盧有誼

（深圳市藍(lán)晟電子有限公司，廣東 深圳 518000）

前言

汽車電線束分別由電線、連接器和膠帶包裹構(gòu)成。它將汽車各種電器和電子設(shè)備進(jìn)行連接，是汽車的重要組成部分。它被叫做汽車的神經(jīng)系統(tǒng)，相當(dāng)于大腦中的神經(jīng)系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)對(duì)比，可以說電線束和汽車幾乎是同時(shí)出現(xiàn)的。早期，人們對(duì)汽車的性能研究主要以機(jī)械性能為主。而電線束只是作為整輛汽車的一小部分，并沒能成為關(guān)注的重點(diǎn)。對(duì)其技術(shù)質(zhì)量的評(píng)估僅僅是電路的傳導(dǎo)與否。線束加工技術(shù)是手工絞線，焊接，螺栓連接等技術(shù)落后，還研究了電線束的可靠性和相互連接轉(zhuǎn)換，可靠性、互換性、可維修性及其他方面都很差。

1990年以來，對(duì)于汽車而言，其電氣系統(tǒng)技術(shù)的提高非常直接地使相對(duì)的終端設(shè)備的數(shù)量增加，其信號(hào)傳輸能力也受到了挑戰(zhàn)。解決方案是增加電線的電路，使電線、連接器和傳感器等不可避免地急劇增加。對(duì)于汽車，線束的重量和體積已達(dá)到不可接受的范圍。于是，提升電線束信號(hào)傳輸能力和減小汽車電線束的重量逐步變成對(duì)該議題主要討論和研究，與此同時(shí)，還指出了線束未來的發(fā)展方向。

一、汽車電線束的發(fā)展歷程

在發(fā)展初期，汽車的結(jié)構(gòu)狀態(tài)非常簡(jiǎn)單，其中機(jī)械制造占主導(dǎo)地位。所以，在長(zhǎng)期以來，人們關(guān)注的只是汽車在機(jī)械性能方面的研究。汽車電線束作為整體汽車的一部分，并未曾引起相對(duì)足夠的重視。技術(shù)質(zhì)量的評(píng)估只是電路是否連接。線束的加工工藝是手動(dòng)絞合，焊接，螺栓連接等。在此過程之后，連接器和其他部件的可靠性、可互換性和缺陷可維護(hù)性更差。

1980年前后，由于機(jī)械制造業(yè)的成長(zhǎng)，一并推動(dòng)了壓接工藝的提高和進(jìn)一步發(fā)展，特別是自動(dòng)壓接機(jī)的發(fā)明，使得汽車行業(yè)的電線束制造技術(shù)有了非常大的進(jìn)步。由于汽車電線束的拉伸逐漸增大，使其相對(duì)應(yīng)的機(jī)械性能逐步穩(wěn)定的發(fā)展，且壓接點(diǎn)電壓通過相關(guān)技術(shù)進(jìn)行有效控制，這就使得信號(hào)在傳輸過程中將損失達(dá)到減小。車輛的可靠性加倍，并且線束的功能從單個(gè)電源電路擴(kuò)展到信號(hào)傳輸。

1990年之后，不僅固有的照明系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和儀表系統(tǒng)等日趨完善外，還有汽車的安全氣囊系統(tǒng)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車音響系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、電動(dòng)座椅系統(tǒng)、中控鎖電動(dòng)門窗系統(tǒng)和剎車防抱死系統(tǒng)，汽車的智能性和可靠性也得到了大大的提升。與此同時(shí)，汽車電氣系統(tǒng)的繁瑣將直接導(dǎo)致終端設(shè)備相應(yīng)的增加，這不但使得能量消耗變大，還對(duì)信號(hào)傳輸能力提出了挑戰(zhàn)。

二、汽車電線束發(fā)展的特點(diǎn)

（一）多路傳輸技術(shù)

大型線束不僅占用了中小型汽車寶貴的空間資源，使維修難度增加，使可靠性減弱，重量得到增加，最主要的是使汽車的成本極具增加。在解決上面的問題時(shí)，汽車電氣數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)就應(yīng)時(shí)的出現(xiàn)了。所謂的數(shù)據(jù)總線是指每個(gè)控制單元和傳感器必須對(duì)控制和檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字編碼，并以連續(xù)的特定頻率將它們發(fā)送到總線，而執(zhí)行元件從總線獲取要求并將實(shí)現(xiàn)反饋給總線。數(shù)字編碼使所有信號(hào)互不干擾。理論上，大容量主線可以傳輸所有信號(hào)。

