科学技术创新2019.35
王光辉张亚坤尚国强
（郑州日产汽车有限公司，
河南郑州451450）1车载电子设备系统的应用背景 信息化、智能化、专业化是作为最近几年汽车业发展的重点，
随着人们对舒适度便捷性的要求逐步提高，汽车的智能化程度也越
磁动力
来越高，越来越多的控制装置和电气设备应用到汽车上，铝空气电池
汽车线路的复杂程度也逐步增加[1]。智能化是汽车的重要特征之一，
随着生活水平的日益提升，汽车的功能越来越多，
车载电脑需要处理、控制和传递的信息也越来越多。石墨烯供暖设备
因而，每个ECU 需要付多个信息采集器件和执行器件之间进行信息传递，同时每一个信号又会与多个ECU 进行信息传递，通信的可靠性和有效性要求也越来越高。首先，越是复杂的线路故障率就越高，且维修难度越大，线路的可靠性就越低；其次，早期的点对点通信方式在增加一个ECU 或者一个
传感器就会使车上的导线数量和重量增加一倍甚至更多；最后，
线路上的信号越多越容易产生电磁干扰，线路的设计要考虑的因素就越多等。电子控制技术要在汽车上应用就必须解决信息传递问题。在汽车生产制造商和其研发机构共同考虑和商议后决定在汽车上采用一种执行器资源共享和信息共享的控制系统[2]。研发人员
决定采用功能更加集成化的电子控制单元时把控制单元。比如， 研发人员将防滑驱动控制系统、动力转向系统、
防抱死制动系统、电控悬架系统等等全部集成到车辆电子稳定性控制系统中；研发人员
在设计发动机管理系统时，可以将点火、
怠速、进气增压、尾气排放、冷却管理、故障白诊断和喷油等灯功能全部都集成到上面来。在所有的信息和资源都共享后，研发人员采用总线通信的方式来实现
信息传递。总线（BUS ），在汽车上又称为车载电子设备系统，
可以将多个ECU 控制单元连接起来，通过总线传输的方式进行信息传递进而实心信息共享。在总线传输的过程中汽车的每一个电子控制单元其实就是一个节点，因此尽管汽车的电子控制单元数量较多，且信息量较大，但是对于总线来说多一个电子控制单元其实就是
多一个节点。总线上用于信息传递的导线数量是固定的，
作为汽车上常用的CAN 总线用于信息传递的导线也就两根。车载电子设备的实质就是总线，大多数是数据总线的应用。汽车车载电子设备同时也将汽车综合控制准确性提升到一个新的高度，信息共享可以
实现对汽车更为复杂而精确的控制。比如，
汽车发生碰撞后的传感器检查到的信息在总线进行传递时除了安全气囊控制单元会将气囊弹出，发动机控制单元也会接受相关信息并作相应的控制[3]。
2车载电子设备系统的应用
由于车用电子控制单元之间的通信都是通过总线（车载电子设备系统）进行通信的，因而可以说应用广泛。按照车载电子设备
系统的应用系统进行分类可以为四类：
安全系统、车身系统、动力传动系统和信息系统。
2.1安全系统。安全系统的性能直接关乎到人的生命。
因此，对系统的第一要求是可靠性和有效性比较都比较高，即传输速度快
且准确性高。另外也要考虑经济性的问题，成本越低越好[4]。
2.2车身系统。车身系统的部件从车头到车尾相对于传动系统
的集中，就比较分散了。由于信息传递的线束比较长，
因此传递的受到的干扰也就越多。在车身传递系统中降低了通信的有效性来
提高的通信的可靠性。车身系统中的控制单元比较多，
因而总线的节点比较多。车身系统肩负人机通信的接口的模块，
所以在成本控制的前提下会降低通信速度来保障传输数据的正确率。辅助总线和直连总线是目前比较
常用的。汽车的舒适CAN 数据总线上有三个电子控制单元，其中包括4个车门的电子控制单元和中央控制单元。CAN 数据传输包括五个功能：电动窗、中央门锁、照明开关、后视镜加热及自诊断功能。电子控制单元采用星型总线模式，如果其中某个电子控制单元出现故障，其他的电子控制单元的数据传输不受任何影响继续传输数据。
