车用电气设备越来越多,使汽车电气系统形成了一个复杂庞大的系统。因而对汽车的综合布线及信息共享提出了更高的要求。据统计,一辆采用传统布线方法的汽车,其导线总长度可达2000米,电气节点达1500个,并且该数字正在逐年成倍增加。因之加大了粗大线束与有限的汽车可用空间的矛盾。为了解决这个问题,需要一个安全迅速且支持高传输速率的总线技术。
汽车总线技术必须确保以下几点:传输信息安全;逻辑信号1与0有明显区别;异步总线随机的传送数据;根据预先确定的优先权进行总线访问;竞争解决后获胜站点能够访问总线并继续传输信息;具有根据信息内容解决总线访问竞争的能力;总线的寻址功能及点到点的寻址能力;节点在尽量小的时间内成功的访问总线;最优化的传输速率;节点的故障诊断功能;总线具有一定可扩充性等等。
按照我国汽车电子技术的发展规划,为了缩短同国外汽车技术水平的差距,提高自身的竞争力,单纯靠引进技术不利于发展消化和吸收。因此研究和发展自己的汽车总线与网络应用系统势在必行。
由于我国车型以欧美车型为主,且欧美车型又以can总线为主流,目前国内使用的总线技术几乎全部为can总线,因此汽车总线的研发应该结合国内外实际情况选用can总线。
can总线符合ISO/OSI的参考模型,但只规定了物理层和数据链路层的协议,其应用层协议需要用户自己定义。支持can总线底层协议的芯片有许多,既有在片的mcu,也有片外的can控制器。
目前我国汽车can总线的研究重点是:针对具体车型开发ECU的硬件和应用层的软件,并构成车内网络。
利用can总线构建一个车内网络,需要解决的关键技术问题有:
1. 总线传输信息的速率,容量,优先级,节点容量
2. 高磁干扰环境下的可靠数据传输
3. 确定最大传输时的延时大小
4. 网络的容错技术
5. 网络监控和故障诊断功能