智能線束系統在東南系列轎車上的應用

曾啟亮

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智能線束系統在東南系列轎車上的應用

曾啟亮

東南（福建）汽車工業有限公司

隨著汽車電子設備的增加，汽車線束也越來越龐大，智能線束等網絡控制技術也應運而生。本文概要介紹東南汽車常用的4種汽車網絡通訊技術，主要介紹其中的智能線束系統的組成、通訊協議、結構原理、信號傳輸與控制以及信號波形檢測等。

智能線束系統；通訊框架；通訊協議；原理與應用

1 概述

隨著消費者對汽車功能的需求越來越多，車用各種電氣電子設備應用而生，其電控系統也變得日益復雜。新型汽車采用智能化的通訊技術可以讓這些電子設備控制器之間的大量信息毫無阻擋地傳輸，并確保系統能協調地工作。

目前東南汽車采用SWS(Smart Wiring System智能線束系統)、LIN-BUS（Local Interconnect Network本地互聯網絡）、CAN-BUS B和CAN-BUS C（Controller Area Network-BUS控制局域網/總線技術）4種汽車網絡通訊技術。CAN-BUS主要運用在動力系統、ABS系統等，要求傳輸速度快、實時性強；而LIN-BUS或SWS主要運用在一些輔助電氣設備上（如表1）。汽車內各電控單元之間的通訊可根據通訊寬帶和通訊速度的要求選擇不同的通訊網絡。基于整車成本與各系統通訊數據量及傳輸速度等實際需要考慮，東南汽車系列車型多采用多個通訊網絡并存的方式來實現網絡通訊。

表1 各種通訊網絡技術特征

2 SWS的組成

2.1 通訊框架（如圖1）

注：ETACS：電子時間與警報控制系統

圖1 通訊框架

SWS利用通訊連接了ETACS- ECU、柱開關-ECU (在柱開關內)、前-ECU與天窗-ECU。

CAN利用通訊連接了ETACS-ECU、PCM、A/C-ECU、SRS-ECU、綜合儀表、ABS-ECU、多用途中央顯示器等。這2個通訊群組彼此連接，形成一個用于傳送復合資料的專用網絡。SWS是用單線連接各ECU的，而CAN是用雙絞線連接各ECU。

2.2 SWS的ECU功能與控制

車內各電子控制器接受汽車駕駛者的各種操作信號，再由ETACS-ECU通過總線與各電子控制器進行信息交互通訊與控制，從而使整個汽車所有設備系統進行智能管理與診斷報告（見表2）。

表2 SWS的功能與系統控制

2.3 SWS的通訊協議（表3）

表3 SWS的通訊協議

注: CAVS線——半剛性氯乙烯壓縮汽車導線

(Compressed conductor Automobile Vinylwire)

圖2 通訊代碼

圖3 多路通訊數據鏈

注: SOM;報文開始（Start of Message）EOM:報文結束(End of Message) CRC:循環冗余碼校驗(Cyclic Redundancy Check)

3 SWS的工作原理

當需要控制一個或多個用電器時，可通過操作開關給對應的電子控制器一個或多個指令，經電子控制器內部電路處理后，調制出相應的一個或多個數據信號（即脈沖數據信號），通過節點以資料框架的方式，在SWS數據線上進行傳輸、交換，各終端電子控制器接收數據，并檢測識別，看與自身設定的控制信號是否相同，如相同，則立即觸發內部電子開關操控用電器工作，否則不予理睬。每一筆資料框架都包含資料的開始碼、順位碼、地址碼、訊息碼、信息控制長度碼、檢驗碼、結束碼等，使得資料能準確無誤地傳輸至需求的ECU上。

圖5 前大燈控制電路框圖

SWS前大燈控制（如圖5）：點火鑰匙處于ON位置，前大燈開關ON或OFF信號經由柱開關-ECU調制成脈沖信號，以資料框架形式發送給前-ECU和ETACS-ECU，前-ECU接收到指令后控制前大燈點亮或關閉。如果前大燈在ON狀態，當點火鑰匙從ON轉到ACC或LOCK位置，ETACS-ECU會發出信號讓前大燈會持續點亮3 min分鐘后自動關閉，以避免電瓶放電。如在這3 min之內駕駛側車門被打開，燈光會在1 s之后熄滅。