车身系统经过车门的导线数量相对比较少，线路也比较简单。
如果其中的某条线出现故障（短路或者短路）
，线路可以处于单线运行模式或应急模式的状态。中央控制单元控制车门电子控制单元[5]。数据总线的传输速率是62.5Kbit/s ，传输一组数据大约需要1ms 的时间，各个电子控制单元每隔20ms 发送一次数据。优先权顺序为：中央电子控制单元一驾驶员侧车门电子控制单元一前排乘客侧车门电子控制单元一左后车门电子控制单元一右后车门电子控制单
元。舒适CAN 数据总线系统中的数据的速率传递相对比较低，
因此动力传动系统发送器的性能比车身系统的发送器性能要高。
2.3动力传动系统。动力传动系统主要包括将发动机舱内部的
模块通过车载电子设备连接起来，
汽车的启动、前进、停止和转弯等功能通过网络连接起来。所有的动力传动系统的模块位置都固定在一处，相对而言比较集中[6]。CAN 总线在动力传动系统中连接三个ECU ，即刹车防抱死系统电子控制单元、发动机电子控制单元、发动机和自动变速器电子控制单元。CAN 总线可以通过分组的方式同时传递十组数据，其中最多的是发动机电脑的五组、其次是刹车防抱死系统的五组，最少的是发动机和自动变速器电脑只占用了其中的三组。CAN 数据总线的传输速率是500Kbit/s ，传输一数据组传递需要大约0.25ms 的时间，各个电子控制单元在7～20ms 发送一次数据。优先权顺序为刹车防抱死系统———发动机———自动变速器电子控制单元。动力系统作为汽车行驶过程中重要的控
制系统数据传输速率要高，方便系统使用传输的数据，
因此加了一个高性能的高速发送器。发送器可有增加点火系统间的数据传输速率，将接收到的数据即刻传输到下一点火脉冲中去。CAN 数据总线对连接点的要求不是特别高，可能设置在电子控制单元的外部线束里面，也可以设置在发动机控制单元里面。
2.4信息（娱乐、ITS ）系统。信息（娱乐、ITs ）系统是无关汽车行驶的，提高汽车智能化的附加功能，
对系统的要求主要是摘要：随着汽车智能化的发展电子控制系统的功能日益强大，汽车电脑的功能原来越强大，
随之而来的是对汽车内部电子控制系统的之间的通信能力要求逐步提高，这使得车载电子设备系统在汽车上的的到越来越广泛的应用。本文就车载电子设备形成的必要性及其应用进行了系统地分析，以便更好地理解新一代汽车电子控制系统。
钢段
关键词：车身系统；动力传动系统；安全系统；信息系统；车载电子设备中图分类号:U463.6文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2019)35-0182-02（转下页）182--
2019.35科学技术创新通信速度高和通信容量大。除了上述的四个应用系统之外，
目前汽车还有高速车身系统、更为先进的控制系统及主干网络等[7]。其实在汽车的各个电子控制单元在网络之间相互连接且通信，同时也要能实现总线与局域网的互联。
3汽车对通信网络的要求
目前汽车典型的电子控制单元有传动电子控制系统、燃油喷
射电子控制系统、防抱死制动电子控制系统、
防滑电子控制系统、废气再循环电子控制系统、
空调系统和巡航系统等。3.1数据通信。汽车车载电子设备的多个控制单元需要通过总线进行相互连接进行信息通信并控制每个系统。数据接受实际上就是数据的复制与储存的过程，电子控制单元收到数据存储到随机存取存储器中。车用电子控制单元的数据传输与计算机内部电子控制单元数据传输的最大差别在于传输速率的不同。汽车内部的多个电子控制单元要求的数据传输速率不尽相同，而且控制周期和数据的更新速率也不一样[8]。
3.2汽车多个电子控制单元之间的典型网络布局。汽车多个电子控制单元之间的网络布局常见的有分开式和分级式两种。J1587/11708是标准的分开式网络布局。在J1587/J1708网络布局
