现代电子技术在汽车上的应用及未来发展趋势--中国期刊网

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现代电子技术在汽车上的应用及未来发展趋势

发表时间：2020/11/5 来源：《基层建设》2020年第21期作者：方邦邦葛根成

[导读] 摘要：伴随我国经济的持续稳定发展，我国广大人民的生活水平也得到稳定提升，促使汽车逐渐成为广大人民日常生活中的常规交通工具。

        日照威奕汽车有限公司山东日照 276800
        摘要：伴随我国经济的持续稳定发展，我国广大人民的生活水平也得到稳定提升，促使汽车逐渐成为广大人民日常生活中的常规交通工具。为更好地满足诸多消费者的需求，对现代汽车的发展提出高标准。为有效提升现代汽车的生产规模，并且在电子技术的推动下，将现代汽车与电子技术进行结合，以此来提高现代汽车的使用性能。鉴于此，文章介绍了现代电子技术在汽车上的应用与发展趋势，以供参考。
        关键词：电子技术；应用措施；发展趋势
        1系统结构和工作原理
        电器是汽车不可或缺的组成部分，在汽车上的布置比较分散，其机械结构也相对复杂。在这些条件的影响下，如果采用ECU电子控制单元进行控制，很难保障集中控制的效果，也难以减少汽车线束的数量。所以，在系统实际设计的过程中，要从整体角度来考虑，采用区域化的设计方式，将电器进行合理的分区布置。通常，汽车电器可以分成几个布置区域，包括左侧前后区域、右侧前后区域、仪表信号区、驾驶室区。每个区域都要应用ECU电子控制单元，采用分别控制的方式。采用这种划分方式，利用一条信号总线将ECU电子控制单位连接在一起，最后连接在集中控制区域的ECU上，以此减少线束并提升控制效果。各个区域都连接在同一个公共电源线中，只需使用1根电源线就可以实现各个区域的连接，并将这些区域连接在蓄电池中，由蓄电池为各个电器的使用提供电能。汽车电器电子控制系统中，集中控制区是最核心的部位。驾驶人员下达控制指令和传感器信号，由机电转换装置接收信号和指令，并根据信号和指令内容执行相应的操作。控制信号由软件发出，传输到总线上，总线发挥主节点的作用，然后协调和控制各个区域中的电器，使每个电器都能发挥自己的功能和作用。
        2系统功能
        汽车电器电子控制系统具有很强的功能性，能够满足驾驶人员的各类需求。常见的功能作用包括:点火、启动、照明、监测等，一些辅助功能也是不可或缺的重要功能，包括空调、刮水等。不仅如此，有的汽车电器还有配电功能，可以保障系统作业的安全性，如保险丝、接线盒等。在各项功能中，与发电机有关的功能有很多，如点火功能、预热功能等，这些功能具有很强的控制作用，通常会安装在发动机电子控制系统中。只要对软件进行优化和升级，就能提升电子控制系统的功能性。例如，采用新的方式控制倒车信号灯，在车辆后退时就打开倒车灯。根据汽车的减速情况对信号灯进行控制，在驾驶人员不踩制动踏板时，车辆会处在自然减速的状态下，自动信号灯会发光，以此提示后车，避免追尾事故。根据测量前行速度、道路亮度等条件调整前照灯和反光镜，保障驾驶人员的视野清晰，充分发挥照明作用。可以取消转向闪光器、继电器、保险熔断丝，利用相关人员来增加此类功能，不仅可以减少空间浪费，还能使汽车更加智能化。在传统骑车中，机电式仪表经常会出现各类问题，为了减少各类问题或故障，可以使用液晶显示屏来展示数字信号，利用相关软件，将信号转变为驾驶人员可以看懂的信息，这样驾驶人员就可以根据信息内容判断自己该采取哪些驾驶操作。可以显示的信息包括续航里程等。
        3关键技术
        3.1容错技术和故障自诊断技术
        利用电子控制技术，可以改善传统汽车的电器线路，利用电子元件、控制信号等即可发挥系统功能。汽车电器和普通电器有很密切的关系，为了确保汽车安全稳定的运行，在电器的信号通道出现故障的情况下，需要系统可以继续保持正常工作的状态。为此，可以提升系统的容错功能，显示具体的故障信息。电子控制系统就采取了有效的容错技术，该技术主要采用冗余设计的理念。通过冗余设计的方式，可以叠加多个功能相同的系统，即使某个区域出现故障，冗余部分也可以顶替故障部分继续工作。在电器设计的过程中，采用分区设计的方式，不同区域需要控制的内容并不多，工作量相对较小，通过软件冗余即可提升系统的容错功能。不仅如此，在电路故障的情况下，容错功能也能发挥巨大的作用。如，灯丝烧毁的情况下，系统可以故障自诊断，然后将信息传输给驾驶人员，使驾驶人员了解汽车当前的状态。

