CN204792164U - 一种用于汽车车内控制系统的数据传输线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于汽车车内控制系统的数据传输线，包括线芯对和护套层，所述护套层包覆于所述线芯对的外层，所述线芯对由两组线芯绞合而成，每组所述线芯包括绞合导体以及包覆于所述导体外层的介质层，所述导体由多根导体单丝同向绞合而成。本实用新型的数据传输线降低了电子信号传输过程中的衰减和反射，达到特性阻抗100±10Ω；而且在满足机械强度的前提下，电缆外径尺寸缩减了30％，使其能适用于日益复杂和拥挤的车内电气系统布线和装配环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车高速数据传输线，具体涉及一种用于汽车车内控制系统的数据传输线。
背景技术
随着汽车工业的发展，除正常行车功能之外的车内其他功能(如舒适、便利等)日趋丰富，功能相应的电子元器件也明显增多，电子元器件对应的车内线路日趋复杂。要求越来越高的国家安全法规对以及功能精细化的发展趋势对电子控制架构和汽车网络协议性能提出了更高的要求，而目前车内电子控制系统广泛采用的总线分配方式的CAN总线存在以下缺陷：
传输速度较慢，目前的CAN总线数据传输速度为1Mbit/s，不能满足车内控制系统最高传输速率需达到10Mbit/s、传输频率需达到66MHz的要求；
电缆特性阻抗为120Ω，不能满足下一代汽车Flexray高速总线特性阻抗为100Ω的要求，由于阻抗不匹配会产生信号反射，没有内置容错功能，造成数据传输的干扰；
现有标称规格为0.35mm2的CAN总线电缆标称外径为4.5mm，尺寸较大，不能适应由于车内各种安全和舒适性相关的电子元器件逐渐增多而导致的日趋复杂和狭窄的布线环境。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种用于汽车车内控制系统的数据传输线，旨在降低现有电缆的特性阻抗、提高其传输速率以及缩减其尺寸。
本实用新型采用的技术方案具体为：
一种用于汽车车内控制系统的数据传输线，包括线芯对和护套层，所述护套层包覆于所述线芯对的外层，所述线芯对由两组线芯绞合而成，每组所述线芯包括绞合导体以及包覆于所述导体外层的介质层，所述导体由多根导体单丝同向绞合而成。
在上述用于汽车车内控制系统的数据传输线中，所述护套层的外径为3.20±0.15mm。
在上述用于汽车车内控制系统的数据传输线中，所述线芯对的绞合节距为15±3mm。
在上述用于汽车车内控制系统的数据传输线中，所述导体的截面积为0.10～0.25mm2。
在上述用于汽车车内控制系统的数据传输线中，所述线芯的外径为0.90±0.10mm。
在上述用于汽车车内控制系统的数据传输线中，所述介质层的厚度为0.20±0.05mm。
在上述用于汽车车内控制系统的数据传输线中，所述数据传输线的特征阻抗为100±10Ω。
在上述用于汽车车内控制系统的数据传输线中，所述导体单丝为无焊接点的整股连续拉制结构。
本实用新型产生的有益效果是：
本实用新型的车内控制系统的数据传输线其总线分配方式为实时性，介质层降低了电子信号在传输过程中的消耗，保证了高频高速信号传输；
电缆的特性阻抗由CAN总线电缆的120Ω±15Ω降低为100Ω±10Ω，从而降低了电子信号的衰减和反射，使其能够满足下一代汽车Flexray高速总线的阻抗匹配要求，使信号的接收和发送更加可靠；
现有标称规格为0.35mm2的CAN总线电缆标称外径为4.5mm，在满足机械强度不变的前提下，本实用新型的车内控制系统的数据传输线标称外径降低为3.2mm，在保证电缆强度的前提下外径尺寸缩减了约30％，使其更适用于复杂而狭窄的布线环境。
附图说明
当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本实用新型。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为本实用新型一种用于汽车车内控制系统的数据传输线的结构示意图。
图中：1、第一线芯2、第二线芯3、护套层4、导体5、介质层。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
如图1所示的用于汽车车内控制系统的铜合金导体高速数据传输线，主要包括线芯对和包覆于线芯对外层的护套层3；线芯对由线芯(1、2)绞合而成，第一线芯1和第二线芯2均由导体4以及包覆于导体4外层的介质层5组成；其中：
