汽車電線束現狀及未來發展趨勢

盧有誼

（深圳市藍晟電子有限公司，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成。它將汽車各種電器和電子設備進行連接，是汽車的重要組成部分。它被叫做汽車的神經系統，相當于大腦中的神經系統。通過數據對比，可以說電線束和汽車幾乎是同時出現的。早期，人們對汽車的性能研究主要以機械性能為主。而電線束只是作為整輛汽車的一小部分，并沒能成為關注的重點。對其技術質量的評估僅僅是電路的傳導與否。線束加工技術是手工絞線，焊接，螺栓連接等技術落后，還研究了電線束的可靠性和相互連接轉換，可靠性、互換性、可維修性及其他方面都很差。

1990年以來，對于汽車而言，其電氣系統技術的提高非常直接地使相對的終端設備的數量增加，其信號傳輸能力也受到了挑戰。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。對于汽車，線束的重量和體積已達到不可接受的范圍。于是，提升電線束信號傳輸能力和減小汽車電線束的重量逐步變成對該議題主要討論和研究，與此同時，還指出了線束未來的發展方向。

一、汽車電線束的發展歷程

在發展初期，汽車的結構狀態非常簡單，其中機械制造占主導地位。所以，在長期以來，人們關注的只是汽車在機械性能方面的研究。汽車電線束作為整體汽車的一部分，并未曾引起相對足夠的重視。技術質量的評估只是電路是否連接。線束的加工工藝是手動絞合，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性更差。

1980年前后，由于機械制造業的成長，一并推動了壓接工藝的提高和進一步發展，特別是自動壓接機的發明，使得汽車行業的電線束制造技術有了非常大的進步。由于汽車電線束的拉伸逐漸增大，使其相對應的機械性能逐步穩定的發展，且壓接點電壓通過相關技術進行有效控制，這就使得信號在傳輸過程中將損失達到減小。車輛的可靠性加倍，并且線束的功能從單個電源電路擴展到信號傳輸。

1990年之后，不僅固有的照明系統、發動機系統和儀表系統等日趨完善外，還有汽車的安全氣囊系統、汽車導航系統、汽車音響系統、防盜系統、電動座椅系統、中控鎖電動門窗系統和剎車防抱死系統，汽車的智能性和可靠性也得到了大大的提升。與此同時，汽車電氣系統的繁瑣將直接導致終端設備相應的增加，這不但使得能量消耗變大，還對信號傳輸能力提出了挑戰。

二、汽車電線束發展的特點

（一）多路傳輸技術

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，汽車電氣數據總線結構就應時的出現了。所謂的數據總線是指每個控制單元和傳感器必須對控制和檢測信號進行數字編碼，并以連續的特定頻率將它們發送到總線，而執行元件從總線獲取要求并將實現反饋給總線。數字編碼使所有信號互不干擾。理論上，大容量主線可以傳輸所有信號。

控制單元區域網絡（Controller Area Network，CAN），指的是通過對網絡交換數據的控制，從而控制電線束單元。CAN總線通過控制數字化信號。由于數字化信號抗干擾能力比較強，且信號組成組會保持連續發送的速度，同時還具有驗證碼和抗干擾機能，使得CAN控制系統的可執行性逐漸增強。數據總線傳輸信號的大幅度采用會使得一部分線束得到簡化，然而，在使用繼電器來操作掌控應用終端，最主要的是，CAN總線可以使全部的子模塊進行相互的通信，同時還可以與汽車外部相對應的診斷接口進行通信，在進行故障搜索時必須設置專業的診斷儀設備進行檢測。因此，將CAN總線應用于電器設備系統多、整車價格比較貴和維修比較復雜的車輛上比較合適。

（二）由模塊組成的電路控制系統

由模塊組成的電路控制系統安裝在駕駛室的中央模塊中，由每個電氣設備的區域模塊組成，模塊僅通過公共電源線和數據線連接。當駕駛員需要一個或多個電器時，他可以通過組合開關向中央模塊提供一個或多個指令。在處理內部電路之后，中央模塊發出相應的數據信號并將它們以特定格式發送到數據線上的所有區域模塊。如果區域模塊收到的信號與他自己設置的代碼相同，則其管轄下的設備將按指令工作，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的功能。它最終達成了汽車電線束的系統化、簡潔化、智能化、模塊化和電子化的控制模式，同時可以根據用戶對汽車需求，對配置電氣系統進行診斷、報警和遠程維護功能。

（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過印刷電路板和外殼將汽車電路所需要的熔斷器、電路監控元件和控制的元件組裝成中央電箱。該模塊通過標準連接器與線束連接，以集中控制汽車的所有電氣部件，從而簡化電路、大修和故障排除。每個廠家都根據不同類型的車輛不斷改進和改進，采用三層電路板設計，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絲端子之間的連接實現的，因此對于線束而言，輸出線束與電箱之間的連接是通過線束與保險絲端子之間的連接來實現的。從而節省了大量的連接器，相應地降低了電路中的電壓降，并且相應地減小了電路的故障點，提高了可靠性。

（四）光纜的使用

根據車輛裝配的功能和便利性，線束一般可分為儀表組、發動機組和車身組。由于IT技術的快速發展，E概念車應運而生。網絡的問世，定義了汽車線束網絡和模塊化的相關發展方向。由于有線傳輸信號的限制，高速、大容量、小體積、高機密性和良好的抗干擾性等優點非常快的把汽車電線束作為失業車輛的數據處理和交換的首要材料，最終，非常快速地取代了傳統線束的位置，使汽車的網絡和信號分配系統進到了一個全新的歷史發展歷程。光纜的廣泛應用使線纜數量的使用逐漸減少，使線束更加簡單、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。

結束語

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