汽車電子成本管理的論文
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，它們之間資訊互動是建立在點對點電氣訊號連線基礎上的。電氣訊號的種類也侷限於模擬訊號和開關訊號。實施訊號連線的電線束，通常稱為線束。
汽車中電器的技術含量和數量是衡量汽車效能的一個重要標誌。汽車電器技術含量和數量的增加，意味著汽車效能的提高。但汽車電器的增加，同樣使汽車電器之間的資訊互動橋樑———線束和與其配套的電器接外掛數量成倍上升。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。線束的增加不但佔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。
為了在提高效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，出現了一種基於資料網路的車內資訊互動方式———車載網路。
車載網路採取基於序列資料匯流排體系結構，這是業界的共識。在各種序列資料匯流排中，最常見的是PC機上的串列埠UART，因此最早的車載網路是在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等車載網路都是UART在汽車上的應用例項。UART在汽車上的成功應用，標誌著汽車電器系統在融入汽車電子之後，再一次向汽車網路化方向邁進。
由於汽車具有強大的產業背景，隨後車載網路由藉助通用微處理器/微控制器整合的通用序列資料匯流排，逐漸過渡到根據汽車具體情況，在微處理器/微控制器中定製專用序列資料匯流排，如CAN、LIN、Byteflight和FlexRay等都是為汽車定製的專用序列資料匯流排。20世紀90年代中期，美國汽車工程師協會(SAE)下屬的汽車網路委員會，為了規範車載網路的研究設計與生產應用，按網路的傳輸速率將車用匯流排劃分為A、B、C三類。車載網路的分類標誌著業界已接納車載網路這一全新的技術，並使其進入產業化階段。
現代車載網路顯示了在現代汽車中從複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，處處可見網路的蹤跡，網路已成為各汽車電器/汽車電子之間的資訊紐帶。
產業化進展迅速
網路技術在汽車上的應用，不但增強了汽車的效能，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·週末風”，由於採用了汽車整體車載網路技術，從而減少了23的線束，降低元件重量2.8千克。在“派力奧·週末風”中，車載網路將前照燈照明、前/後窗自動玻璃清洗控制、轉向燈控制、後風窗雨刮器、內部照明系統、單點觸電動窗自動升降、電子防盜系統透過網路連為一體。
由於車載網路不但增強了汽車效能，而且還降低了整車汽車電器/汽車電子系統的成本。為此收集了一些資料，希望從這些資料中能反映出車載網路的發展過程和現狀。
近兩年在中國生產，價格在8萬元～20萬元之間，採用車載網路的轎車、SUV情況。價格在20萬元以下的'轎車屬於普及型轎車，但車載網路卻在近兩年在中國生產的普及型轎車中佔據了相當大的比重，說明車載網路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階技術。說明CAN匯流排已成為普及型轎車車載網路的主流。
在車載網路的發展過程中，通訊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佈在2002年3月上市的最高階新款轎車“BMW7”系列中採用了50米POF。它表明大量採用POF車載網路的汽車已經開始進入實用階段。
資料通訊對速度的要求是永無止境的。在車載網路的發展過程中，介質的通訊速度是制約車載網路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路的產業化應用，而且為下一代車載網路的發展創造了條件。隨著人類生活空間的拓展，IT融合於汽車之中是未來發展的必然趨勢，而作為IT裝置之間實施資訊互動媒介的網路，將會有更多類似於IEEE1394、Bluetooth等IT領域應用的網路向汽車滲透。
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，世界上各大汽車製造商紛紛與國內汽車製造廠合作生產轎車，並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佔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採用系統開發、專案平臺、全球採購、模組化供貨等運作方式。最近上海、浙江、廣東已在不同程度上起動了汽車電子產業。政府的支援、市場的需求為中國汽車電子的發展提供了良好平臺。車載網路是典型的實時嵌入式網路系統，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，也是具有自主智慧財產權車載網路在中國的發展機遇。
在“十五”國家電動汽車重大科技專項支援下，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採用了具有自主智慧財產權的車載網路。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援下，專注於具有自主智慧財產權的車載網路CAN匯流排塑膠光纖集線器的研發。賽弗CC6450BY採用了CAN匯流排標誌著車載網路在中國自有品牌汽車中的產業化程序開始了。
而車載網路作為連線車內機械、電器和電子資訊的紐帶，是整車的核心技術，而國內汽車工業的現狀將註定具有自主智慧財產權的車載網路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。
序列資料匯流排特點
在計算機技術中，資料匯流排分為並行資料匯流排和序列資料匯流排，序列資料匯流排是將資料按bit流的方式透過一根或多根通訊介質實施資訊互動的一種資料通訊方式，它的特點是佔用通道少、資訊容量大。
日常生活中最常見的電視機紅外線遙控、乙太網、ADSL、USB、RS232等都屬於序列資料匯流排範疇。它和電氣訊號連線方式的本質區別是資訊容量大。由於序列資料匯流排佔用通道少，因此它是內嵌微處理器/微控制器智慧零部件或裝置與外界實施資訊互動的主要方式，在通用微處理器/微控制器中一般集成了一種或數種序列資料匯流排。
·車載網路的分類
車載網路的分類有兩種方式：一種是基於傳統的SAE匯流排分類，另一種是新型專用匯流排。
傳統的SAE匯流排分類：A類面向感測器/執行器控制的低速網路，資料傳輸位速率通常只有1Kbps-10Kbps，主要應用於電動門窗、座椅調節、燈光照明等控制；B類面向獨立模組間資料共享的中速網路，位速率一般為10Kbps-100Kbps，主要應用於電子車輛資訊中心、故障診斷、儀表顯示、安全氣囊等系統，以減少冗餘的感測器和其他電子部件；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，主要用於懸架控制、牽引控制、先進發動機控制、ABS等系統，以簡化分散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直徑比其他型別的光纖大，通訊速度高，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，是光傳輸最後100米解決方案的主力。由於車內的通訊距離有限，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，資料傳輸速度一旦超過500Kbps，其EMC問題將成為設計的主要障礙。新開發的新型匯流排近年來，伴隨著汽車電子系統網路化程序的加快，又有許多新型匯流排被開發出來。由於面世時間較短，它們要麼在理念上不成熟，要麼缺乏實際應用的考驗，所以尚未被SAE接納吸收。
還有一些車用匯流排因其新穎的網路屬性或獨特的應用方式而受到重視。它們是：以ISO9141、ISO15765forCAN為代表的診斷匯流排；以MOST為代表的多媒體匯流排；以FlexRay、Byteflight為代表的X-by-wire技術及其在其他型別車載網路中的應用；IEEE1394、Bluetooth等IT網路在汽車中的滲透。