总线技术,可进行错误识别以及汽车整体控制的功能,通过对错误信号进行有效的识别,并传输到信号控制端,可由终极处理系统做出反应,保证汽车运行中的安全性及可控性[2]。



        三、CAN总线技术在汽车网络中的应用探索
        CAN总线技术在汽车领域的应用,主要发挥两个功能的控制,一是舒适系统网络,二是机械系统网络。不管是汽车的哪一个部分,都是由CAN总线进行控制。其中舒适系统网络的控制,包括车门控制单元、仪表、空调及中央锁、天窗、电动座椅等控制单元,目的是为乘客提供良好的乘车体验以及保证乘客的安全。通过汽车内温度、湿度进行调节,通过开窗通风等措施,可保证车内通气顺畅,保证安全驾驶。而中央锁的控制,则是为了保证乘客的安全,这一单元的控制,是为了防止信号传输出现错误,无法完成其应用功能,而导致安全隐患而设计的。机械系统网络控制包括的内容也比较广泛,包括发动机、方形盘、车轮及刹车、油门等控制系统,通过这些单元的控制,可以较好的保证汽车正常运行。通过CAN总线技术对汽车发出信号指令,既可以保证汽车顺利运行,还可保证乘客的安全性和舒适度[3]。
        而在CAN总线的使用中,也存在网络总线传输问题,一旦网络传输中断,对汽车网络的控制失控,将难以完成其控制功能,引发的后果比较严重。即使某一个指令不能从网络控制终端传输至某一个节点,也将造成难以挽回的损失,轻者引发汽车故障,严重的可能造成交通事故及人员伤亡。因此,在CAN的发展中,要注意以下几点,一是,CAN总线技术承载多个主机,并由多个从机一起工作,总线出现问题时,可发送故障指令,由其他从机协助工作,可避免信号中断引发的汽车网络瘫痪情况。二是,CAN总线技术需要不断改进,将数据进行远距离及高速运输,这是汽车网络领域中比较急切的需求。由于高速传输符合汽车高速运行的特点,因此,在获取数据时的时间也应当相应缩短,这样才能够做出迅速的反应,避免各种意外事件的发生。三是借助CAN总线技术传递问题重启指令,通过网络传输,发送错误指令时,错误信号可以准确的传递到中断,根据终端的判断,重启该指令的正确传输方法,这样,可避免传输信号错误后导致信息中断,引发不必要的失误。四是CAN总线技术的成本应当相应的降低,这样,在汽车制造时,可以相应的降低制造成本,使更多的人选择汽车网络CAN总线技术进行应用[4]。
        结束语:
        综上,汽车的不断普及,对整体网络控制技术的需求比较大。CAN总线技术经过几十年的发展,已经趋于成熟,可以适用在汽车网络控制当中。从CAN总线技术的发展历程上看,应用在汽车网络控制中,具有一定的用户技术和技术支撑。而对CAN总线技术的应用优势看,也比较适合应用在汽车网络中进行总体控制。面对CAN总线技术的发展趋势,汽车行业在应用过程中,还需要不断的进行改进,针对其应用中的不足进行改进,将其逐渐研发成适应汽车用户舒适度及驾驶安全的高端控制技术,逐渐发展成为高性、高性价比的高科技产品。
参考文献:
[1]田洪清, 王岩, 纪斌义. 车辆总线技术发展综述[J]. 现代制造技术与装备, 2019, 268(3):219-220.
[2]郑鹏. 试论汽车CAN总线技术及其检测维修[J]. 科学与财富, 2018, (31):153-153.
[3]邵飞. 汽车CAN总线技术及其检测维修的研究[J]. 内燃机与配件, 2019, (11):146-147.
[4]魏陈程. 计算机网络技术在汽车电子系统中的应用[J]. 数字化用户, 2019, 25(16):160-160.


 

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