控制單元區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Controller Area Network，CAN），指的是通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)的控制，從而控制電線束單元。CAN總線通過控制數(shù)字化信號(hào)。由于數(shù)字化信號(hào)抗干擾能力比較強(qiáng)，且信號(hào)組成組會(huì)保持連續(xù)發(fā)送的速度，同時(shí)還具有驗(yàn)證碼和抗干擾機(jī)能，使得CAN控制系統(tǒng)的可執(zhí)行性逐漸增強(qiáng)。數(shù)據(jù)總線傳輸信號(hào)的大幅度采用會(huì)使得一部分線束得到簡(jiǎn)化，然而，在使用繼電器來操作掌控應(yīng)用終端，最主要的是，CAN總線可以使全部的子模塊進(jìn)行相互的通信，同時(shí)還可以與汽車外部相對(duì)應(yīng)的診斷接口進(jìn)行通信，在進(jìn)行故障搜索時(shí)必須設(shè)置專業(yè)的診斷儀設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。因此，將CAN總線應(yīng)用于電器設(shè)備系統(tǒng)多、整車價(jià)格比較貴和維修比較復(fù)雜的車輛上比較合適。

（二）由模塊組成的電路控制系統(tǒng)

由模塊組成的電路控制系統(tǒng)安裝在駕駛室的中央模塊中，由每個(gè)電氣設(shè)備的區(qū)域模塊組成，模塊僅通過公共電源線和數(shù)據(jù)線連接。當(dāng)駕駛員需要一個(gè)或多個(gè)電器時(shí)，他可以通過組合開關(guān)向中央模塊提供一個(gè)或多個(gè)指令。在處理內(nèi)部電路之后，中央模塊發(fā)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)并將它們以特定格式發(fā)送到數(shù)據(jù)線上的所有區(qū)域模塊。如果區(qū)域模塊收到的信號(hào)與他自己設(shè)置的代碼相同，則其管轄下的設(shè)備將按指令工作，否則忽略。模塊和模塊還具有傳感器信息獲取和相互傳輸和響應(yīng)的功能。它最終達(dá)成了汽車電線束的系統(tǒng)化、簡(jiǎn)潔化、智能化、模塊化和電子化的控制模式，同時(shí)可以根據(jù)用戶對(duì)汽車需求，對(duì)配置電氣系統(tǒng)進(jìn)行診斷、報(bào)警和遠(yuǎn)程維護(hù)功能。

（三）中央電器盒集成化

中央電箱是多種形式的集合，其基本原理主要是經(jīng)過印刷電路板和外殼將汽車電路所需要的熔斷器、電路監(jiān)控元件和控制的元件組裝成中央電箱。該模塊通過標(biāo)準(zhǔn)連接器與線束連接，以集中控制汽車的所有電氣部件，從而簡(jiǎn)化電路、大修和故障排除。每個(gè)廠家都根據(jù)不同類型的車輛不斷改進(jìn)和改進(jìn)，采用三層電路板設(shè)計(jì)，集成電源和控制功能，減少體積，降低成本，提高可靠性；輸出線束與電箱之間的連接是通過按壓線與保險(xiǎn)絲端子之間的連接實(shí)現(xiàn)的，因此對(duì)于線束而言，輸出線束與電箱之間的連接是通過線束與保險(xiǎn)絲端子之間的連接來實(shí)現(xiàn)的。從而節(jié)省了大量的連接器，相應(yīng)地降低了電路中的電壓降，并且相應(yīng)地減小了電路的故障點(diǎn)，提高了可靠性。

（四）光纜的使用

根據(jù)車輛裝配的功能和便利性，線束一般可分為儀表組、發(fā)動(dòng)機(jī)組和車身組。由于IT技術(shù)的快速發(fā)展，E概念車應(yīng)運(yùn)而生。網(wǎng)絡(luò)的問世，定義了汽車線束網(wǎng)絡(luò)和模塊化的相關(guān)發(fā)展方向。由于有線傳輸信號(hào)的限制，高速、大容量、小體積、高機(jī)密性和良好的抗干擾性等優(yōu)點(diǎn)非?？斓陌哑囯娋€束作為失業(yè)車輛的數(shù)據(jù)處理和交換的首要材料，最終，非?？焖俚厝〈藗鹘y(tǒng)線束的位置，使汽車的網(wǎng)絡(luò)和信號(hào)分配系統(tǒng)進(jìn)到了一個(gè)全新的歷史發(fā)展歷程。光纜的廣泛應(yīng)用使線纜數(shù)量的使用逐漸減少，使線束更加簡(jiǎn)單、易于安裝和維修，并且還具有重量輕、體積小和傳輸信息量大的特點(diǎn)。

結(jié)束語

通過以上的探討，我們可以預(yù)料到，汽車電氣技術(shù)的變革不論采用何種改革方法，都將會(huì)給汽車電線束的發(fā)展注入新的活力與生機(jī)。