汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術研究

1、汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術研究桂知進 甘肅建筑職業(yè)技術學院摘要：隨著社會經(jīng)濟的開展及人們生活水平的提高，對汽車的平安性及舒適性提出了更高要求。傳統(tǒng)的汽車電子控制技術主要表達在對機械部件控制方面，而對于汽車電器，如信號、照明、保險等裝置的控制，仍需要依靠駕駛人員通過電器開關的操作來實現(xiàn)。通過改變傳統(tǒng)汽車電器控制方法，根據(jù)駕駛員指令與傳感器信號，實現(xiàn)汽車電器的電子化及智能化，從而提高汽車產(chǎn)品的平安性及舒適性，獲得良好的經(jīng)濟效益及社會效益。關鍵字：汽車電器 現(xiàn)代電子控制技術一、汽車電子控制技術開展簡述傳統(tǒng)的汽車電子控制技術在開展過程中主要是針對機械部件的控制進行研究，其目的是實現(xiàn)機電一體化的汽車產(chǎn)品

2、。傳統(tǒng)的汽車電子控制技術下的汽車，在進行汽車電器，如汽車照明、汽車信號、汽車儀表及保險等裝置操作控制時，主要是通過駕駛人員直接操縱電器開關的方式來實現(xiàn)。傳統(tǒng)汽車電子控制方法存在著較多的缺陷，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：汽車中電線數(shù)量較多，線束布置上存在難度，大量的線束會占據(jù)很大空間；電氣接點數(shù)量較多，汽車工作可靠性及穩(wěn)定性降低；當汽車出現(xiàn)故障時，不利于維修工作；眾多操作需要通過駕駛人員直接操作，增加駕駛人員勞動強度；汽車電子控制系統(tǒng)與其他系統(tǒng)協(xié)調不容易處理，不利于提高汽車智能化水平等。汽車電氣系統(tǒng)包括汽車電器與電子控制兩大局部。隨著科學技術的開展，汽車電氣系統(tǒng)逐漸與汽車車身、汽車底盤及汽車發(fā)動機成

3、為了汽車的重要組成局部。如今，汽車行業(yè)技術領域的電控技術研究獲得了很多技術成果，如汽車自動變速技術、電控燃油噴射技術、ABS及ASR等技術及其產(chǎn)品逐漸成熟，并逐漸在汽車產(chǎn)品中獲得應用。通過電控技術，改變了原來的機械控制系統(tǒng)，并實現(xiàn)了根據(jù)車輛運行狀態(tài)，利用電子信息處理裝置完成相應機械機構動作的執(zhí)行，降低了汽車駕駛人員勞動強度，克服了傳統(tǒng)機械裝置存在的缺陷及缺乏，提高了汽車平安性及舒適性。隨著社會經(jīng)濟及人們生活水平的不斷提高，汽車保有量迅速增加，市場對汽車的整體性能提出了更高要求。在實現(xiàn)汽車電子化的根底上，汽車逐漸向智能化方向開展。電子化與智能化的實現(xiàn)，主要是依靠增加電器設備，如汽車 、汽車電視、

4、汽車音響等設備。二、汽車電器電子控制系統(tǒng)的實現(xiàn)一汽車電器電子控制系統(tǒng)的結構及工作原理在汽車布置中，汽車電器的分布較為分散，電器機械結構較為復雜，在這種根底上，通過使用單一的ECU電子控制單元進行集中控制，并不能夠實現(xiàn)減少汽車線束的目的，為此，在進行汽車電器電子控制系統(tǒng)設計時，以汽車整車電器布置為根底，進行分區(qū)結構設計，具體如下列圖：汽車電器電子控制系統(tǒng)結構示意圖在上圖中可以看出，汽車電器電子控制系統(tǒng)將汽車電器的整體布置分為六個區(qū)域，分別為左前區(qū)、左后區(qū)、右前區(qū)、右后區(qū)、儀表信號區(qū)與駕駛室區(qū)，將每個區(qū)域，分別使用ECU電子控制單元對汽車電器進行控制。在圖中，較細的公共實線為信號總線，通過信號總線

5、將各個ECU電子控制單位進行連接，最終與集中控制區(qū)的ECU相連接。上圖中，較粗的公共實線為電源線，通過一根電源線，將各個區(qū)域相連接并接在蓄電池中上，確?？刂齐娐饭ぷ骷半娖鬟\行所需要的電能。汽車電器電子控制系統(tǒng)中的集中控制區(qū)，其主要功能是負責對機電轉換裝置中所獲得的駕駛員控制指令及傳感器信號的接收、分析與執(zhí)行等，利用軟件產(chǎn)生控制信號，將控制信號發(fā)送在總線上，充分發(fā)揮總線主節(jié)點的作用，實現(xiàn)對各個區(qū)域的汽車電器的協(xié)調與控制，集中控制區(qū)工作的實現(xiàn)如下列圖：汽車電器電子控制系統(tǒng)集中控制區(qū)工作原理示意圖汽車電器電子控制系統(tǒng)的各個區(qū)域的ECU電子控制單位，主要負責接收來自于總線發(fā)出的屬于該區(qū)域內的控制信號，

