关于模型的智能汽车电子电气架构发展研究

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年4月11期   作者:刘福海
[导读] 目前,我国经济社会的发展和生活水平的不断提升影响着国内各行各业的发展。

        刘福海
        山东交通职业学院 山东 潍坊 261206
        摘要:目前,我国经济社会的发展和生活水平的不断提升影响着国内各行各业的发展。在众多的行业发展中,汽车工业不仅是我国经济社会发展过程中的重要领域,更是提升人们工作质量、生活质量等的重要推动。时代的发展使得目前以及未来的汽车行业将会向智能化方向转变,以满足社会的变化和人类的发展需求。在汽车的发展过程中,智能汽车电子电气打破了传统的构架模式,因此电子电气架构需要做好变革,优化配置满足未来智能汽车的要求。本篇文章以关于模型的智能汽车电子电气架构发展研究为框架,分别从汽车电子电气架构的概述、域控制器、智能汽车电子电气架构的研究现状等方面进行深入分析。
        关键词:智能汽车;E/E架构;车载通信;域控制器;电子电气架构
        引言:在汽车的发展改革进程中,智能化的发展方向是为了满足经济社会的整体改革和发展,换而言之,智能化的汽车也是未来社会发展的根本需求,互联网技术和大数据技术的推动下,汽车行业需要与时俱进,积极地采用科学合理的方法以提升汽车的应用水准。近些年来,传感器和电子控制技术的应用一定程度上改变着自动驾驶车辆结构,从目前来看仍旧存在着或多或少的问题,那么如何有效的提高智能汽车的安全性和可靠性,并且拓展智能汽车的功能,这是汽车领域专业人员应该重点关注的问题。
        一、汽车电子电气架构概述
        1、汽车电子电气架构的概念
        智能电子电气架构是指在汽车工业的发展之中,汽车工业不仅是我国经济社会发展过程中的重要领域,更是提升人们工作质量、生活质量等的重要推动。时代的发展使得目前以及未来的汽车行业将会向智能化方向转变,以满足社会的变化和人类的发展需求。由于汽车的通信网络、整体功能等结构都在发生着不断地改变,所以只有对电子电气系统进行针对性的设计,同时开发相应的理论和创新电子电气架构才能够有效的促进智能汽车行业的未来发展[1]。
        2、汽车电子电气架构的发展趋势
        经济社会的不断发展和生活水平的不断提升,使得汽车已经变成了人们日常出行的生活必需设备。与此同时人们对于汽车的性能要求正在不断提升,从目前的情况来看,汽车的电子电气架构无法满足人们的使用需求,基于此,相关科研人员应该就汽车的信息、娱乐系统、驾驶功能、安全功能等电子电气架构入手,做出一定的创新和调整,满足当前的人们对交通工具的社会需求。目前许多的汽车都加入了一定的安全系统,比如说车道保持、行人避让、自动泊车等。
        二、域控制器
        众所周知,汽车的分类是以“域”为单位进行划分的,从传统的汽车电子来看机械、电器等均是相互独立存在的,随着科学技术的发展,新时代下的汽车电子在这些域之间有了一定程度的交集。汽车电子一般分为动力总成域、底盘域等几个方面,其中动力总成域又被分为发动机、变速器、传统轴和车轮这四个部分,除此之外,动力总成域又能够通过传感器或是控制元件等有效的改善驾驶性能,最大程度的 减少环境污染,提升汽车的效率和安全性。空调控制、车窗控制、座椅控制等属于车身域。
        高级驾驶辅助系统等系统属于高级辅助驾驶功能和车载互联网共同作用下的新的系统。车载E/E系统中的功能繁多且复杂,其中一些功能只能在一个域中进行信息传递和交互,还有一些功能可以实现跨区域的相互交互,实现信息的互传性和共享性。
        将雷达、摄像头等控制元件放在车身中,能够最大程度的保证自动驾驶功能的正常进行,同时为了更好地发挥控制元件的功能性,相关技术人员需要通过单独的域进行有效控制,例如自动驾驶中多传感器的应用。
        随着时代的发展,近几年,科技被广泛的应用于汽车的构建之中,智能汽车中许多控制元件和传感器等数据基都是提前设定好的。预先设定好每一个区域内的工作模式、连接执行器、传感器的方式能够为智能驾驶提供良好的性能保障。此时需要注意的是具体的内部结构是根据域控制器功能的不同而有所改变。


