唐映全

貴州省林業(yè)學校 貴州省貴陽市 550201

隨著社會經濟穩(wěn)步發(fā)展，社會大眾生活水平持續(xù)提高，對汽車品質要求、功能需求有了全新的變化，如何高效發(fā)揮汽車電氣系統(tǒng)優(yōu)勢作用至關重要，這就需要多層次、系統(tǒng)化巧用網絡化技術與總線技術手段，在優(yōu)化車身結構性能的基礎上提升汽車電氣系統(tǒng)運行安全性、可靠性、經濟性等，實時滿足社會大眾對汽車的多元化功能需求。

1 汽車電氣系統(tǒng)網絡化技術

汽車內部有著溫度變化范圍比較大，即-45—100攝氏度之間，電子噪聲、電磁干擾二者較強，運行環(huán)境復雜化，急需要在網絡化技術手段作用下促使汽車內部電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運行，而這和車身網絡結構體系的抗干擾能力、容錯能力聯(lián)系密切，包括電氣系統(tǒng)信號編碼以及傳輸形式。同步串行傳輸方法被應用其中，汽車電氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號大都為PWM編碼方式、NRZ編碼方式，前者作用于位速率不高于100kb/s，后者作用于位速率不低于100kb/s。早在20世紀80年代，國際上無數(shù)知名汽車公司高度重視汽車電氣系統(tǒng)網絡化技術的研究進展以及實際應用情況，最初汽車電氣系統(tǒng)的網絡化技術應用僅僅是處理器間的UART連接，汽車運行中信息共享難度降低，但節(jié)點增加難度增大，急需要對網絡化技術進行深層次研究。隨之，在研究與實踐層次化、集中化作用下，汽車電氣系統(tǒng)網絡化技術手段持續(xù)完善。

汽車工程師協(xié)會對汽車電氣系統(tǒng)網絡化技術實際應用進行了分類，即A、B、C三類。

A類：汽車電氣系統(tǒng)節(jié)點間相同總線在網絡化技術作用下可以隨時發(fā)送、接收多路信號，主要作用到數(shù)據(jù)量不高的汽車車身布線中。

B類：可以實現(xiàn)汽車電氣系統(tǒng)不同節(jié)點之間多個主總線系統(tǒng)運行中信息數(shù)據(jù)傳輸，能夠在一定程度上簡化汽車電氣系統(tǒng)組件，也可以將電氣系統(tǒng)多項功能作用集中到同一模塊中，順利提升電氣系統(tǒng)綜合運行性能。

C類：和B類定義一致，但其主要應用到汽車電氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)率較高的信號傳輸方面，在ABS控制、發(fā)動機控制系統(tǒng)等方面應用比較多。當下，在網絡化技術持續(xù)發(fā)展中，J1850已成為美國汽車電氣系統(tǒng)運行標準，通用、福特兩類汽車公司同樣采用了這種標準，CAN標準廣泛應用到歐洲國家，且不斷應用到國際高端汽車中，比如，寶馬、勞斯萊斯、保時捷、奔馳，信息數(shù)據(jù)傳輸率最高達到1Mb/s。部分公司在網絡技術手段作用下深化了汽車總線傳輸標準、總線形式，比如，美國的SAE、J1792、J1939，利于網絡化技術手段更好地在汽車電氣系統(tǒng)優(yōu)化完善中發(fā)揮多層次優(yōu)勢作用。

此外，在應用過程中，可以借助網絡化技術優(yōu)勢作用，科學連接汽車各個電氣系統(tǒng)的同時順利實現(xiàn)通訊，以網絡化結構為基點，動態(tài)把控應用到汽車電氣系統(tǒng)中的線束、零部件等，在保證汽車車身系統(tǒng)質量的基礎上減輕汽車自重，促使汽車運行過程中多方面功能作用在網絡化技術應用中順利實現(xiàn)，比如，故障診斷、零部件測試、查詢歷史記錄，提升汽車系統(tǒng)穩(wěn)定性、擴展性、信號傳輸率等。

2 汽車車身系統(tǒng)總線結構

2.1 總線技術

CAN、LIN是當下汽車車身系統(tǒng)結構優(yōu)化中常采用的總線技術，包括MOST總線技術、新型專用總線技術，二者常作用到汽車多媒體以及導航兩大層面。CAN總線技術屬于現(xiàn)場總線技術之一，又可以稱之為控制器局域網技術，可以從根本上保證多方面信息數(shù)據(jù)在汽車電氣系統(tǒng)控制功能模塊中實時高效傳輸，能夠優(yōu)化車身系統(tǒng)整體結構，盡可能縮短電氣系統(tǒng)通信線路具體長度，車載系統(tǒng)多余插件減少，電氣系統(tǒng)運行以及信號傳輸安全性、穩(wěn)定性明顯提高，可以有效彌補傳統(tǒng)總線技術在汽車應用中的缺陷，汽車車身內部整體結構以及構建成本得到高效控制，可以從源頭上降低汽車電氣車身系統(tǒng)運行中故障發(fā)生率。與此同時，CAN總線技術可以分為兩大類，即低速CAN、高速CAN，前者傳輸速率為125kbps，主要進行防盜、儀表等方面的控制，后者傳輸速率可以達到500kbps，可以動態(tài)化控制ECU等信號傳輸情況。

