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关于汽车电器的现代电子控制技术研究

来源:用户上传      作者:王飞 梅琼珍 尹少峰

  摘 要:近年来,我国经济水平不断提升,人们对生活质量的要求也随之升高。尤其在出行方面,人们不仅要求出行的便利性,还要求出行的舒适性和安全性。为了满足消费者的需求,要对汽车各个部件进行改造和升级,尤其是汽车电器方面,要采用现代化的电子控制技术,实现自动化、智能化的控制。
  关键词:汽车电器;现代;电子控制技术
  传统的汽车电器电子控制技术往往以部件控制为主,主要目的在于实现机电一体化。在传统技术的作用下,驾驶人员可以通过操纵控制开关来控制照明、仪表等汽车电器,虽然有一定的控制效果,但也有明显的应用缺陷。例如,电线数量过多,线束布置难度较大,电线会占据过多空间。或者电器接点过多,从而降低了汽车运作的安全性和稳定性。所以,针对传统电子控制技术中存在的问题,对电子控制技术进行了完善和创新,目前正逐步向智能化、自动化的方向发展,常见的智能化汽车电器包括汽车电视、电话等。
  一、汽车电器电子控制系统的结构和工作原理
  通常,汽车电器会分散在汽车的各个部分,且电器具有十分复杂的机械结构。所以,单一的ECU电子控制单元无法减少应用线束。因此,在控制系统设计的过程中,针对此项问题,要首先做好电器布置工作,对不同区域的电器分布进行合理的规划。通常,汽车中的电器可以分为以下几个区域,分别是:左、右前区;左、右后区;仪表信号区;驾驶室区。在各个区域之中,使用的ECU电子控制单元各不相同,其中有一条信号总线,通过总线连接各控制单元,然后实现集成控制。此外,还有一根电源线,利用电源线连接各个区域,使每个区域中的电器都能连接在蓄电池上,保障电路畅通,进而确保电器正常运行。集中控制器可以接收机电转换装置获取的驾驶员指令、传感器信号等,并对指令和信号进行分析,根据分析结构操作执行。通过相应的软件生成控制信号,并发送给总线,总线作为节点对各区域电器协调控制。
  在电子控制系统中,不用的区域有相应的ECU电子控制单元,其可以用于信号的接收和调控,一些区域的ECU也可以对区域范围内传感器发出的信号进行采集,根据信号内容分析区域范围内电器运行情况,从而保障每个区域所控制的电器都采用统一的工作原理。
  二、汽车电器电子控制系统的主要功能
  汽车电器电子控制系统的功能有很多,例如汽车点火、照明、信号监测等等。除了一些必备功能之外,还需要配备一些辅助功能,如空调、刮水等。此外,一些电器也具有电装置功能,如接线盒可以保障电器系统的安全运行。在各项功能中,由发动机控制电话、启动等功能,所以其控制系统会安装在发动机的控制系统中。对电器软件进行开发和改良,可以增加电子控制的功能性。如,可以改变信号灯控制方式,倒车时倒车灯会自动开启;也可以根据车辆的减速情况,对信号灯进行控制,保障驾驶员在正常驾驶减速的过程中(即没有踩踏制动踏板),信号灯可以持续亮起,为后面的车辆提供减速信号,避免追尾问题;根据车辆的行驶速度、方向盘、光照情况等条件的变化,控制前照灯、反光镜的位置,保障照明范围在驾驶员的视野范围中,确保驾驶人员时刻保持着清晰的视线条件;可以将转向闪光器取消,设计相应的电子软件和电路,增加其功能性,同时减少继电器、保险丝,实现节省空间的目的;为解决仪表问题,可以采用液晶显示屏,通过数字化技术进行信号的显示,通過电子软件转换信号形式,从而为驾驶员提供更具体的驾驶信息。
  三、汽车电器电子控制系统的关键技术
  (一)容错技术与故障诊断
  采用现代电子控制技术,改变传统的电气线路设计方案,采用电子元件、总线等部件组建控制系统,并满足各项系统功能的要求。在汽车结构中,各个电器之间有很大的关联,为了保障车辆稳定运行,即使某个电器信号通道产生故障,也要确保系统正常运作。为此,要为系统增添容错功能,不仅及时显示故障信息,还能自动进行故障的切断。以冗余设计为基础,实现容错技术的应用。由于采用冗余设计的方式,所以系统不论是在数量方面,还是在功能方面都会出现一定的重复性,及时内部发生故障,冗余部分也可以代替故障位置继续工作,从而避免由于故障为题而出现的系统停运现象。在电器设计的过程中,可以采用分区技术,该技术应用后可以减少每个区域的控制量,同时采用设计软件冗余方式增加系统的容错功能。该功能可以增加电子控制系统运行的稳定性,即使发生故障,也可以快速诊断和处理,并将故障信息发送给驾驶人员。
  (二)系统通信技术
  现代电子控制技术的核心为区域通信技术,在电器控制的过程中,由于其对响应时间、抗干扰性等没有过高的要求。所以,通信技术可以采用单线控制器局域网串行多路传输的方式,在事件发生之后,可以取法区域信号,并将信号进行夺路传输,通过信号总线满传输和通信的需求。该传输方式以数据帧格式为主,在传输过程中,不仅会进行数据域的传输,还会进行辅助信息的传输,从而保障信息传输的准确性。
  四、结语
  综上所述,在汽车发展的过程中,为了提升汽车驾驶的舒适性和安全性,要进一步完善车内电器的质量和水平。为此,要从电子控制技术的优化入手,将电子控制技术向智能化、自动化的方向发展,减少故障问题对系统和电器的影响。
  参考文献:
  [1]孙环.汽车电器的现代电子控制技术研究[J].内燃机与配件,2018(1).
  [2]吴展金.汽车电器的现代电子控制系统应用分析[J].电子世界,2017(13).
  [3]赵志芳.汽车电器的现代电子控制技术[J].电子技术与软件工程,2017(8).
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