智能线束系统在东南系列轿车上的应用

2024年3月22日发(作者：玛莎拉蒂轿跑报价及图片)

智能线束系统在东南系列轿车上的应用

智能线束系统在东南系列轿车上的应用

东南（福建）汽车工业有限公司

[摘要]

检测等。

[关键词]智能线束系统；通讯框架；通讯协议；原理与应用

CAN-BUSB和CAN-BUSC（ControllerAreaNetwork-BUS

控制局域网/总线技术）4种汽车网络通讯技术。CAN-BUS

主要运用在动力系统、ABS系统等，要求传输速度快、实时

性强；而LIN-BUS或SWS主要运用在一些辅助电气设备上

（如表

1）。汽车内各电控单元之间的通讯可根据通讯宽带

和通讯速度的要求选择不同的通讯网络。基于整车成本与各

系统通讯数据量及传输速度等实际需要考虑，东南汽车系列

车型多采用多个通讯网络并存的方式来实现网络通讯。

曾启亮

随着汽车电子设备的增加，汽车线束也越来越庞大，智能线束等网络控制技术也应运而生。本文概要介绍东南汽车

常用的4种汽车网络通讯技术，主要介绍其中的智能线束系统的组成、通讯协议、结构原理、信号传输与控制以及信号波形

1概述

随着消费者对汽车功能的需求越来越多，车用各种电气

电子设备应用而生，其电控系统也变得日益复杂。新型汽车

采用智能化的通讯技术可以让这些电子设备控制器之间的大

量信息毫无阻挡地传输，并确保系统能协调地工作。

目前东南汽车采用SWS(SmartWiringSystem智能线束

系统)、LIN-BUS（LocalInterconnectNetwork本地互联网络）、

表1各种通讯网络技术特征

通讯网络

SWS

通讯带宽

实际网速

≤10kbps

5kbps

低速网络,一般性的

低端通信

适用区域如车灯/车窗/中央显

示器等

三菱汽车标准

通讯协议

LIN-BUS

≤20kbps

19.2kbps

低速网络,用于非排放诊断及数

据传输量较少的一般用途通信

如车灯/车窗/中央显示器等

CAN-BUSB

≤100kbps

83.3kbps

中速网络,用于非关键性独

立模块间数据共享的通信

如空调/仪表/防盗/安全气囊

等系统

CAN-BUSC

≤1000kbps

500kbps

高速网络,与安全性和排放控制

有关的实时性很强的系统

如发动机/变速器/ABS系统等

国际通用标准：美国汽车工程师

协会(SEA)

