基于局域互联网减少汽车线束的研究

基于局域互联网减少汽车线束的研究

车用电气设备的不断增加，使汽车电气系统形成了一个复杂的大系统。传统汽车电气系统采用点到点的单一通信方式，各电气系统之间很少有联系，因而产生了庞大的布线系统，相应的汽车线束数量也急剧增加。这种传统连接方法所需的导线长度达到2000m，电气节点达到1500个。为此，德尔福派克电子/电气架构系统事业部提出了一个轻量化电气结构原型（LEAP）项目，旨在通过使用局域互联网，减少汽车线束的使用。

该项目的目标汽车为艾瑞欧原子跑车，通过利用局域互联网代替目标汽车车身控制系统中的线束。局域互联网由欧洲汽车制造商协会设计，是一种低成本短距离低速网络。为尽可能降低线束使用数量，采用电力线载波技术。该技术可以利用汽车现有的电力线，通过载波方式对信号进行高速传输，不需要重新架设局域互联网所需的架构。整个通信架构包含瑞士工业公司生产的SIG60和SIG61两种类型的信号

接收、发射单元。SIG60是一种通用异步接收、发射单元，作为整个架构的主节点。与之相反的SIG61信号接收、发射单元则作为从节点。整个架构包含1个主节点和15个从节点，主节点一侧与整车电控单元相连，另一侧与局域互联网的传输总线相连。从节点一侧与汽车各子系统的电控单元相连，另一侧同样与局域互联网的传输总线相连。进行汽车通信时，主节点负责确定何时对信号进行传输以及传递到哪个从节点，从节点则提供需要在局域互联网总线上传输的信号。对设计的基于局域互联网的通信方式进行测试时，其传输速率为57.6Kbit/s，能够满足汽车控制子系统通信的需求。与不使用该架构的传统艾瑞欧原子跑车相比，线束质量由原本的8.1kg减轻至1.25kg，减轻了85%。这对汽车制造商而言，除减轻线束质量以外，还降低了整车的材料成本和减少了线束装配时间，且很容易在现有汽车结构上实现。不过，在实际使用时，还需要设计额外的通信信道，以改善汽车关键子系统的鲁棒性，保证汽车安全性。

ChristopherQuigleyetal. SAE 2016-01-0059.

编译：王祥