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        3.2通信技术
        在电子控制的过程中，无需快速响应，也不需要特别强调抗干扰能力。在使用通信技术的过程中，可以应用单线控制器局域网串行多路传输的方式，该方式以事件触发为基础，可以将不同区域的信号总线连接在一起，然后进行信息传递。其采用数据帧格式，在传输过程中，不仅可以构成数据域，还需要各类辅助信息，包括帧起始、应答域等。
        4现代电子技术应用的未来发展趋势
        4.1智能传感器
        由于汽车自动化的程度不断提高，对传感器的依赖性也越来越强。由于汽车传感器种类与数量的不断加多，导致传感器慢慢向着集成化、多功能、智能化、微型化的方向进行发展。使得智能化集成传感器不但可以供应模拟待处理的信号，并且还可以扩大信号；与此同时，还可以自动调节温度、非线性等，拥有强大的抗电磁干扰效果，能够有效确保感器信号的品质不被影响，就算在极为严格的条件下还可以具有良好的精度。
        4.2微处理器
        在美国通用汽车公司实现将ECU使用于汽车发动机控制系统以后，汽车电控系统进入了一个全新的高速发展使其。后续ECU也被使用于身体安全、动力与其他控制系统。因为ECU对信息处理能力、可靠性、及时性和成本等具有极为特殊的需求，在通用芯片开发的ECU的基础上难以满足汽车电子控制系统具体需求，所以，开发拥有实时同步多通道控制，带有D/AD、自诊断、高输入输出等作用的专用ECU系统拥有结重要的作用。伴随汽车中电子控制的不断发展，ECU在信息处理上的量也在不断增加，所以，一位与三位ECU将会变成未来汽车的首选，慢慢变为车用ECU主要应用，并且在后面几年里的应用需求也会不断增加。
        4.3车载电子网络
        目前，汽车电子系统的发展越来越复杂，并且功能也越来越强大，大部分采用微处理机来优化汽车的能力，这已经成了电子设备发展的主要形势。伴随电控器件在汽车中的广泛使用，车载设备数据通信的重要性也在不断增加，为了能够不断提高汽车行驶中的舒适性，应该对车速、温度等相关信息进行实时交换。因此，利用分布式控制系统对汽车车载电子网络体系进行相关构建具有极为重要意义。数据交换速度快、可靠性高、价格低廉为汽车电子网络系统的根本需求。该系统的处理器独立运行，以控制和提高车辆某些方面的能力，并在其他处理器需求数据时供应服务。主处理器集中收集各个处理机中的数据，以此来生成车况。
        结论
        综上所述，伴随现代社会与电子技术的高效发展与改革，未来能够有效满足现代电子技术在汽车行业的发展需求，不断提高人民对于物质生活与交通便利的更高追求。我国的汽车企业应该不断加强对于现代电子及时在汽车方面的应用研究，进而推动我国汽车行业的持续创新发展。
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