从结构上来看,车辆中安装的总线系统原则上可划分成两类即主总线系统和子总线系统。主总线系统负责跨系统的数据交换;子总线系统在系统内部交换数据,可在限定的系统中交换相对较少的数据。例如,宝马车辆中的主总线系统见表1-1。
数据传输率说明在相应的总线系统中以何种传输速度传输数据,总线结构说明控制模块相互间的联网方式(线形、星形、环形)和通过何种传输媒介传输数据车辆中同时安装了多个总线系统。在安装的总线系统之间为不同的任务进行数据交换然而总线系统以不同的传输速度工作,电平各不相同,并且在光学总线系统中借助光脉冲传输数据。为了能够在总线系统之间交换数据,必须在不同的总线系统之间实现连接。该连接借助专用控制模块,即网关来实现。
(一)单线总线系统在单线总线系统中通过一根芯线传输数据。车辆接地连接也用作数据传输的接地连接。
在车身范围内的许多应用中较低的传输速度已够用,尤其是当各个部分作为子总线系统时。
典型的单线总线如LIN总线,其网络结构如图1-7所示。
低传输速度使这些总线的实现在技术上更容易,因此价格更便宜。
(二)双线总线系统在双线总线系统中通过一条双绞线传输数据。信号在导线上以所谓的推挽方式输送。导线的绞合和信号传输方式保证总线系统的抗干扰强度非常高,而传输速度也高于单线总线系统数倍。双线总线的数据传输方式如图1-8所示。
与单线总线系统相比,双线总线系统技术更复杂,因此费用也更高。
(三)光学总线系统在导线连接的总线系统中通过导线传送电信号，而在光学总线系统中借助光脉冲传送数据。光学总线系统与导线连接的总线系统相比,对电磁和静电干扰源的抗干扰能力更强,并且能够以高得多的传输速度传输数据。因此它们一方面用于过程发生时间紧迫的车辆范围,如与安全有关的范围(如安全气囊触发装置);另一方面用于传送大数据量的车辆范围,特别是在多媒体应用领域。奥迪多媒体交互系统的MOST总线结构如图1-9所示。
对于光学总线系统,进行与光缆有关的工作时要特别仔细,以便数据能够正常传输。
(四)网关：
网关用作总线系统之间的接口。尽管各个总线系统的传输速度和传输方法不同,网关仍使数据交换成为可能。宝马中央网关控制模块如图1-10所示。
通过网关的总线连接如图1-11所示。
(五)网络结构：
总线系统的网络结构可以是线形、星形或环形的。每个连接在总线上的控制模块构成一个所谓的总线节点。
线形总线结构如图1-12所示。
星形总线结构如图1-13所示环形总线结构如图1-14所示。
(六)车身总线：
车身总线(K-BUS)是宝马汽车中第一批总线系统之一,其数据以9.6kBit/s的速度通过一根单线导线传输,总线结构为线形。
车身总线把一般车辆电气系统、信息和通信系统以及安全系统的组件联成网络。然而在最新的宝马车型中,车身总线技术只在个别系统中使用,并被KCAN技术替代。
当车身总线传输信息时,该总线的电平位于0~12V之间。如果电平从0V切换到12V,那么表示一个逻辑1的信号。如果电平从12V切换到0V时,那么表示一个逻辑0的信号。
车身总线上的电平如图1-15所示。
车身总线通过网关与其他总线相连。宝马E85的整车总线结构如图1-16所示。
