計算機網絡技術在汽車中的應用

周洪波

（上海通用（沈陽）北盛汽車有限公司，遼寧 沈陽 110044）

當前，大多數汽車結構都正趨向于電子化發展，無論是動力系統還是管理系統都配備了一定的電子控制裝置，且在一些中高檔汽車上其數量甚至更多。 傳統的汽車結構中，由于各結構環節的設備通訊必要，往往在其內部架構中加入相當多的導線，盡管對點控制的要求理應如此，但隨著汽車各方面設備性能的不斷提高，導線連接中的問題也經常性的發生，極大地造成了汽車使用的諸多不便。 這樣一種形式下，計算機網絡技術的深入應用順時而生， 在汽車內部結構通訊網絡的妥善建設下，整個通訊系統逐漸達到了簡單、迅速、高效的傳輸要求，而伴隨著導線結構的日益精簡化，汽車內部系統的穩定性也因此保持在了較高的水平上。

1 汽車電子網絡系統的分類

隨著網絡技術在汽車生產中的多元化發展， 各類電子系統也逐漸擁有了其不同的側重點，在汽車結構的不同部位發揮著各自應有的作用。 目前看來，應用較為廣泛的主要為以下三種。

1.1 低速網絡

這類網絡系統主要用于車門、車窗、座椅、后備箱以及燈光等一些傳輸速率要求較低的結構上，屬于一種基本性的電子系統控制類型。 由于負責的工作相對簡易，因此這類網絡系統往往對傳輸速度、 傳輸延時以及時鐘離散度等的要求都較低，而且一般情況下均以傳感器和執行器的控制為基準。 當然，很多時候由于相應結構設計的需要，這類系統也經常性的被作為一些底層的局部網絡連接環節而存在，為其他系統的高需求工作提供必要的基礎保障。

1.2 中速網絡

相較于低速網絡而言，這類網絡系統具有一定的獨立性及針對性。在汽車的系統結構中，其往往負責相對較為重要的儀表體系、故障診斷體系以及安全體系等多方面的信息處理工作。而在汽車的實際工作過程中， 這類網絡系統往往針對于部分特定模塊的信息共享工作而發揮效力， 進而保證各中層體系的有效運轉。由于相應工作標準的提高，這中網絡系統對于傳輸的速率等也就有了進一步的要求。 當然， 由于在一些獨立的系統板塊中，網絡技術的應用效果較為明顯，因此中速網絡對于其相關部件的數量調整及結構優化也就起著至關重要的作用。

1.3 高速網絡

在汽車結構不斷優化的過程中， 高度網絡系統的應用無疑是 “雪中送炭”， 其不僅進一步減少了結構體系中的導線線束， 還很好的實現了重要動力系統及管理系統的實時閉環控制。 目前應用較為廣泛的的德國CAN 網絡無疑就是這類網絡系統的一種，而且還很大程度上引領了汽車行業數據通訊發展的潮流，其在實時性、傳輸距離以及抗干擾方面的一系列優點也得到了最大化的直觀體現。

2 電子系統在汽車結構中的具體應用

從目前電子系統與機械系統的結合進程來看， 計算機網絡系統在汽車中的應用已深化到各個方面，就動力系統以及控制系統兩個方面而言，其主要體現在以下幾個方面。

2.1 管理方面

電子系統在汽車控制系統中往往作為一種通信總線而進行多方式工作， 并對各類數據的傳輸建立起來全面的網絡體系。 在實際工作中，電子系統通過對各節點信息的優先級分類，很好滿足了各個裝置在不同時間段的需求，而在多個節點同時向總線進行通信時，根據其優先級的不同，低級節點往往會做出讓步，以便其他重要節點信息的高速傳輸，這無疑大大節省了總線在處理節點沖突上的時間，也很大程度上實現多點對應的高效數據傳輸。

當然，在汽車控制系統中，由于部分裝置設備的故障，也常常出現信息報錯的情況，這時候電子系統也往往能發揮關鍵性的功效。 由于電子系統中的網絡節點配置了出錯檢測的功能，因此其便能及時的對錯誤信息進行標注并控制相應的裝置實時關閉其輸出功能，有效避免了故障的進一步加大。

2.2 系統運用方面

現代汽車結構系統中，電子裝置的配備也越來越全面化，不僅在燃油噴射系統以及自動變速系統中得到直觀的體現，更在重要的剎車制動系統中發揮著不可或缺的作用。 針對于這些裝置的要求，汽車電子系統也利用各部位的電子控制構件組成了全面的內部網絡，有效替換了傳統汽車結構中采用直接接信號線的復雜控制模式，而通過電控系統很好的實現了重要控制裝置的大量數據檢測及交換。 而且在總線控制上，電子系統采用了先進的雙線體系，即使一條控制線路出現問題，另一條也能馬上負擔起整個汽車系統的數據傳輸要求。 當然，由于電磁場經常會無形中影響機械設備的運行，應用計算機網絡系統實現電化控制也有效加強了內部結構的抗干擾性。 更重要的是，傳感器及導線布置的整體減少大大減少了汽車制造的成本，電子系統控制的方式也有效協調了各部件的通信傳輸， 且靈活性、多樣性以及實效性變得更高，因此電子系統在汽車結構體系中的應用程度也將隨著機械設備的不斷先進而達到一個較高的水平。

3 總結

電子系統已然成為汽車結構中的必要組成部分， 其在各部分裝置中的應用也日益全面化。 顯然，電子系統與機械系統的結合已經成了汽車產業的發展大勢，未來高科技汽車制造的方向也將逐步走向控制智能化與調節智能化。 縱觀汽車產業的發展進程， 從內燃機的使用到如今計算機網絡系統的普及，無一不是經歷了一系列的技術革新，而我們需要落實的工作要點也始終很多，尤其是在當前可持續發展的經濟體制下，降低成本，加強實用性與循環性，推進技術方面的創新也已然成了汽車制造工作的重中之重，需要各級部門的重視和全面落實。

[1]李明峰.PC 機與CPLD 通信問題的研究.單片機與嵌入式系統應用，2002，(8)：19～21