浅议客车电器集成化设计研究

发表时间:2019/1/10   来源:《科技新时代》2018年11期   作者:田伟
[导读] 就当今发展的新形式来说,产品的智能化、电子化、信息化、低碳化已经成为了产品的重要特征,同时发展相对比较落后的客车电器也迎来了发展的高峰期,电器模块的身影越来越普遍,而且每个电器模块之间相互影响共同依。

南京金龙客车制造有限公司,邮编:211200
        摘要:就当今发展的新形式来说,产品的智能化、电子化、信息化、低碳化已经成为了产品的重要特征,同时发展相对比较落后的客车电器也迎来了发展的高峰期,电器模块的身影越来越普遍,而且每个电器模块之间相互影响共同依。那么,该如何协调和处理每个电器模块之间的关系,让它们能够满足客户的需求,实现它们自身的功能呢?下面本文将进一步浅析客车电器集成化设计。
            关键词:CNA;客车电器;电器集成化;
        引言:
        客车中的电器制造是一个固化的过程,一般来说,客车生产厂家会根据客车的不同性能和特点,在技术和法律允许的范围内进行生产,以此来满足客户的不同需求,这也是由客车制造的客户定制化生产特点所决定的。这篇文章以客车电器的不同特点为依据,从客车电器集成化方面出发,对客车电器集成化设计展开了进一步的探索。
        一、依托CAN提高客车电器集成化设计水平
        CAN是国际标准化的通用协议,1994年,美国又制定了客车以及载货汽车的CAN通信协议,到目前为止,这种通信协议已经在客车制造领域得到了广泛的运用。如今CAN技术的发展有效的实现了资源共享的目标,基本上满足了客车自身的动力性、安全性以及舒适性的发展要求。客车作为一种高技术高质量高标准要求的产品,需要每个子系统都提供技术支持,在没有使用CAN标准之前,每个子系统都是一个独立的单元,它们之间也没有太大的联系,而且也不能实现相互之间的联动,与此同时也不能实现信息的共享。运用了CAN以后,让每个子系统都实现了信息和资源的共享,实现了系统之间的相互控制,让每个子系统都拥有最佳的工作状态,这种方式有利于更好的实现客车的整体性能。
        CAN的著展性为每个子系统之间的连接提供了便利,客车的电器可以根据CAN网络的不同,提供主要的控制动力。同时也可以满足客车常用网络结构的完整性要求,可以实现通信的准确和及时性,而且如果客车电器要增加新的配置,只需要找到合适的网络就行,大大提高了电器工作的效率。要想实现电器的集成化发展,就应该把CAN作为重要依托,优化系统配置,实现优化配置的目标。
        二、客车电器集成化设计方案的制定
        把CAN网络总线作为客车电器集成化生产的基础,结合客车自身的结构特点,尽量满足客户的主要需求,制定准确的集成化电路的方案,下面我将从以下几个方面进行探究,包括模块功能的集成化、显示的集成化、零部件的结构集成化以及模块CAN化[1]。
        (一)模块功能集成化
        以满足整体的需求为主要条件,把多个功能整合成为一个综合性的模块功能,这就是所谓的模块功能集成化。因为客车配置是一个具有多样性的结构,这也就使得它的安装模式变得多样化,在没有实施集成化的方案时,可以根据客户的不同需求,对客车的电器安装给出相应的方案。
        通过分析不通客车的电器性能需求,把每个不同的模块整合成一个控制器模块,这样就可以减少电线子线的分支,把多个节点变为一个节点。同时,让功能模块相应的减少,让面板变得简单,这也就使得故障点得到相应的减少,为故障的排查提供了便利。这种做法也可以减少对电路板的浪费,很好的节约了制造成本[2]。
        (二)显示集成化
        通过把仪表板零散的显示模块变为集成的组合仪表内部显示,这就是所谓的显示集成化。由于电器功能的不断发掘和推广,就需要让驾驶员获得的显示信息越来越多,所以这就要求仪表板的显示模块也要随之增多,由于零散的显示屏会让驾驶员不能更准确的获取信息,这就要求提高显示的集成化,根据客车电器的不同性能来设计,根据显示内容和设置优先级的不同可以进行不同的设计。优先级比较高的显示屏具有更真实的显示效果,优先级较低的显示屏就容易出现系统报警状况,但是也会准确的提醒驾驶员,两者都有其各自的不同特征。



