技术的创新和进步使汽车从传统的机械产品逐渐呈现出高度的电子化和智能化。不论是为改善和提高传统汽车电器性能而嵌入的多种多样的电子装置,还是为满足安全、环保、舒适等要求而使用的各类电子控制系统,汽车电子技术是汽车技术中发展极快的前沿技术领域。在ISO/IEC、SAE、JASO等国际先进标准中,与汽车电子相关的标准数量也在迅速增加。
相比之下,国内汽车电子标准化工作相对于电子技术的应用程度和水平已明显滞后,制定或转化的标准屈指可数,远不能适应汽车电子技术发展的要求。如何缩小差距,加快汽车电子标准化工作进程,促进国内汽车电子产品具有国际竞争力,已经成为整个汽车行业面临的紧迫任务。为此,全国汽车标准化技术委员会成立的汽车电子标准化工作组正在积极推进汽车电子标准的制定工作。
在现阶段开展我国汽车电子标准化工作,必须要研究ISO、SAE等国际先进标准中汽车电子标准项目的构成及技术内容,因国际先进标准综合了当代许多先进的科技成果,包含着大量的先进经验和技术数据,反映了国际上经济发达国家已经达到的先进技术水平。因此跟踪研究并掌握国际先进标准化信息对于开展我国汽车电子标准化工作是非常必要的。ISO、SAE中的汽车电子标准就作为我国汽车电子标准体系制定及标准研究制定的主要依据。
汽车电子标准工作正在逐步推进
目前正在制定的汽车电子标准主要有两项:一是CAN总线标准。CAN标准最早由德国BOSCH公司推出,CAN推出之后,很快世界上各大半导体生产厂商迅速推出各种集成有CAN协议的产品,如Intel、Motorola、NEC、Philips等公司都提供集成有CAN协议的芯片及CAN总线产品,此后越来越多的欧洲主要汽车制造商采用CAN总线构成其汽车网络。CAN总线规范已于1993年被ISO制订为国际标准,包括用于高速场合的ISO11898和用于低速场合的ISO11519,CAN是目前总线规范中唯一取得国际标准的。采用CAN总线的美国制造商也在逐年增加。1994年,美国SAE所属的卡(客)车控制及通讯附属委员会选择了CAN总线作为J1939标准(一个针对卡车和客车的高速网络标准)的基础,添加了高层协议,基于CAN的网络在全世界范围的应用在不断扩大,在我国也已形成研究和开发使用的热潮。
目前我们正在采用SAEJ1939制定我国标准,标准结构为:GB/T××××《商用车控制系统局域网络(CAN总线)通讯协议》,包括11个部分,涉及物理层、数据链路层、应用层、网络管理。这套标准技术内容与J1939等同,保持原标准的框架不变,目前基本完成了征求意见稿。
其中物理层定义了通信速率(250KB/s)、屏蔽及非屏蔽双绞线连接、同一网络连线上最大子系统数、最大传输线长度和数据的物理特性及总线的电气连接特性等。数据链路层主要定义了信息帧的数据结构、编码规则、通信优先权、通信格式、通信要求、总线仲裁、错误检测及处理等。网络层定义了网络之间的连接协议。应用层定义了常用物理参数的格式,定义了数据优先权、响应时间、数据刷新及数据的长度、分辨率、取值范围和类型等,用户对自己的实际系统按数据结构进行定义,即形成实际的应用网络。网络管理协议定义了一套ECU命名方法,以识别和了解网络上其他ECU的功能。