1.1 车载网络起源

纵观汽车的发展历史,在20世纪90年代之前的一百多年里,传统汽车的电气系统中各个模块之间采用点对点的通信方式,每个模块功能也比较单一,这样必然形成庞大的布线系统。图1.1为典型的汽车传统布线方式示意图,各个控制模块之间连接相互交错。据统计,一辆采用传统布线方式的高档汽车中,其导线长度可达2000m,电气节点可达500个,而且该数字大约每10年将增加1倍。这进一步加剧了粗大的线束与汽车内有限的可用空间之间的矛盾。

图1.1 汽车传统布线方式示意图

随着汽车各控制模块逐步向自动化和智能化的方向发展,汽车电气系统变得日益复杂。无论从材料成本还是工作效率看,传统布线方法都无法满足现代汽车的发展和现代社会对汽车不断提高的要求。这些要求包括:极高的主动安全性和被动安全性,乘坐的舒适性,驾驶与使用的便捷性和人性化,尤其是低排放和低油耗等。

在汽车设计中,运用微处理器及车载网络技术是满足这些要求的最佳解决方法,而且已经得到了广泛的运用,这样的系统被称为ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)。目前常见的ECU有:ABS(防抱死系统)、EBD(制动力分配系统)、EMS(引擎管理系统)、多功能数字化仪表、主动悬架、导航娱乐系统、电子防盗系统和自动空调等。各个ECU之间如何通过车载网络进行通信,将在1.4节中介绍。