汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術(shù)研究

趙波　田成元

摘要：隨著人們生活水平的提高，人們出行方式也發(fā)生了很大的改變，小汽車已經(jīng)成為人們出行方式中的常見工具，可滿足出行便利、舒適和安全的要求。但為了提高消費者的出行滿意度，還需要對汽車的各種電器設(shè)備進行改造升級，利用現(xiàn)代化電子控制技術(shù)促進汽車的現(xiàn)代化發(fā)展，實現(xiàn)對汽車出行的自動化控制。本文將在概述汽車電器現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合主要功能分析汽車電器現(xiàn)代電子控制的幾種關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：汽車電器;現(xiàn)代化;電子控制技術(shù)

1電子控制技術(shù)的發(fā)展歷程

隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展和汽車的全面普及，電子控制技術(shù)在汽車電器設(shè)備中的應(yīng)用已十分常見。傳統(tǒng)汽車電氣控制技術(shù)以機械控制為主，而隨著汽車機身的越來越繁重，駕駛控制難度越來越大，車上太多的電線不但會占據(jù)汽車空間對汽車運行舒適度造成影響，而且還可能會引發(fā)安全性問題。因此要使汽車運行系統(tǒng)朝著智能化和自動化的方向發(fā)展，就必須要對控制技術(shù)進行改進優(yōu)化，改用現(xiàn)代化電子控制技術(shù)，可減少汽車上的機械設(shè)備數(shù)量，減少車身重量，使駕駛?cè)藛T能更好地控制汽車電器系統(tǒng)，提升汽車運行的舒適度和安全性。傳統(tǒng)汽車的主要目標(biāo)是機電一體化，而隨著電器和電子控制技術(shù)的快速發(fā)展，汽車的主要目標(biāo)是實現(xiàn)智能化和自動化，和傳統(tǒng)控制方式相比，電子控制方式可以減少線路對空間的占用，同時還能減少操作步驟，避免對系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。所以說改變傳統(tǒng)機械控制方式改用現(xiàn)代化電子控制系統(tǒng)設(shè)計，可改善操作系統(tǒng)，使汽車系統(tǒng)運行功能得到優(yōu)化升級。

2汽車電器現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)工作原理

汽車電器機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在設(shè)計電子控制系統(tǒng)時必須首先進行電器布置，在不同區(qū)域?qū)﹄娖鬟M行合理布局。一般而言，汽車電器分成左右前后幾個區(qū)域，另外包括信號區(qū)和駕駛室區(qū)，在不同的區(qū)域ECU電子控制單元不同，但有一條信號總線，可實現(xiàn)各個單元的連接從而進行集中化控制。另外電源線也可將各個區(qū)域連接起來，實現(xiàn)電路暢通保證電器順利運行。集中控制器可獲取駕駛員的指令和傳感器信號，在接收信息后再對信息進行分析并執(zhí)行操作。利用相應(yīng)的軟件可形成控制信號發(fā)送給總線，總線再實施對各個區(qū)域電器的協(xié)調(diào)和控制。在電子控制系統(tǒng)中，不同區(qū)域有相對應(yīng)的ECU電子控制單元，可實現(xiàn)對信號的接收和協(xié)調(diào)控制，并開展對不同區(qū)域內(nèi)電器信號的采集、分析電器運行狀況等工作，通過這一系列的操作可保證電器運行安全[1]。

3汽車電器現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)的主要功能

汽車電器現(xiàn)代化電子控制系統(tǒng)中包含點火、照明、信號監(jiān)測、空調(diào)和刮水等功能，此外部分電器，比如接線盒具有保證整個電器系統(tǒng)安全運行的功能，發(fā)動機具有啟動和電話控制的功能。通過對汽車電器現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)的改進優(yōu)化，目前一些電器的功能得到了完善和提升，吸納了現(xiàn)代電子控制技術(shù)的優(yōu)勢，使汽車電器朝著智能化方向發(fā)展。比如信號控制燈可根據(jù)車輛運行實際進行自動化控制，避免駕駛?cè)藛T在減速剎車時發(fā)生追尾事故。同時可根據(jù)車輛的運行速度、光照條件來控制反光鏡和前照燈的位置，保證駕駛?cè)藛T的視線。另外電子軟件和電路的設(shè)置使汽車電器整體功能得到提升，而繼電器的減少又節(jié)約了汽車的空間[2]。