在此基礎上，LIN總線技術是一種串行通訊網絡協(xié)議，運行成本并不高，在一個主控制器作用下，動態(tài)化控制汽車車身系統(tǒng)多各傳感器信息數(shù)據(jù)采集情況，包括對執(zhí)行器的控制，各功能模塊在信號線下有機連接，節(jié)點增加簡單化，數(shù)據(jù)與信號傳輸速率每秒可以達到20Kbit，在汽車車身系統(tǒng)結構中的應用較多，比如，方向盤部件、車載傳感器、汽車座椅控制系統(tǒng)。在實際應用中，LIN總線技術可以順利應用到汽車網絡化技術作用下的制動器、智能化傳感器等中，能夠提高日常汽車車身系統(tǒng)檢修維護等便捷性。同時，LIN總線技術的應用中可以借助數(shù)字信號量替代模擬信號量，提升車身系統(tǒng)結構整體性能。相應地，面1是汽車車身系統(tǒng)CAN總線結構圖。

2.2 汽車車身系統(tǒng)總線結構

2.2.1 汽車車身系統(tǒng)總線結構整體優(yōu)化

在早期，低速的B類總線技術常應用到汽車車身的電氣系統(tǒng)中，包括儀表盤、蓄電池，常以JI850標準為基點，實現(xiàn)總線之間的有效連接。在應用CAN總線技術中，需要有效發(fā)揮總線內置的容錯功能作用，確保車身系統(tǒng)兩條總線運行中某一條發(fā)生短路、開路等故障問題之后，在網絡化技術、總線技術協(xié)調作用下，可以自動化切斷故障總線，促使車身系統(tǒng)仍然處于正常運行中，但必須保證總線動態(tài)化切換中數(shù)據(jù)位不丟失，汽車車身系統(tǒng)物理層芯片復雜程度提高，傳輸速率大都為125kb/s。針對這種情況，低速B類總線技術逐漸被LIN總線技術代替。同時，LIN總線技術研究以及應用持續(xù)深化，可以用來連接汽車車身系統(tǒng)結構的分布式電子單元，電子技術也巧妙應用其中，在相互作用過程中最大化減少汽車車身系統(tǒng)總線運行中結構成本，汽車車身系統(tǒng)運行中舒適程度順利提高，實時為駕駛人員提供汽車車身系統(tǒng)運行中多層面信息。

在具體化應用過程中，汽車車身的儀表板管理系統(tǒng)、車門控制裝置系統(tǒng)、座椅位置調節(jié)系統(tǒng)等得以優(yōu)化，信息數(shù)據(jù)以低數(shù)據(jù)率形式得以科學化傳輸，但汽車車身系統(tǒng)的電動機等要在電流比較大的驅動模塊下才能順利實現(xiàn)驅動，要優(yōu)化汽車車身系統(tǒng)封裝形式，便于系統(tǒng)運轉中各類電子設備有著較好的散熱效果，將運行溫度有效控制在規(guī)定范圍內。在此過程中，要綜合把握汽車車身系統(tǒng)內部設備分布情況，深化應用CAN總線技術、LIN總線技術，將具備獨立性的LIN分總線作為CAN次級總線，在和CAN總線接口相互作用下共同融入到汽車網絡結構體系中，發(fā)揮LIN總線技術優(yōu)勢作用，將車身系統(tǒng)控制單元以及相關設備處于統(tǒng)一網絡結構體系中，再將其連接到CAN—B總線上，在補充已有總線傳輸協(xié)議的同時有效控制車身系統(tǒng)結構總線接口成本，實現(xiàn)對車窗、車燈、車座、空調等統(tǒng)一化高效控制，提升汽車車身系統(tǒng)運行效率以及效益。

2.2.2 汽車動力和傳動系統(tǒng)、通訊與多媒體系統(tǒng)的總線結構優(yōu)化

在汽車動力和傳動系統(tǒng)方面，要根據(jù)其組成要素特征、性質與功能，比如，ABS控制器、ATM控制器，以汽車車身系統(tǒng)轉速為媒介，巧用C類CAN總線技術，實時連接系統(tǒng)各類控制器等且高速傳輸數(shù)據(jù)。在汽車通訊與多媒體系統(tǒng)方面，要根據(jù)具體化需求，明確通訊與多媒體總線二者標準，在整合、深化車身系統(tǒng)結構中汽車設備數(shù)據(jù)傳輸距離、信號傳輸率、運行成本等得以優(yōu)化，便于插入便攜類電子終端之后，比如，DVD播放技、計算機，能夠實時滿足駕駛人員、乘客在汽車車身通訊與多媒體功能作用方面的具體化需求。以此，促使汽車電氣系統(tǒng)在網絡化技術中優(yōu)化完善的同時在CAN、LIN等總線技術靈活應用中汽車車身系統(tǒng)結構高效優(yōu)化，具備較高的運行性能，促使汽車運行過程中多樣化功能得以順利發(fā)揮。相應地，面2是基于C類CAN總線的汽車車身動力和傳動系統(tǒng)結構圖。

3 結語

總而言之，在電子設備頻繁應用中汽車車身電氣布線長度增加的同時日漸復雜化，汽車電氣系統(tǒng)故障檢修維護難度系數(shù)提升，穩(wěn)定性能不斷降低，急需要綜合完善汽車電氣系統(tǒng)，要針對汽車實際運行中電氣系統(tǒng)故障問題，綜合高效應用計算機網絡技術、現(xiàn)場總線技術，在深化車身系統(tǒng)結構體系中保證電氣系統(tǒng)通訊信號傳輸質量，在動態(tài)化有效控制運行風險與故障中促使汽車實際應用中有著較高的性能以及效率、效益，將新時代下汽車行業(yè)以及社會經濟推向更高的發(fā)展階段。