汽車電子成本管理的論文

時間：2021-06-13 13:34:44 論文我要投稿

汽車電子成本管理的論文

　　在傳統汽車中，開關、繼電器、電磁儀表等與電子相關的零部件構成了汽車電器，它們之間信息交互是建立在點對點電氣信號連接基礎上的。電氣信號的種類也局限于模擬信號和開關信號。實施信號連接的電線束，通常稱為線束。

汽車電子成本管理的論文

　　汽車中電器的技術含量和數量是衡量汽車性能的一個重要標志。汽車電器技術含量和數量的增加，意味著汽車性能的提高。但汽車電器的增加，同樣使汽車電器之間的信息交互橋梁———線束和與其配套的電器接插件數量成倍上升。在1955年平均一輛汽車所用線束總長度為45米；而到了2002年，一輛汽車所用的平均線束總長度達到了4000米。線束的增加不但占據了車內的有效空間，增加了裝配和維修的難度，提高了整車成本，而且妨礙了整車可靠性的提高。

　　為了在提高性能與控制線束數量之間尋求一種有效的解決途徑，在20世紀80年代初，出現了一種基于數據網絡的車內信息交互方式———車載網絡。

　　車載網絡采取基于串行數據總線體系結構，這是業界的共識。在各種串行數據總線中，最常見的是PC機上的串口UART，因此最早的車載網絡是在UART的基礎上建立的，如通用汽車的E&C、克萊斯勒的CCD、福特的ACP、豐田的BENA等車載網絡都是UART在汽車上的應用實例。UART在汽車上的成功應用，標志著汽車電器系統在融入汽車電子之后，再一次向汽車網絡化方向邁進。

　　由于汽車具有強大的產業背景，隨后車載網絡由借助通用微處理器/微控制器集成的通用串行數據總線，逐漸過渡到根據汽車具體情況，在微處理器/微控制器中定制專用串行數據總線，如CAN、LIN、Byteflight和FlexRay等都是為汽車定制的專用串行數據總線。20世紀90年代中期，美國汽車工程師協會(SAE)下屬的汽車網絡委員會，為了規范車載網絡的研究設計與生產應用，按網絡的傳輸速率將車用總線劃分為A、B、C三類。車載網絡的分類標志著業界已接納車載網絡這一全新的技術，并使其進入產業化階段。

　　現代車載網絡顯示了在現代汽車中從復雜的動力系統到簡單的座椅、車燈、車門控制，從集成了全球定位系統(GPS)的車載導航儀到單一的音響喇叭，處處可見網絡的蹤跡，網絡已成為各汽車電器/汽車電子之間的信息紐帶。

　　產業化進展迅速

　　網絡技術在汽車上的應用，不但增強了汽車的性能，而且減少了線束的用量。2003年6月在南京菲亞特下線的“派力奧·周末風”，由于采用了汽車整體車載網絡技術，從而減少了23的線束，降低元件重量2.8千克。在“派力奧·周末風”中，車載網絡將前照燈照明、前/后窗自動玻璃清洗控制、轉向燈控制、后風窗雨刮器、內部照明系統、單點觸電動窗自動升降、電子防盜系統通過網絡連為一體。

　　由于車載網絡不但增強了汽車性能，而且還降低了整車汽車電器/汽車電子系統的成本。為此收集了一些數據，希望從這些數據中能反映出車載網絡的發展過程和現狀。

　　近兩年在中國生產，價格在8萬元～20萬元之間，采用車載網絡的轎車、SUV情況。價格在20萬元以下的'轎車屬于普及型轎車，但車載網絡卻在近兩年在中國生產的普及型轎車中占據了相當大的比重，說明車載網絡已在轎車中進入產業化階段，它不再是高檔轎車獨享的專用高級技術。說明CAN總線已成為普及型轎車車載網絡的主流。

　　在車載網絡的發展過程中，通信介質已日益引起關注，目前POF已得到大量應用。此前德國寶馬汽車公司宣布在2002年3月上市的最高級新款轎車“BMW7”系列中采用了50米POF。它表明大量采用POF車載網絡的汽車已經開始進入實用階段。

　　數據通信對速度的要求是永無止境的。在車載網絡的發展過程中，介質的通信速度是制約車載網絡應用和發展的一個重要因素。POF在汽車上的成功應用，不但推動了以Byteflight、FlexRay和MOST等現有的以POF為介質的高速車載網絡的產業化應用，而且為下一代車載網絡的發展創造了條件。隨著人類生活空間的拓展，IT融合于汽車之中是未來發展的必然趨勢，而作為IT裝置之間實施信息交互媒介的網絡，將會有更多類似于IEEE1394、Bluetooth等IT領域應用的網絡向汽車滲透。

