汽车电器的现代电子控制技术研究 史旭

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:史旭
[导读] 摘要:在汽车中,电气系统是十分重要的组成部分,主要包括电器和电子控制2个部分。
        身份证号码:21011119920713XXXX  辽宁省沈阳市  110000
        摘要:在汽车中,电气系统是十分重要的组成部分,主要包括电器和电子控制2个部分。从目前的发展情况来看,要改善车辆的安全性、舒适度,还是要从内部着手。首先,要提升汽车的各项硬性指标。其次,要提升电子控制技术,利用电控技术优化机械控制系统。该系统可以根据车辆运行状态,执行相应的机械机构动作,可以缓解驾驶人员的疲劳程度,减少了传统机械装置中存在的各类问题,使汽车更加舒适安全。
        关键词:汽车电器;现代电子控制技术
        引言
        在汽车发展的过程中,提升汽车电器的电子控制水平十分重要。建立有效的电子控制系统,可以提升控制效果、丰富控制功能,进而使汽车控制系统更加智能、便捷,降低人工操作的次数,可以减少驾驶人员的疲劳度,从而确保行车安全。随着人们生活水平的提高,人们出行方式也发生了很大的改变,小汽车已经成为人们出行方式中的常见工具,可满足出行便利、舒适和安全的要求。但为了提高消费者的出行满意度,还需要对汽车的各种电器设备进行改造升级,利用现代化电子控制技术促进汽车的现代化发展,实现对汽车出行的自动化控制。
        1汽车电器现代电子控制系统的关键技术
        汽车电器电子控制系统中采用了很多先进的科学技术,核心技术主要包括两个方面。
        1.1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。结合冗余设计方式来增加系统的容错性,从而可保证电子控制系统正常运行,在发生故障后及时作出诊断和排除,及时将故障信息发送给驾驶人员从而可保证驾驶运行的安全。
        1.2通信技术
        在现代汽车中,通信技术十分重要。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。
        2电子控制技术在汽车电器中的具体应用
        2.1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。具体步骤为:传感器信号/驾驶员指令→接口电路→ECU→通信接口→调压器→电源→总线。
        在汽车电器电子控制系统中,每个区域都设有ECU电子控制单元,该单元主要用于接受控制信号。控制信号由总线发出,不同的区域会接收不同的信号。除了控制信号外,也包括协调控制信号,ECU根据区域功能采集相应的传感器信号,然后根据信号状态对电器的工作情况进行调整和控制。虽然系统分成多个区域,但每个区域的运作原理基本一致。信号会从总线流向通信接口,再流向ECU,最后流向驱动电路,通过驱动电路控制不同的电器。要在系统中安装调压器,以此保障系统电压的稳定性。
        2.2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。
        结语
        为进一步提高汽车内部各区域电器的质量和运行水平,必须从电子控制技术优化着手,才能促进汽车电器系统朝着自动化和智能化的方向发展,才能尽量降低电器故障发生概率。电子控制技术不仅可以为驾驶人员提供便利,还能保障驾驶人员的安全、缓解驾驶人员的疲劳。在汽车电器中应用电子控制技术可以提升电器的使用效果,从而改善行车质量未来汽车领域对汽车的技术改革主要以电子技术发展为基础,而目前我国在汽车电器设备的电子控制技术方面还处于初步发展阶段,需要加紧对汽车电子控制相关技术的研究,才能促进汽车行业的快速发展。
        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,2019(1):199.
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        [3]江国平.现代化汽车维修技术中电子诊断的应用研究[J].时代汽车,2019(7).
        [4]孙环.汽车电器的现代电子控制技术研究[J].内燃机与配件,2020(1).
        [5]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,2019(13).
        [6]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,2019(8).
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