4汽車電器現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1容錯技術(shù)和故障診斷技術(shù)

汽車電器現(xiàn)代化電子控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用，汽車電氣線路改變，使汽車電器功能提升，并使每一個電器之間產(chǎn)生一定的聯(lián)系，如果各個區(qū)域的電器之間一旦有任何一個電器出現(xiàn)問題便會影響整個汽車系統(tǒng)的運行，對汽車運行舒適度和安全性造成不利影響。采用現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)，為保證車輛安全運行需要保證的是當(dāng)某一個電器信號通道發(fā)生故障以后整個汽車系統(tǒng)也能正常運行，所以可在汽車電子控制系統(tǒng)中加入容錯功能，利用容錯技術(shù)可及時發(fā)現(xiàn)和顯示故障信息，然后結(jié)合自動化技術(shù)進行故障診斷和排除。為實現(xiàn)容錯技術(shù)功能應(yīng)用，需以冗余設(shè)計為基礎(chǔ)，冗余設(shè)計方式會出現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)量或功能上的重復(fù)性，在內(nèi)部發(fā)生故障以后冗余的部分可以代替故障的部分完成工作，避免系統(tǒng)因為故障而發(fā)生停止運作的問題[3]。在汽車電器現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用中，可采用分區(qū)技術(shù)減少每一個區(qū)域控制量，結(jié)合冗余設(shè)計方式來增加系統(tǒng)的容錯性，從而可保證電子控制系統(tǒng)正常運行，在發(fā)生故障后及時作出診斷和排除，及時將故障信息發(fā)送給駕駛?cè)藛T從而可保證駕駛運行的安全。

4.2系統(tǒng)通信技術(shù)

通信技術(shù)是汽車電器現(xiàn)代化電子控制系統(tǒng)的核心技術(shù)，可滿足電器控制對響應(yīng)時間、對外界抗干擾能力的要求。系統(tǒng)通信技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了局域網(wǎng)中的多路串行傳輸，滿足信號總線傳輸和通信需求。同時，系統(tǒng)通信技術(shù)的應(yīng)用，使信息在傳輸時以數(shù)據(jù)幀為主要格式，完成主數(shù)據(jù)域和輔助信息的傳輸，使信息傳輸更加全面、及時和準(zhǔn)確。上述功能的優(yōu)化實現(xiàn)，可保證汽車在行駛過程中，當(dāng)其中某個區(qū)域的電器發(fā)生故障后，能夠及時將信息傳輸給駕駛?cè)藛T，提高了反應(yīng)時間和故障處理的能力。

5結(jié)語

綜上所述，本文對汽車電器的現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)設(shè)計及其關(guān)鍵技術(shù)進行了研究探討，指出現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可提升汽車運行的安全穩(wěn)定性，保證汽車駕駛的安全和舒適。為進一步提高汽車內(nèi)部各區(qū)域電器的質(zhì)量和運行水平，必須從電子控制技術(shù)優(yōu)化著手，才能促進汽車電器系統(tǒng)朝著自動化和智能化的方向發(fā)展，才能盡量降低電器故障發(fā)生概率。未來汽車領(lǐng)域?qū)ζ嚨募夹g(shù)改革主要以電子技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)，而目前我國在汽車電器設(shè)備的電子控制技術(shù)方面還處于初步發(fā)展階段，需要加緊對汽車電子控制相關(guān)技術(shù)的研究，才能促進汽車行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻：

[1]孫環(huán).汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術(shù)研究[J].內(nèi)燃機與配件，2018（1）.

[2]吳展金.汽車電器的現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)應(yīng)用分析[J].電子世界，2017（13）.

[3]趙志芳.汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（8）.

基金項目：甘肅省教育廳2019年度高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升項目《基于多通道輸出的輔助直流電源設(shè)計與實現(xiàn)》，項目編號：2019A-231