車(chē)用線(xiàn)束與CAN總線(xiàn)控制車(chē)內通信技術(shù)動(dòng)向

　　在現代汽車(chē)上,電子控制系統與線(xiàn)束有著(zhù)密切關(guān)系。如果把微機、傳感器與執行元件的功能用人體來(lái)比喻，可以說(shuō)微機相當于人腦，傳感器相當于感覺(jué)器官，執行元件相當于運動(dòng)器管。顯然，只有頭腦和各種器官，沒(méi)有神經(jīng)和血管，人體的手足將不能發(fā)揮應有的功能。

　　連接汽車(chē)的電氣電子部件并使之發(fā)揮功能的電線(xiàn)束，就是起汽車(chē)中“神經(jīng)與血管”的作用。線(xiàn)束是由構成電路的電線(xiàn)組成，它既要確保傳送電信號，也要保證連接電路的可靠性，向電子電氣部件供應規定的電流值，防止對周?chē)娐返碾姶鸥蓴_，并要排除電器短路。

　　汽車(chē)的線(xiàn)束從功能來(lái)分，有傳遞傳感器輸入指令的信號線(xiàn)和運載驅動(dòng)執行元件(作動(dòng)器)電力的電力線(xiàn)二種。信號線(xiàn)是不運載電力的細電線(xiàn)(光纖維通信)，電力線(xiàn)則是運送大電流的粗電線(xiàn)。例如信號電路用的導線(xiàn)截面積為0.3、0.5mm2;在電機、執行元件用的導線(xiàn)截面積為0.85、1.25mm2，而電源電路用導線(xiàn)截面積為2、3、5mm2;而特殊電路(起動(dòng)機、交流發(fā)電機、發(fā)動(dòng)機接地線(xiàn)等)則有8、10、15、20mm2不同規格。導線(xiàn)截面積越大，電流容量也越大。電線(xiàn)的選擇，除了考慮電氣性能外，還要受到車(chē)載時(shí)物理性能的制約，因此其選擇范圍很廣。例如，出租汽車(chē)上的頻繁開(kāi)/關(guān)的車(chē)門(mén)和跨越車(chē)身之間的電線(xiàn)應該由撓曲性能良好的導線(xiàn)構成。在溫度高的部位使用的導線(xiàn)，一般采用絕緣性和耐熱性良好的氯乙烯、聚乙烯包覆的導線(xiàn)。近年來(lái)，微弱信號電路使用的電磁屏蔽線(xiàn)也不斷增加。

　　另外，連接線(xiàn)束與電子、電氣部件、電路的重要部件——接插件近年來(lái)也不斷進(jìn)行改進(jìn)。例如采用電阻焊制造的車(chē)用接插件與新型線(xiàn)束材料成功應用于車(chē)頂模塊(roof module)上。

　　隨著(zhù)現代汽車(chē)安全性、舒適性及環(huán)保要求的不斷提高，汽車(chē)上的電路數量與用電量顯著(zhù)增加，從而使大量線(xiàn)束在有限的汽車(chē)空間中如何更有效合理布置已成為汽車(chē)制造業(yè)面臨的問(wèn)題。本文以汽車(chē)線(xiàn)束為中心，并對車(chē)載通信技術(shù)的現狀與今后發(fā)展動(dòng)向作概要介紹。

　　汽車(chē)線(xiàn)束的發(fā)展概況

　　汽車(chē)線(xiàn)束為了適應車(chē)輛的高功能化和用戶(hù)需求的多樣化，在車(chē)上占用空間逐漸擴大。而事實(shí)上，為了提高汽車(chē)的燃油經(jīng)濟性和減輕重量，電線(xiàn)本身從原來(lái)的AV線(xiàn)不斷減少直徑，經(jīng)過(guò)AVS線(xiàn)到AVSS線(xiàn)。線(xiàn)束直徑不斷減少。而且近年來(lái)多路傳輸技術(shù)(車(chē)載局域網(wǎng)(LAN))的應用使得電路數大為減少。圖1表示1800～2000mL排量級的乘用車(chē)上的電路數與線(xiàn)束最大直徑的變化過(guò)程。但是從線(xiàn)束的發(fā)展趨勢來(lái)看，其車(chē)載數量仍然在增加，而在高級轎車(chē)上 電路數甚至超過(guò)2000個(gè)。

　　作為減輕線(xiàn)束重量的有效方法之一是電源電壓采用42V。從電動(dòng)動(dòng)力轉向(EPS)或電動(dòng)空調裝置等要求大電力負荷來(lái)看，由于在不增加電流的條件下(電線(xiàn)截面積不增加)有可能增加電力供應,因此被認為是一種有效方法。另一方面,隨著(zhù)電源電壓上升,也發(fā)生電磁噪聲或漏電等安全問(wèn)題,不得不采取帶屏蔽的導線(xiàn)或防水接插件,于是又使線(xiàn)束的重量增加。因此,隨著(zhù)車(chē)載局域網(wǎng)應用的普及,要求采用對電磁干擾具有高屏蔽特性的導線(xiàn)材料。

　　在上世紀90年代以來(lái)，以歐、美、日汽車(chē)整車(chē)公司為中心，不斷推廣使用模塊化生產(chǎn)方式，作為模塊內配線(xiàn)介質(zhì)，采用平面配線(xiàn)材料例如柔性化印刷電路(FPC:flexible printed circuit)或柔性化平面電纜(FFC:flexible flat cable)。在模塊中特別是配線(xiàn)空間非常有限的車(chē)頂、車(chē)門(mén)及配電板(Console)中，作為兼顧擴大車(chē)廂空間與提高線(xiàn)束布置有效性的方法，預計在今后將會(huì )進(jìn)一步推廣。

　　隨著(zhù)柔性化印刷電路應用于模塊，以及電子部件的裝配或傳感器部件的集成化，從而使配線(xiàn)材料向高功能方向發(fā)展。例如FPC在儀表板上的應用與膜片(membrane)支承傳感器或在天線(xiàn)上應用，就是很好的實(shí)例。

　　在多路通信功能方面，由于通信量增加以及擴大在安全功能方面的應用與多媒體信息的獲取，在這種發(fā)展形勢下向更高速、高可靠性的通信協(xié)議發(fā)展。預計今后，不僅在車(chē)輛內部，而且在道路與車(chē)輛之間，車(chē)輛與車(chē)輛之間等領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò )技術(shù)將進(jìn)一步獲得應用。導線(xiàn)作為汽車(chē)內部的通信介質(zhì)，將向高速化、耐電磁干擾而且向“光化”(即采用光導技術(shù)發(fā)展方向)變化。