汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術(shù)研究

1、汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術(shù)研究桂知進(jìn) 甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開展及人們生活水平的提高，對(duì)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(shù)主要表達(dá)在對(duì)機(jī)械部件控制方面，而對(duì)于汽車電器，如信號(hào)、照明、保險(xiǎn)等裝置的控制，仍需要依靠駕駛?cè)藛T通過電器開關(guān)的操作來實(shí)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(hào)，實(shí)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(jì)效益及社會(huì)效益。關(guān)鍵字：汽車電器 現(xiàn)代電子控制技術(shù)一、汽車電子控制技術(shù)開展簡(jiǎn)述傳統(tǒng)的汽車電子控制技術(shù)在開展過程中主要是針對(duì)機(jī)械部件的控制進(jìn)行研究，其目的是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的汽車產(chǎn)品

2、。傳統(tǒng)的汽車電子控制技術(shù)下的汽車，在進(jìn)行汽車電器，如汽車照明、汽車信號(hào)、汽車儀表及保險(xiǎn)等裝置操作控制時(shí)，主要是通過駕駛?cè)藛T直接操縱電器開關(guān)的方式來實(shí)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(gè)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(huì)占據(jù)很大空間；電氣接點(diǎn)數(shù)量較多，汽車工作可靠性及穩(wěn)定性降低；當(dāng)汽車出現(xiàn)故障時(shí)，不利于維修工作；眾多操作需要通過駕駛?cè)藛T直接操作，增加駕駛?cè)藛T勞動(dòng)強(qiáng)度；汽車電子控制系統(tǒng)與其他系統(tǒng)協(xié)調(diào)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(xué)技術(shù)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(dòng)機(jī)成

3、為了汽車的重要組成局部。如今，汽車行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的電控技術(shù)研究獲得了很多技術(shù)成果，如汽車自動(dòng)變速技術(shù)、電控燃油噴射技術(shù)、ABS及ASR等技術(shù)及其產(chǎn)品逐漸成熟，并逐漸在汽車產(chǎn)品中獲得應(yīng)用。通過電控技術(shù)，改變了原來的機(jī)械控制系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了根據(jù)車輛運(yùn)行狀態(tài)，利用電子信息處理裝置完成相應(yīng)機(jī)械機(jī)構(gòu)動(dòng)作的執(zhí)行，降低了汽車駕駛?cè)藛T勞動(dòng)強(qiáng)度，克服了傳統(tǒng)機(jī)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(huì)經(jīng)濟(jì)及人們生活水平的不斷提高，汽車保有量迅速增加，市場(chǎng)對(duì)汽車的整體性能提出了更高要求。在實(shí)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(shí)現(xiàn)，主要是依靠增加電器設(shè)備，如汽車 、汽車電視、

4、汽車音響等設(shè)備。二、汽車電器電子控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)一汽車電器電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在這種根底上，通過使用單一的ECU電子控制單元進(jìn)行集中控制，并不能夠?qū)崿F(xiàn)減少汽車線束的目的，為此，在進(jìn)行汽車電器電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，以汽車整車電器布置為根底，進(jìn)行分區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具體如下列圖：汽車電器電子控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(gè)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(hào)區(qū)與駕駛室區(qū)，將每個(gè)區(qū)域，分別使用ECU電子控制單元對(duì)汽車電器進(jìn)行控制。在圖中，較細(xì)的公共實(shí)線為信號(hào)總線，通過信號(hào)總線

5、將各個(gè)ECU電子控制單位進(jìn)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(shí)線為電源線，通過一根電源線，將各個(gè)區(qū)域相連接并接在蓄電池中上，確?？刂齐娐饭ぷ骷半娖鬟\(yùn)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(fù)責(zé)對(duì)機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置中所獲得的駕駛員控制指令及傳感器信號(hào)的接收、分析與執(zhí)行等，利用軟件產(chǎn)生控制信號(hào)，將控制信號(hào)發(fā)送在總線上，充分發(fā)揮總線主節(jié)點(diǎn)的作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)區(qū)域的汽車電器的協(xié)調(diào)與控制，集中控制區(qū)工作的實(shí)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(gè)區(qū)域的ECU電子控制單位，主要負(fù)責(zé)接收來自于總線發(fā)出的屬于該區(qū)域內(nèi)的控制信號(hào)，