        笔者认为,在未来的智能汽车领域之中不同于之间的联系会更加的紧密,比如说底盘域和动力总成域之间。NAVALE的提出旨在说明驾驶辅助域的应用能够实现传感器和底盘域之间的跨域联系,从而促进底盘域和运动控制域之间。其与驾驶辅助域和能量管理系统一起工作完成对于该车辆的控制作业,这样的构架能够在一定程度上简化当前的自动驾驶过程,更好的实现科技的应用,改变人类目前的驾驶行为和习惯。
        三、智能汽车电子电气架构的研究现状
        1、整体研究现状
        众所周知,汽车行业的发展良好与否是以汽车的电子电气架构为载体而进行评判的。传统的电子电气架构是以硬件定义规格为设计思想的,通过CAN总线等功能单元。从目前来看,大部分的汽车制造企业和科研公司都将工作重点放在了传统汽车电子电气架构的创新和改造之上,同时研发新的汽车。新的电子电器构架理念应用到生产过程中能够有效地促进企业的经济效益和社会效益[2]。
        2、联合电子智能汽车电子电气架构
        联合电子公司的智能汽车电子电气架构研究过程中,开发了扩展性的域控制器,这能够有效促进智能汽车的发展过程。在未来的发展中,联合电子将以三个方面进行工作部署,主要是分为云服务平台、汽车自身运行、计算与控制平台。通过这三层次的应用创新的构架汽车电子电气架构能够为智能汽车的未来发展提供新的途径,满足人们对汽车的需求。
        3、丰田集团智能汽车电子电气架构
        对于当前的智能汽车发展方向而言,丰田集团明确的提出了本集团的电子电气架构设计方案,分别为大脑跨区域、通信网络、控制器跨区域这三个关键部分,通过这三层次的应用创新,有效的提升了汽车的智能化水平和安全化水平,与此同时在满足客户日常需求的情况下,满足时代要求和以人为主体的个性化设计服务。
        4、特斯拉的智能汽车电子电气架构
        特斯拉公司在成立之初,主要便致力于智能化汽车的生产和设计。对于新时期下的智能汽车的发展空间而,特斯拉公司所提出的智能化电子电气架构主要通过中央计算区域、左车身和右车身控制区域来实现。特斯拉公司指出,智能化的电子电气架构可以在不同的区域内根据使用者的需求相应的增加功能,实现软件定义汽车,提升汽车的整体使用安全。总而言之,特斯拉的智能汽车电子电气构架能够有效地提升服务附加值,简化内部结构,实现科技的应用,满足使用者的使用需求[3]。
        四、智能汽车电子架构分析
        汽车的电子电器构架开发首先需要满足智能汽车的需求定义,汽车制造行业可以根据大数据技术对客户的需求、行业的发展趋势等重要信息进行整理和归纳[4]。从车辆生产制造厂而言,加强生产管理,实现硬件配置的灵活性,满足沿用性和平台共用性。通过可参考性和可操作性的电子电气架构分析评估能够确保构架开放的科学性和合理性。
        结束语:时代的改变使得越来越多的科学技术被广泛的应用于各个领域,改变着人类的生活发生,对于人类的驾驶而言智能网联汽车随着模型的汽车电子电气架构的变革而正在大力发展中。与此同时,随着以太网的应用高速宽带的通信要求需要更加复杂的传感器和执行器构建来解决,这也是车辆域划分和域控制设计的新挑战,在此基础上,中央网关和高性能处理器等硬件设备的改革也在一定程度上的推动着智能网联汽车的发展。所以,在以后的研究创新工作中各位科研人员应该以域控制器和E/E架构为研究重点,优化人们的驾驶行为 。
        参考文献:
        [1]华一丁, 龚进峰, 戎辉,等. 基于模型的智能汽车电子电气架构发展综述[J]. 汽车零部件, 2019, 128(02):63-66.
        [2]田玉芳, 秦致富. 汽车电子电气架构设计与优化的研究[J]. 引文版:工程技术, 2015, 000(021):244-244.
        [3]贾文伟, 徐匡一, 王海波,等. 智能汽车电子架构分析与研究[J]. 时代汽车, 2020, 000(004):43-46.
        [4]王建, 杨殿阁. 基于复杂度优化思想的车载网络架构开发[C]// 2016中国汽车工程学会年会暨展览会. 2016.
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