6、同時也會接收各個區(qū)域協(xié)調控制信號，各個區(qū)域ECU還負責采集本區(qū)域內傳感器信號，根據(jù)信號狀態(tài)控制區(qū)域內電器工作狀態(tài)。電子控制的汽車電器的每個區(qū)域其工作原理根本一致，如下列圖：汽車電器電子控制系統(tǒng)區(qū)域工作原理示意圖在圖中，箭頭所代表的是信號流向，其中調壓器主要的功能是確保電路工作電壓的穩(wěn)定性。二汽車電器電子控制系統(tǒng)的主要功能汽車電器電子控制系統(tǒng)的一般功能主要包括汽車點火、啟動、照明、信號指示及監(jiān)測等功能，還包括必備的輔助功能，如洗滌、空調、預熱、刮水等。除此之外，汽車電器還具備一些配電裝置功能，如確保電器系統(tǒng)工作平安的接線盒與保險絲等。汽車電器功能中的點火、啟動及預熱等功能都與發(fā)動機相關，這些功能

7、的控制，一般安置于發(fā)動機電子控制系統(tǒng)之中。通過軟件設計及改進，還可以實現(xiàn)汽車電器電子控制的其他功能，主要如下：改變傳統(tǒng)汽車倒車信號燈控制方式，在車輛向后行駛時，翻開倒車燈；以車輛減速度為依據(jù)，控制制動信號燈，確保在駕駛員沒有踩制動踏板的車輛自然減速過程中，制動信號燈亮起，減少追尾事故；以車輛行駛速度、前面方向車輛光照情況與駕駛方向盤對前照燈與反光鏡的位置進行控制，從而確保駕駛員視野與照明區(qū)域相一致；取消汽車裝置中的轉向閃光器，各種繼電器與保險熔斷絲，進行軟件及電路設計，實現(xiàn)其相對應功能，節(jié)省空間，提高智能化水平；為解決傳統(tǒng)汽車機電式儀表存在的問題，利用液晶顯示屏等儀器實現(xiàn)儀表信號數(shù)字化，并通過

8、軟件設計，將各種信息轉化為駕駛員容易理解的信息內容，如將燃油量信息轉化為續(xù)航里程信息等。個人收集整理 勿做商業(yè)用途三汽車電器電子控制系統(tǒng)的關鍵技術1. 汽車電器電子控制系統(tǒng)的容錯技術與故障自診斷技術采取汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術，汽車系統(tǒng)完全拋棄了傳統(tǒng)的汽車電氣路線，通過電子元件、控制信號及總線等完成系統(tǒng)功能。汽車電器與電器之間的關系更為密切。為確保汽車運行的穩(wěn)定性及平安性，確保汽車電器某一信號通道中出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)仍能保持正常工作狀態(tài)，就需要系統(tǒng)具備一定的容錯功能，并對出現(xiàn)的故障信息進行顯示。在汽車電器電子控制系統(tǒng)中應用了容錯技術，容錯技術的實現(xiàn)，主要是依托冗余設計。通過冗余設計，實現(xiàn)系統(tǒng)在

9、數(shù)量或功能上存在一定的重復，一旦系統(tǒng)某區(qū)域內發(fā)生故障時，故障區(qū)域的功能由冗余局部來承當，從而確保整個系統(tǒng)在發(fā)生局部故障時正常運行。在汽車電器設計時，應用分區(qū)技術后，各個區(qū)域內控制所負責的控制量并不大，可以通過設計軟件冗余的方式來實現(xiàn)汽車電器電子控制系統(tǒng)的容錯功能。容錯功能在電路故障時發(fā)揮作用，確保其穩(wěn)定性，但如發(fā)生如燈絲燒毀等故障時，那么需要通過汽車故障自診斷技術，將故障信息及時傳遞給駕駛人員。2.系統(tǒng)通信技術汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術的關鍵在于各個區(qū)域之間的通信技術。由于在進行汽車電器控制時，對其響應時間及抗干擾能力等方面要求較低，為此，在應用電子控制系統(tǒng)通信技術時，采取建立于事件觸發(fā)式單線

10、控制器局域網(wǎng)串行多路傳輸?shù)姆绞?，將多個區(qū)域信號總線連接便可以滿足其通信要求。事件觸發(fā)式單線控制器局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸采取的是數(shù)據(jù)幀格式，在數(shù)據(jù)幀中傳輸過程中，除了數(shù)據(jù)域外，還包括確保數(shù)據(jù)傳輸準確性的輔助信息，如幀起始、控制域、應答域等，具體如下：建立于事件觸發(fā)式單線控制器局域網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式示意圖事件觸發(fā)式單線控制器局域網(wǎng)通信技術的應用，極大提高了汽車的網(wǎng)絡化與智能化水平。三、結語隨著社會經(jīng)濟及人們生活水平的提高，市場對汽車的平安性及舒適性提出了更高要求。汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術，可以極為方便的將汽車電器系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)，提高汽車的網(wǎng)絡化及智能化水平。然而這種技術的實現(xiàn)，需要較多的ECU電子設備，從而導致其系統(tǒng)本錢較高，相信隨著科學技術的不斷進步，汽車電器電