汽车电气是汽车构成的要素之一，对汽车的性能有着重要影响。所谓汽车电气，是指安装在汽车上的电器元件的总称。数量繁多的汽车电器元件，共同构成了汽车起动系统、点火系统、照明信号系统、仪表和报警系统等，并以此为基础形成系统结构，成为汽车正常行驶的重要保障。本文针对汽车电气的结构设计及日常检修进行分析和研究，对于优化汽车性能具有现实意义。

    一、汽车电气系统结构
    汽车电器元件种类繁多，受功能、外观等因素影响，各电器元件间差异也较大，因此为了便于统计，在进行电气系统结构设计时，不以电器元件的具体实物为依据，而对其进行独立定义，将其视为若干个能够从汽车电气系统中分离下来的用电设备，以此作为汽车电气单元格，对汽车电气系统的相关内容进行阐述。
    技术创新带动汽车性能的优化，现阶段汽车上配备的电器元件不仅数量呈上升趋势，其技术含量也日渐增加，集成数字电路、控制电路等产品的出现又在原有基础上使得汽车电气系统得到进一步优化。特别是成片数字逻辑电路，它功能完整，性能独立，在汽车中可以借助导线连接各个电器元件，我们将其称之为控制器，而实际上它也属于一种汽车电气。
    据此，在汽车电气系统中，在对电器元件进行统计时，设控制器数量和电器元件数量分别为c和d，在求得分布指数时，则可生成公式i=c/d，其中i即为分布指数。例如1个网关控制器，它在某汽车电气系统中属独立结构，既为控制器又为电器元件；再如汽车前灯，它只能算作1个电器元件。公式中，分布指数i取正实数，取值范围为0～1，当i值取0时，则说明电气系统中没有控制器，这种情况下的电气系统属点对点结构；当i值取1时，则说明在各个电器元件中，都含有与之相对应的控制器，这种情况下的系统结构则呈分布式。由此可以看出，该公式下的i值体现了控制器与各个电器元件间的关系，可以表明前者对后者的控制程度，汽车电气系统发展至今，随着演化与创新，其结构型式呈现出多样性，其中典型的电气系统结构见图1所示。

    图1所示这3种电气系统结构是依据电器元件与控制器间关系所绘，①即为前文中提到的点对点机构，系统中没有控制器，而②和③则根据控制器的数量分别命名为集中式和分布式。其中，集中式中所有汽车电器元件连接1个控制器进行集中控制，而分布式则是每几个电器元件有1个相对独立的控制器，这也使得汽车电气系统的整体运行性能越来越优，特别是近年来兴起的智能电气系统，更多是以全分布式的型式进行电气控制。但由于技术制约，现存结构只能称之为近似全分布式，下文对这种新型分布式结构进行详细阐述。
    二、新型电气系统的构架与设计
    （一）系统构架
    全分布式结构是一种基于分布式系统结构的新型电气系统结构，应用该系统的汽车，其电器元件需为智能元件，网络技术方面多使用2级网络，一是局域网，二是控制器局域网。与分布式结构相比，其差异性如图2所示。

    通过前文中对电气系统分类的描述可以看出，从局部情况分析，分布式结构仍然可以视为一种集中式结构，从这一层面上来看，全分布式结构与它的差别便由图2清晰的展现了出来。通过图2中（a）与（b）的对比，我们可以这样分析全分布式结构，即原有局域内存在一个控制器，该控制器呈集中式，在全分布式中将其换成了局域网，最后利用控制器局域网构成组网。
      由于该系统下的所有汽车电器元件均为智能型，因此为了方便控制，它们均有标准接口，借助数字化信号来实现组网，并以此为基础与系统其它构成进行信息交换，它们所使用的控制器特点如下：
    1．从物理型式上讲，这些电气控制器不同于中央控制系统，也不同于分布式系统中的控制器，它们无法单独存在，集成于汽车电气之中；
    2．从功能上讲，全分布式下的控制器用作信号采集，同时控制和诊断电器元件，所以在今后的研发工作中，可将其发展成一种专用芯片。
    （二）结构与性能分析
    全分布式系统相比于其它电气系统，其中一个特点是系统中设有电源网络，它由许多电源通道组成，使它们原有的独立型式被整合起来，在系统实际运作中具有以下功能：第一，进行通道电流检测，如电流过高则可自动关闭通道，从而保证汽车安全用电；第二，监控蓄电池，长时间使用可能导致蓄电池亏电，通过电源网络监控，可以很好的降低这一情况的发生几率；第三，提供电源，保证各个汽车电器元件的正常运转，同时在汽车不工作的情况下控制电源消耗。
    如图2（b）所示，全分布式系统设有骨干网络，它所连接的中央协调器一方面负责汽车电器元件的运转工作，另一方面负责执行控制逻辑。通过数字接口，信息和指令可以在电器元件和中央协调器之间传递，所有控制指令在全分布式系统中都来自于中央控制器。例如：驾驶员在进行操控时，首先输入控制操作，这一信息会被一些电器元件接收，如控制面板等。然后经由信号网，这一控制操作会传至中央协调器，最后再经由中央协调器进行操控，在电气状态检查完毕之后，发出控制指令，让电器元件执行指令，从而实现驾驶员对汽车某一电器元件的操控。同分布式系统相比，这种全分布式系统具有以下优点：
      1．全分布式系统具有更好的可靠性，这主要是由于其内的电器元件独立性更高，利于故障隔离，可以避免连串影响；
    2．全分布式系统的操作模式更为灵活，借助车载电脑等设备的帮助实现了多样化操控；
    3．系统可维护、可升级，性能完善空间更为宽广，可在原有系统结构上进行调整，从而适合更多型号的汽车，适用性更强。

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