国际通用标准：美国汽车工

程师协会（SEA）

多重主（CSMA）互询

双线传输

CAN-H0v~4v

国际通用标准：美国汽车工程师

协会（SEA）

多重主（CSMA）互询

双线传输

CAN-H2.5v~3.5v

访问形式一主多从、固定轮询

单线传输

接地电压或电瓶电

一主多从、固定轮询

单线传输

接地电压或电瓶电压

物理层

压

CAN-L

应用车型戈蓝、菱绅蓝瑟翼神、君阁

5v~1vCAN-L2.5v~1.5v

蓝瑟翼神蓝瑟翼神、戈蓝、君阁

2SWS的组成

2.1通讯框架（如图1）

562010年第12期（总第48期）

海峡科学

研究论文

开关内)、前-ECU与天窗-ECU。

CAN

利用通讯连接了ETACS-ECU、PCM、A/C-ECU、

SRS-ECU、综合仪表、ABS-ECU、多用途中央显示器等。

这2个通讯群组彼此连接，形成一个用于传送复合资料的

专用网络。SWS是用单线连接各ECU的，而CAN是用双

绞线连接各ECU。

2.2SWS的ECU功能与控制

车内各电子控制器接受汽车驾驶者的各种操作信号，再

注：ETACS：电子时间与警报控制系统

HAIXIAKEXUE

由ETACS-ECU通过总线与各电子控制器进行信息交互通讯

与控制，从而使整个汽车所有设备系统进行智能管理与诊断

报告（见表2）。

表2SWS的功能与系统控制

控制ECU

ETACS-ECU

ETACS-ECU，转向柱开关-ECU

ETACS-ECU

ETACS-ECU

ETACS-ECU

ETACS-ECU，转向柱开关-ECU

图1通讯框架

SWS利用通讯连接了ETACS-ECU、柱开关-ECU(在柱

功能

音调警报器点火钥匙提醒器音调警报器功能

灯光提醒器音调警报器功能

安全带音调警报器功能

车门未关紧警告蜂鸣器

多功能中央显示屏操作音调

方向灯蜂鸣器

中央车门上锁系统操作驾驶侧车门上锁钥匙头来将车门解锁

操作驾驶侧或前乘客侧车门的上锁开关来将车门上锁或解锁

避免钥匙被留置于点火开关的提醒器

电动窗

遥控中控锁系统

电动窗定时器功能

遥控中控锁危险响应功能

遥控中控锁喇叭响应功能

行李箱解锁功能

上锁定时器机构

天窗

挡风玻璃雨刷与冲洗

器

天窗定时器与防夹功能

间歇控制

除雾雨刷控制

低速雨刷，高速雨刷控制

冲洗器控制

头灯与尾灯尾灯

头灯

头灯自动切断功能

远光灯指示灯

日间行车灯功能

闪光器定时器方向灯

危险警告灯

方向灯指示灯

雾灯功能雾灯

雾灯指示灯

室内灯光室内灯光控制功能

室内灯自动切断功能

安全带指示灯

车门未关紧指示灯

ETACS-ECU

ETACS-ECU

ETACS-ECU

ETACS-ECU，天窗-ECU

ETACS-ECU，前-ECU，转向柱开关-ECU

ETACS-ECU，前-ECU，转向柱开关-ECU

ETACS-ECU，前-ECU，转向柱开关-ECU

ETACS-ECU，前-ECU，转向柱开关-ECU

ETACS-ECU

2010年第12期（总第48期）57

智能线束系统在东南系列轿车上的应用

2.3SWS的通讯协议（表3）

表3SWS的通讯协议

技术参数技术要求

网络形式总线拓扑结构

传输介质CAVS线

物理层

传输速度5kbps

代码形式见图2Manchester代码（曼彻斯特代码）

传输方式电压信号传输

最大节点数

8

数据链见图3

同步方式位同步

数据链层

帧结构见图4

差错诊断CRC(循环冗余码校验),5位帧幅差错检测

通讯周期40ms

注:CAVS线——半刚性氯乙烯压缩汽车导线

(CompressedconductorAutomobileVinylSemirigidwire)

图2通讯代码

图3多路通讯数据链

注:SOM;报文开始（StartofMessage）

EOM:报文结束(EndofMessage)

CRC:循环冗余码校验(CyclicRedundancyCheck)