        有生产小组对显示的集成化做出了不同的尝试,最后得出了一个明确的结论,也就是利用CAN总线系统可以把各种显示内容全部集中到组合的机表显示器上。通过集成化的制造模式,可以把副交送器的信息反映给主变送器,可以通过数据分析,掌握显示的信息。通过采用集成化以后,发现在传感器结构不变的条件下,也可以通过CAN的功能,结束显示屏的存在价值。同时,也可以利用一些车载联网设备,实现对客车电器平台的及时监控[3]。
        (三)零部件集成化
        把实现某一功能的零散部件通过集成化整合为一个模块单元,这一过程的完成就称为零部件结构集成化。比如对发动机单元的控制,也就是通过把ECU布置在发动机上,实现对发动机的整体控制,但是在设计的过程中还要注意对ECU的安装位置的设置[4]。但是也不排除一些厂家,在完成客户的一个功能要求时,就会盲目的装上过多的零部件,这也就导致设计的匹配变得困难,同时这种做法还无形中增加了后期检查和维修的难度。有电器小组就对这个方面进行了深入的探索,就比如对ATS控制模块进行集成化处理,也就是说原本的控制系统需要整个车厂都要进行安装,但是经过集成化处理之后就可以在很大程度上节省了设计的成本,同时也节省了线束的布置,让电器的结构变得简单化,节省了安装的空间。同时因为结构的简单化,也就更容易进行安装,而且售后的维修也变的更加便捷。
        (四) 模块CAN化
        通过制定一些协议,实现生产信息的共享,这就是我们提到的模块CAN化。这种模式可以让车身网络主机厂家的制定变少,虽然有些模块会具备CAN模块的功能,也可以获得一定的CAN信息,这满足了供应商产品之间的信息共享,但是却减少了各个模块之间的联网[5]。因为用电设备的不断增加,对电的消耗也明显增大,我们从节约原料,降低生产成本方面进行考虑,就可以知道模块的CAN化是很有必要的。在CAN网络的发展下,可以很大程度的实现源线的功能。
        从以前电器生产小组制定的报文协议来看,在一定条件下实现了信息的共享,就比如说车联网系统CAN化。这种模式掌握了大量的车身信息,实现了车身的系统化。在没有实现CAN化之前,车联网的系绕要求有大量的硬线来作为信号的连接,但是自从实现了模式CAN化后,组合就只需要双方协定好报文协议,就可以通过车身的CAN网络,实现车身的信息共享[6]。
        三、结束语
        这篇文章主要以CAN为基础,讨论了客车电器的集成化发展,为实现车身器件的功能、结构、以及通信进行了集成化设计,这也对提高驾驶员对客车的舒适性控制提供了理论支持,同时对于较低车辆的制造成本也有些积极的影响。客车电器的集成化设计,对于降低车辆的能源损耗,优化线束布置,简化程序,安装方便,以及售后的检测和维修都有重要的影响作用。而且它也对减少工作量,提高工作效率有着一定的优越性。为了达到理想目的,就需要客车研发部门要制定报文协议,在生产过程中也要重视对产品的优化、检测和设计的研究。
        参考文献:
        [1]赵磊, 张宝平, 郭宇. 汽车发动机试验用非标工装设备模块化、集成化设计[J]. 汽车实用技术, 2017(4):96-99.
        [2]钟一凡, 杨红. 汽车电子电器系统集成技术研究[J]. 军民两用技术与产品, 2016(24).
        [3]邱远红, 王俊红, 谭福伦. 浅析基于CAN总线的客车车身控制系统[J]. 汽车电器, 2018(2):12-14.
        [4]王建武, 黄赟鹤. 浅谈纯电动客车用电机集成车桥总成的设计[J]. 科技视界, 2018(10).
        [5]邱远红, 王俊红, 谭福伦. 客车电器集成化研究[J]. 汽车电器, 2017(11):20-22.
        [6]陈爱华. 铁路客车方案设计与技术设计集成化研究[D]. 大连交通大学, 2005.
 

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