6、同時(shí)也會(huì)接收各個(gè)區(qū)域協(xié)調(diào)控制信號(hào)，各個(gè)區(qū)域ECU還負(fù)責(zé)采集本區(qū)域內(nèi)傳感器信號(hào)，根據(jù)信號(hào)狀態(tài)控制區(qū)域內(nèi)電器工作狀態(tài)。電子控制的汽車電器的每個(gè)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(hào)流向，其中調(diào)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(diǎn)火、啟動(dòng)、照明、信號(hào)指示及監(jiān)測(cè)等功能，還包括必備的輔助功能，如洗滌、空調(diào)、預(yù)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(xiǎn)絲等。汽車電器功能中的點(diǎn)火、啟動(dòng)及預(yù)熱等功能都與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)，這些功能

7、的控制，一般安置于發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)之中。通過軟件設(shè)計(jì)及改進(jìn)，還可以實(shí)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(hào)燈控制方式，在車輛向后行駛時(shí)，翻開倒車燈；以車輛減速度為依據(jù)，控制制動(dòng)信號(hào)燈，確保在駕駛員沒有踩制動(dòng)踏板的車輛自然減速過程中，制動(dòng)信號(hào)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(duì)前照燈與反光鏡的位置進(jìn)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(zhuǎn)向閃光器，各種繼電器與保險(xiǎn)熔斷絲，進(jìn)行軟件及電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)其相對(duì)應(yīng)功能，節(jié)省空間，提高智能化水平；為解決傳統(tǒng)汽車機(jī)電式儀表存在的問題，利用液晶顯示屏等儀器實(shí)現(xiàn)儀表信號(hào)數(shù)字化，并通過

8、軟件設(shè)計(jì)，將各種信息轉(zhuǎn)化為駕駛員容易理解的信息內(nèi)容，如將燃油量信息轉(zhuǎn)化為續(xù)航里程信息等。個(gè)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(guān)鍵技術(shù)1. 汽車電器電子控制系統(tǒng)的容錯(cuò)技術(shù)與故障自診斷技術(shù)采取汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術(shù)，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(hào)及總線等完成系統(tǒng)功能。汽車電器與電器之間的關(guān)系更為密切。為確保汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性及平安性，確保汽車電器某一信號(hào)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(cuò)功能，并對(duì)出現(xiàn)的故障信息進(jìn)行顯示。在汽車電器電子控制系統(tǒng)中應(yīng)用了容錯(cuò)技術(shù)，容錯(cuò)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，主要是依托冗余設(shè)計(jì)。通過冗余設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在

9、數(shù)量或功能上存在一定的重復(fù)，一旦系統(tǒng)某區(qū)域內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，故障區(qū)域的功能由冗余局部來承當(dāng)，從而確保整個(gè)系統(tǒng)在發(fā)生局部故障時(shí)正常運(yùn)行。在汽車電器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用分區(qū)技術(shù)后，各個(gè)區(qū)域內(nèi)控制所負(fù)責(zé)的控制量并不大，可以通過設(shè)計(jì)軟件冗余的方式來實(shí)現(xiàn)汽車電器電子控制系統(tǒng)的容錯(cuò)功能。容錯(cuò)功能在電路故障時(shí)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(shí)，那么需要通過汽車故障自診斷技術(shù)，將故障信息及時(shí)傳遞給駕駛?cè)藛T。2.系統(tǒng)通信技術(shù)汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術(shù)的關(guān)鍵在于各個(gè)區(qū)域之間的通信技術(shù)。由于在進(jìn)行汽車電器控制時(shí)，對(duì)其響應(yīng)時(shí)間及抗干擾能力等方面要求較低，為此，在應(yīng)用電子控制系統(tǒng)通信技術(shù)時(shí)，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(gè)區(qū)域信號(hào)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(zhǔn)確性的輔助信息，如幀起始、控制域、應(yīng)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(shù)的應(yīng)用，極大提高了汽車的網(wǎng)絡(luò)化與智能化水平。三、結(jié)語隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)及人們生活水平的提高，市場(chǎng)對(duì)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(shù)，可以極為方便的將汽車電器系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，提高汽車的網(wǎng)絡(luò)化及智能化水平。然而這種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，需要較多的ECU電子設(shè)備，從而導(dǎo)致其系統(tǒng)本錢較高，相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車電器電