　　中國機會

　　隨著中國經濟的高速發展，面對中國巨大的轎車市場，世界上各大汽車制造商紛紛與國內汽車制造廠合作生產轎車，并且所生產轎車的技術含量正逐漸與世界同步。據相關資料報道，近年來在國內生產的轎車中，汽車電子在汽車中所占的比例及其汽車電子的技術含量已超過世界轎車的平均水平。

　　目前國際汽車工業廣泛采用系統開發、項目平臺、全球采購、模塊化供貨等運作方式。最近上海、浙江、廣東已在不同程度上起動了汽車電子產業。政府的支持、市場的需求為中國汽車電子的發展提供了良好平臺。車載網絡是典型的實時嵌入式網絡系統，而中國擁有較多的嵌入式系統開發人員，提供了大量的人才儲備。這是中國汽車電子的發展機遇，也是具有自主知識產權車載網絡在中國的發展機遇。

　　在“十五”國家電動汽車重大科技專項支持下，由清華大學與北京客車廠等單位開發的燃料電池城市客車、天津清源電動車輛股份有限公司等單位合作研發的XL純電動轎車、由奇瑞汽車公司等合作單位研發的純電動轎車都采用了具有自主知識產權的車載網絡。目前中國科學院電工研究所汽車電子應用技術研究組在電動汽車重大科技專項支持下，專注于具有自主知識產權的車載網絡CAN總線塑膠光纖集線器的研發。賽弗CC6450BY采用了CAN總線標志著車載網絡在中國自有品牌汽車中的產業化進程開始了。

　　而車載網絡作為連接車內機械、電器和電子信息的紐帶，是整車的核心技術，而國內汽車工業的現狀將注定具有自主知識產權的車載網絡的大量運用還需要汽車企業和相關技術開發商付出大量的努力。

　　串行數據總線特點

　　在計算機技術中，數據總線分為并行數據總線和串行數據總線，串行數據總線是將數據按bit流的方式通過一根或多根通信介質實施信息交互的一種數據通信方式，它的特點是占用信道少、信息容量大。

　　日常生活中最常見的電視機紅外線遙控、以太網、ADSL、USB、RS232等都屬于串行數據總線范疇。它和電氣信號連接方式的本質區別是信息容量大。由于串行數據總線占用信道少，因此它是內嵌微處理器/微控制器智能零部件或設備與外界實施信息交互的主要方式，在通用微處理器/微控制器中一般集成了一種或數種串行數據總線。

　　·車載網絡的分類

　　車載網絡的分類有兩種方式：一種是基于傳統的SAE總線分類，另一種是新型專用總線。

　　傳統的SAE總線分類：A類面向傳感器/執行器控制的低速網絡，數據傳輸位速率通常只有1Kbps-10Kbps，主要應用于電動門窗、座椅調節、燈光照明等控制；B類面向獨立模塊間數據共享的中速網絡，位速率一般為10Kbps-100Kbps，主要應用于電子車輛信息中心、故障診斷、儀表顯示、安全氣囊等系統，以減少冗余的傳感器和其他電子部件；C類面向高速、實時閉環控制的多路傳輸網，最高位速率可達1Mbps，主要用于懸架控制、牽引控制、先進發動機控制、ABS等系統，以簡化分布式控制和進一步減少車身線束。

　　·POF特性

　　POF(PlasticOpticalFiber)是塑膠光纖的縮寫，它使用丙烯酸樹脂作為核心材料，其主要特性是：POF直徑比其他類型的光纖大，通信速度高，成本低，系統設計時幾乎不考慮EMC問題，材質堅韌不易斷裂，具有很強的強抗振動和彎曲特性。但與石英光纖比較，其光傳輸損失較大，對長距離傳輸不合適，是光傳輸最后100米解決方案的主力。由于車內的通信距離有限，且振動較強，因此POF的特性促使了它在汽車中的成功應用。目前使用的線束，數據傳輸速度一旦超過500Kbps，其EMC問題將成為設計的主要障礙。新開發的新型總線近年來，伴隨著汽車電子系統網絡化進程的加快，又有許多新型總線被開發出來。由于面世時間較短，它們要么在理念上不成熟，要么缺乏實際應用的考驗，所以尚未被SAE接納吸收。

　　還有一些車用總線因其新穎的網絡屬性或獨特的應用方式而受到重視。它們是：以ISO9141、ISO15765forCAN為代表的診斷總線；以MOST為代表的多媒體總線；以FlexRay、Byteflight為代表的X-by-wire技術及其在其他類型車載網絡中的應用；IEEE1394、Bluetooth等IT網絡在汽車中的滲透。

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