中，各个网络都有自己的操作系统，
大聚合
多个网路之间的调接器用来连接处理多电子控制单元之间并实现通信；J1939是标准的分级式网
络布局。J1939结构是将网络分成多个不同的功能层级，
并用特制的微机进行处理和控制不同的功能层级。
结束语
在二十世纪七十年代石油危机和日益严重的大气污染的推动
下，高效燃油成在汽车的使用过程中变得日益迫切，
这就要求汽车发动机的运行环境必须污染更少且更为清洁。在微型计算机普遍使用之前，汽车工程师控制火花定时是使用燃料分配器的机械装置来实现的，控制燃料混合是使用化油器来实现的。机械控制系统
的调整能力普遍比较差。在微型计算机产生后，
使用微处理技术来进行复杂而高速的运算后可以精确的控制火花定时和燃料混合。因此在二十世纪八十年代，车载电脑取代机械控制系统成为汽车必备的标准部件，汽车车载电子设备系统成为信息传递的必要系统。
参考文献
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[8]张爱民，张杭，陈德桂,etal.基于系统辨识的电子设备建模及其应用[J].电工技术学报,2009,24(8):1-5.
作者简介：王光辉（1976,8-），男，河南郑州人，工程师，本科；研究方向：机械工程。
张亚坤（1988，3-），男，河南郑州人，工程师，本科；研究方向：机
械工程。
尚国强（1971，6-），男，河南郑州人，工程师，大专；研究方向：机
械工程。
电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施
梁孝伟刘春瑞
（潍坊科技学院，
山东潍坊261000）我国现代社会的产业发展中对电气工程及其自动化技术的应用率普遍升高，这项技术应用的具体情况可标志着一个地区乃至国家科技发展的情况。我国近些年生产力的水平已经有了很高的提升，而且社会上各个行业对电气工程自动化技术的需求越来越多，这就需要进一步提高其技术水平，进而为电气化领域的发展提供有效的帮助。
1电气工程及其自动化发展现状
电气工程以及向自动化的发展，可以作为科学技术的一个创新，对于一个综合性的学科，与人们的生活相互关联，它以人们的生活为基础来发展。我国信息技术正在迅速发展，这就给电气工程自动化技术在科技领域提供了创新条件，使其成为高新技术的一个重要的部分，也让该技术得到广泛的应用发展。电气工
程自动化技术为我国的现代化的信息领域提供了很重要的意义，在我国的很多工作领域中都有这项技术的参与，很多的生产领域都有密切的关联。电气工程自动化技术不断的创新，对我国社会经济发展中有着不同的意义，它可以带动我国的经济发展。
2现阶段我国电气工程及其自动化技术发展中的不足2.1能源消耗问题
电气工程自动化技术，它与人们的生活密切的关系，它贯穿
着整个工业生产的发展，是工业生产领域必不可少的技术。
由于现代化工业的智能化发展不断的提高，对于电气设备的自动化技术也在不断的提高，这样可以使工业生产企业也摘要：现阶段人们的生活中，电气设备已得到了普遍使用，电气工程及其自动化技术对我国经济的发展起着推动作用。不过,
因我国关于电气工程自动化技术的基础不强，在应用的过程中会有一些问题存在，为了能够在我国各个领域中更好地发挥这项技术的作用，还需要对电气工程自动化技术进行深入的研究，出解决问题的有效办法。本文首先，对这项技术的现状进行了简要的分析，然后总结了存在的问题，并提出对策，希望能为相关的工作人员提供有用的参考。
关键词：电气工程及其自动化；问题；
措施中图分类号:TM76文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2019)35-0183-02（转下页）183--