图4控制帧结构及数位

3SWS的工作原理

当需要控制一个或多个用电器时，可通过操作开关给对

应的电子控制器一个或多个指令，经电子控制器内部电路处

理后，调制出相应的一个或多个数据信号（即脉冲数据信号），

通过节点以资料框架的方式，在SWS数据线上进行传输、

交换，各终端电子控制器接收数据，并检测识别，看与自身

设定的控制信号是否相同，如相同，则立即触发内部电子开

582010年第12期（总第48期）

关操控用电器工作，否则不予理睬。每一笔资料框架都包含

资料的开始码、顺位码、地址码、讯息码、信息控制长度码、

检验码、结束码等，使得资料能准确无误地传输至需求的

ECU上。

图5前大灯控制电路框图

SWS前大灯控制（如图5）：点火钥匙处于ON位置，

前大灯开关ON或OFF信号经由柱开关-ECU调制成脉冲信

号，以资料框架形式发送给前-ECU和ETACS-ECU，前-ECU

接收到指令后控制前大灯点亮或关闭。如果前大灯在ON

状态，当点火钥匙从ON转到ACC或LOCK位置，

ETACS-ECU会发出信号让前大灯会持续点亮3min分钟后

自动关闭，以避免电瓶放电。如在这3min之内驾驶侧车门

被打开，灯光会在1s之后熄灭。

如果点火开关处于OFF状态，柱开关-ECU就会进入睡

眠状态，此时ETACS-ECU向柱开关-ECU发出数据请求信

号（DataREGSignal）以随时唤醒柱开关-ECU，使前大灯

继续点亮。如果断了数据请求信号（DataREGSignal），

就无法唤醒柱开关-ECU，前大灯就会随着柱开关的

ON/OFF而点亮/关闭。

如果点火开关在OFF状态时，数据请求信号线断了，

此时打开前大灯开关，前大灯亮后即灭，是因为打开灯开

关时，柱开关-ECU发现没有ETACS或KEY-ON的唤醒信

号，因而继续睡眠，所有灯开关就无法维持ON的状态而

熄灭。

如果点火开关处于LOCK，关闭所有用电设备并关上

车门，约30s后ETACS-ECU也进入睡眠状态，SWS系统

就没有的数据传输与交流，只有当某一开关被打开时

ETACS-ECU立即被激活。

4SWS的检测与波形分析

（1）利用MUT-III专用诊断仪可以读取SWS系统的

故障代码，也可利用MUT-III中的监测功能来监测各开关

信号的ON/OFF状态，以方便SWS的检修。

（2）利用示波器可检测SWS数据线和数据请求信号

线的波形，从波形上可以看出各ECU的信号传输波形，它

们是以ETACS中设定的固定的顺序传送与接收，依次为柱

海峡科学

研究论文HAIXIAKEXUE

开关—ECU—中央显示器ECU—ETACS-ECU—前ECU—

天窗

ECU。从波形上也可以分析出各ECU是否处于正常的

工作状态。

a．SWS的正常波形：

b．柱开关-ECU失效时的SWS的波形：

c．DATAREGSIGNAL线失效时的SWS线波形：

d．前-ECU失效时的SWS线波形：

5SWS的优点

SWS的成本远低于CAN-BUS和LIN-BUS，而与传统的

整车布线与信号传输控制方式相比，整车成本也有明显下降，

同时SWS还具有以下突出的优点：

5.1大大地简化了整车线束

在SWS中，一根总线上传输的信号可以被多个设备共

享，从而大大地提高系统整体效率，减少车上的电线数量，

缩小了线束的线径，大大地简化了整车线束。

5.2提高了整车电气线路的可靠性和安全性

该系统使整车电气线路基本实现电子化，大部分无触点

化，从技术上讲，无触点化、电子化的线路其寿命是相当长

的，而且各类操作开关同电子控制器间的工作电流为毫安级

的，这有利于延长各类操作开关的使用寿命。电子控制器均

有过载保护的功能，不会出现由于电气线路短路而烧毁电气

设备或引起线束起火的现象。这样使得整车电气线路的可靠

性与安全性得到很大的提高。

5.3提高了维修性

由于整车的可靠性和安全性得到很大的提高，而且SWS

系统中还有差错诊断功能。且可利用汽车专用诊断仪

MUT-III对SWS的数据进行测试与诊断，大大方便了驾乘人

员与维修人员对电气系统的维护和故障检修。

参考文献

[1]东南（福建）汽车工业有限公司.戈蓝车维修手册、菱绅车维修手册[Z].

[2]李红波.猎豹新型SUV汽车的智能线束系统[J].汽车电器,2003,(3):

13-15.

[3]广州周立功单行片机发展有限公司.CAN-bus现场总线应用方案汽车

电子篇[Z].

[4]刘哲,何勇灵,卫尧.网络技术与汽车电子控制系统发展[J].汽车研究与开

发,2003(2):19-21.

TheApplicationofSmartWiringSystemintheSouthEastSedan

Series

ZengQiliang

(Southeast(Fujian)AutomobileIndustriesCo.,Ltd.,Fuzhou350119,

China)

Abstract:Asautomobileelectronicdevicesincrease,thescaleofautomobile

wiringharnessesextendswithsmartwiringharnessesandothernetworkcontrol

ndsofautomobilenetworkcommunication

positionofthe

smartwiringsystem,communicationprotocol,structuralprinciples,signal

transmissionandcontrol,andsignalwaveformdetectionarefocused.

Keywords:smartwiringsystem;communicationframework;

communicationprotocol;principleandapplication。

2010年第12期（总第48期）59