导体单丝的直径为0.155±0.002mm的铜镁合金丝或铜锡合金丝或铜银合金丝，导体单丝为整股连续拉制无焊接点，无焊接点保证了导体单丝尺寸的均匀性，导体单丝间的尺寸差异降低，沿长度方向的均一性和对称性更好，阻抗均匀性提高，减少了电磁波信号通过阻抗不一致点时产生信号反射，导体4由多根导体单丝(如1+6对称排列的结构)绞合而成，绞合而成的导体4的20℃直流电阻为175mΩ/m，抗张强度为≥650N/mm2，在抗张强度保持一致的前提下，数据传输线的线芯外径由1.40±0.10mm降低为0.90±0.10mm，导体外径由0.85±0.05mm降低为0.50±0.05mm。
介质层5的厚度为0.20±0.05mm、其材料采用选用相对介电常数为2.2的纯聚丙烯，绝缘材料的长期工作温度为105℃(3000h)，由于其介质损耗小，相对介电常数低，且其比重小于聚乙烯材料，因此适用于高速数据传输线，而且厚度更薄的介质层降低了电缆的特性阻抗。
线芯对的绞合节距为15±3mm，绞合而成的线芯对均匀性好、阻抗均匀，可以有效抵抗外来的以及线芯对之间的信号干扰。通常线芯对的绞合节距越好，则抗干扰性能也越好，但绞合节距越大越会损伤介质层，节距过小则介质层5会发生变形和性能破坏，本实用新型中，线芯(1、2)的绞合节距设计为15±3mm，既足够小能保证抗干扰能力，又不会太小以保证介质层性能不被破坏。
作为一种优选，护套层3的厚度为0.55±0.10mm、外径为3.20±0.15mm、材料为护套级聚丙烯混合物，厚度和外径的设计既可以保证电缆在车内热、机械、化学等环境条件下工作的可靠性，又可缩减成品电缆的尺寸，满足复杂环境的装配要求。由于其邵氏硬度可达40±5D，在缩减了护套层3的尺寸的前提下，依然能够保证电缆的机械强度。
本实施例的数据传输线具有优良的耐温性，且其信号衰减低、信号反射低，可满足高频高速信号传输并具有一定的抵抗环境，该电缆的特性阻抗为100±10Ω，可满足Flexray高速总线的100Ω阻抗匹配要求，在车内温度条件下(100℃左右)可以长期工作(3000小时)，同时在保证机械强度的不变前提下，导体4的截面可由现用的标称0.35mm2缩减为标称0.13mm2，电缆标称外径由4.5mm降低为3.2mm。
按照汽车用多芯电缆国际标准ISO14572和国家标准GB/T25087，与现用的总线电缆相比，本实用新型的数据传输线具有可在105℃的温度条件(目前的电缆仅能达到85℃)下长期工作(3000小时寿命)的特点，且其信号衰减低、信号反射低，可满足高频(66MHz)高速(10Mbit/s)信号传输的要求(目前的电缆的数据传输速率为1Mbit/s的级别)，而且通过设置介质层厚度等参数，使数据传输线的特性阻抗由CAN总线电缆的120±15Ω降低为100±10Ω，可满足Flexray高速总线的100Ω阻抗匹配要求，同时传输线的电缆外径尺寸降低高达30％，更适应于复杂和狭窄的布线环境。
以上结合附图对本实用新型的实施例进行了详细地说明，此处的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解。显然，以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本实用新型的变化或替换，也均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于汽车车内控制系统的数据传输线，其特征在于，包括线芯对和护套层，所述护套层包覆于所述线芯对的外层，所述线芯对由两组线芯绞合而成，每组所述线芯包括绞合导体以及包覆于所述导体外层的介质层，所述导体由多根导体单丝绞合而成。
2.根据权利要求1所述的用于汽车车内控制系统的数据传输线，其特征在于，所述护套层的外径为3.20±0.15mm。
3.根据权利要求1所述的用于汽车车内控制系统的数据传输线，其特征在于，所述线芯对的绞合节距为15±3mm。
4.根据权利要求1所述的用于汽车车内控制系统的数据传输线，其特征在于，所述导体的截面积为0.10～0.25mm2。
5.根据权利要求1所述的用于汽车车内控制系统的数据传输线，其特征在于，所述线芯的外径为0.90±0.10mm。
6.根据权利要求1所述的用于汽车车内控制系统的数据传输线，其特征在于，所述介质层的厚度为0.20±0.05mm。
7.根据权利要求1所述的用于汽车车内控制系统的数据传输线，其特征在于，所述数据传输线的特征阻抗为100±10Ω。
8.根据权利要求1所述的用于汽车车内控制系统的数据传输线，其特征在于，所述导体单丝为无焊接点的整股连续拉制结构。
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Publications (1)
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2015
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