电动汽车总线技术

现代汽车由许多不同的计算机部件组成,称为电子控制单元(ECU)。一辆典型的汽车包含 20-100个 ECU,每个 ECU 负责一个或多个车辆的特殊功能。例如,DCU(门控制单元)用于控制门锁和窗户调节。还有一些汽车分为多个域控制器,例如 VDC、MDC、CDC 等等。这么多控制器,它们之间是怎么配合工作的呢?答案就是 —— 通信总线。

四类总线技术

按照通信速率,可以把汽车的通信总线分为以下四大类。

  • CAN 总线:CAN 的英文全拼是 Controller Area Network,即控制器局域网,是目前汽车电子中使用最多的总线技术。
  • LIN 总线:LIN 的英文全拼是 Local Interconnect Network,即区域互联网络,一般用作 CAN 总线的补充。是一种成本较低、速度较慢、实时性要求低的通信方式。
  • FlexRay 总线:与 CAN 总线相比,FlexRay 总线拥有更高的实时性、可靠性和灵活性,目前主要用于与安全相关的控制上。
  • MOST 总线:MOST 的英文全拼是 Media Oriented System Transport,即多媒体传输系统,是专用于车载多媒体应用的通信总线。

四类总线技术的通信速率和应用对比如下表所示。

类别 通信速率(每秒) 应用
LIN 总线 10Kb ~ 125Kb 电动门窗、电动座椅、灯光照明等
CAN 总线 125Kb ~ 1Mb 电子指示、电机驱动、BMS、故障检测、车载空调等
FlexRay 总线 1Mb ~ 10Mb 制动、安全气囊等
MOST 总线 10Mb 以上 车载导航、多媒体娱乐等

CAN 总线

CAN 是一种多主控(Multi-Master)总线,多主控的意思是 CAN 总线上的所有节点没有主从之分。在数据传输上表现为:

  • 在总线空闲状态下,任意节点都可以往总线上发送信息;
  • 最先向总线发送信息的节点将获得总线的发送权;
  • 当多个节点同时向总线发送消息时,所发送消息的优先权高的那个节点获得总线的发送权。

关于 CAN 总线的细节,会在 CAN 专栏中介绍。

Leave a Reply