如果點火開關處于OFF狀態，柱開關-ECU就會進入睡眠狀態，此時ETACS-ECU向柱開關-ECU發出數據請求信號（Data REG Signal）以隨時喚醒柱開關-ECU，使前大燈繼續點亮。如果斷了數據請求信號（Data REG Signal），就無法喚醒柱開關-ECU，前大燈就會隨著柱開關的ON/OFF而點亮/關閉。

如果點火開關在OFF狀態時，數據請求信號線斷了，此時打開前大燈開關，前大燈亮后即滅，是因為打開燈開關時，柱開關-ECU發現沒有ETACS或KEY-ON的喚醒信號，因而繼續睡眠，所有燈開關就無法維持ON的狀態而熄滅。

如果點火開關處于LOCK，關閉所有用電設備并關上車門，約30 s后ETACS-ECU也進入睡眠狀態，SWS系統就沒有的數據傳輸與交流，只有當某一開關被打開時ETACS-ECU立即被激活。

4 SWS的檢測與波形分析

（1）利用MUT-III專用診斷儀可以讀取SWS系統的故障代碼，也可利用MUT-III中的監測功能來監測各開關信號的ON/OFF狀態，以方便SWS的檢修。

（2）利用示波器可檢測SWS數據線和數據請求信號線的波形，從波形上可以看出各ECU的信號傳輸波形，它們是以ETACS中設定的固定的順序傳送與接收，依次為柱開關—ECU—中央顯示器ECU—ETACS-ECU—前ECU—天窗ECU。從波形上也可以分析出各ECU是否處于正常的工作狀態。

a．SWS的正常波形：

b．柱開關-ECU失效時的SWS的波形：

c． DATA REG SIGNAL線失效時的SWS線波形：

d．前-ECU失效時的SWS線波形：

5 SWS的優點

SWS的成本遠低于CAN-BUS和LIN-BUS，而與傳統的整車布線與信號傳輸控制方式相比，整車成本也有明顯下降，同時SWS還具有以下突出的優點：

5.1 大大地簡化了整車線束

在SWS中，一根總線上傳輸的信號可以被多個設備共享，從而大大地提高系統整體效率，減少車上的電線數量，縮小了線束的線徑，大大地簡化了整車線束。

5.2 提高了整車電氣線路的可靠性和安全性

該系統使整車電氣線路基本實現電子化，大部分無觸點化，從技術上講，無觸點化、電子化的線路其壽命是相當長的，而且各類操作開關同電子控制器間的工作電流為毫安級的，這有利于延長各類操作開關的使用壽命。電子控制器均有過載保護的功能，不會出現由于電氣線路短路而燒毀電氣設備或引起線束起火的現象。這樣使得整車電氣線路的可靠性與安全性得到很大的提高。

5.3 提高了維修性

由于整車的可靠性和安全性得到很大的提高，而且SWS系統中還有差錯診斷功能。且可利用汽車專用診斷儀MUT-III對SWS的數據進行測試與診斷，大大方便了駕乘人員與維修人員對電氣系統的維護和故障檢修。

[1] 東南（福建）汽車工業有限公司.戈藍車維修手冊、菱紳車維修手冊[Z].

[2] 李紅波. 獵豹新型SUV汽車的智能線束系統[J].汽車電器,2003,(3): 13-15.

[3] 廣州周立功單行片機發展有限公司. CAN-bus現場總線應用方案汽車電子篇[Z].

[4] 劉哲,何勇靈,衛堯.網絡技術與汽車電子控制系統發展[J].汽車研究與開發,2003(2):19-21.

The Application ofSmart Wiring System in the South East Sedan Series

Zeng Qiliang

(Southeast(Fujian) Automobile Industries Co., Ltd., Fuzhou 350119, China)

As automobile electronic devices increase, the scale of automobile wiring harnesses extends with smart wiring harnesses and other network control technology being developed. Four kinds of automobile network communication technologies for South East automobiles are presented. The composition of the smart wiring system, communication protocol, structural principles, signal transmission and control, and signal waveform detection are focused.

smart wiring system; communication framework; communication protocol; principle and application。