郭引弟

摘要：現(xiàn)代化汽車電器電子控制技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了汽車電氣系統(tǒng)中各個(gè)電器之間的聯(lián)網(wǎng)，還實(shí)現(xiàn)了汽車電氣系統(tǒng)中電器與其他系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)，將汽車的網(wǎng)絡(luò)化及智能化程度推向了更高的臺(tái)階。文章圍繞現(xiàn)代汽車化電器電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理、現(xiàn)代化汽車電器電子控制系統(tǒng)的主要功能、現(xiàn)代化汽車電器電子控制系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)三大方面展開討論，對(duì)汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究。

關(guān)鍵詞：汽車電器；電子控制技術(shù)；ECU；容錯(cuò)技術(shù)；故障自行診斷

中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）19-0025-02

如今，汽車行業(yè)的電控技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，并應(yīng)用在ABS系統(tǒng)、自動(dòng)變速系統(tǒng)、ASR系統(tǒng)等各類汽車系統(tǒng)上面。這些電控技術(shù)的應(yīng)用，突破了以往傳統(tǒng)的機(jī)械控制系統(tǒng)，減輕了駕駛?cè)藛T的勞動(dòng)強(qiáng)度，在汽車安全性和可靠性方面做出了極大的貢獻(xiàn)。

1 現(xiàn)代化汽車電器電子控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理

汽車中電器分布較為零散，機(jī)械結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜，在此基礎(chǔ)上通過ECU電子控制單元進(jìn)行集中式控制，很難實(shí)現(xiàn)簡化汽車線束的效果。因此，在對(duì)汽車電氣電子控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)在汽車各類電器分配布置的基礎(chǔ)上，按照區(qū)域劃分進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代汽車電器電子控制系統(tǒng)共劃分為六個(gè)區(qū)域：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)，并通過ECU電子控制單元分別對(duì)各個(gè)區(qū)域中的電器進(jìn)行連接和控制。所有ECU電子控制單位通過信號(hào)總線進(jìn)行連接，最后匯集在一起與總控制區(qū)的ECU進(jìn)行連接。六大區(qū)域均通過電源線進(jìn)行連接最后集中連接在蓄電池上，以此來保障電路控制及電器運(yùn)作過程中所需的所有電力。總控制區(qū)是汽車電器電子控制系統(tǒng)中較為重要的部分，主要是用于對(duì)機(jī)電轉(zhuǎn)換裝備中所產(chǎn)生的駕駛員指令和傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行獲取、分析和執(zhí)行，并通過軟件來制造控制信號(hào)，再將其輸出至總線上，將總線作為主節(jié)點(diǎn)的功能發(fā)揮至最大，實(shí)現(xiàn)對(duì)六大區(qū)域中不同電器之間的協(xié)調(diào)與監(jiān)控。

汽車電器電子控制系統(tǒng)中所分布的ECU電子控制單位，主要是用來獲取從總線所輸出的該區(qū)域內(nèi)控制信號(hào)，與此同時(shí)，還負(fù)責(zé)獲取其他區(qū)域所輸出的協(xié)調(diào)信號(hào)。另外，每個(gè)區(qū)域中所分布的ECU電子控制單位還負(fù)責(zé)獲取本區(qū)域內(nèi)所產(chǎn)生的傳感器信號(hào)，根據(jù)信號(hào)所傳遞的信息來對(duì)本區(qū)域內(nèi)的工作情況進(jìn)行監(jiān)督和控制。在汽車中，任何一個(gè)區(qū)域的結(jié)構(gòu)和工作原理都基本相同，不會(huì)存在太大的差異。

2 現(xiàn)代化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)所涉及的功能極廣，其中汽車點(diǎn)火、汽車啟動(dòng)、汽車照明、汽車信號(hào)指示及汽車探測(cè)為主要功能。除此之外，汽車電器電子控制系統(tǒng)還包含一些輔助性功能，例如清洗、空調(diào)、發(fā)熱、刮水等。最后，汽車電器還與一些配電裝置功能相關(guān)，例如汽車中的接線盒與保險(xiǎn)絲，能夠有效地保障電器系統(tǒng)工作的安全性和可靠性。

在上述諸多功能之中，汽車點(diǎn)火、汽車啟動(dòng)、汽車發(fā)熱等功能都屬于發(fā)動(dòng)機(jī)范疇之內(nèi)，這三種功能的控制管理系統(tǒng)，通常都被裝置在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)之中。另外，通過對(duì)軟件的重新設(shè)計(jì)或改造，還能夠?qū)崿F(xiàn)一些汽車電器電子控制相關(guān)的其他功能，例如：可以改變以往傳統(tǒng)的信號(hào)燈倒車控制方式，當(dāng)車輛朝后方行駛時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將倒車燈打開；根據(jù)車輛速度減緩情況，對(duì)制動(dòng)信號(hào)燈進(jìn)行控制，保證在駕駛員沒有踩下自動(dòng)踏板且汽車進(jìn)行自然減速運(yùn)動(dòng)的情況下，制動(dòng)信號(hào)燈點(diǎn)亮，防止追尾等意外事故的發(fā)生；根據(jù)汽車行駛平均速度、前方車輛照明情況、汽車方向盤對(duì)前置照明燈光與反光鏡的位置等因素進(jìn)行控制管理，以此來保證汽車駕駛員的視線范圍與照明區(qū)域相同；將汽車裝置中的轉(zhuǎn)向閃光器原件取消，各種保險(xiǎn)絲和繼電器將隨之?dāng)嘟z，在此基礎(chǔ)上對(duì)軟件和電路進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)劃中的相應(yīng)功能，節(jié)省可利用空間，提高智能化水平；為了更好地解決傳統(tǒng)汽車機(jī)電式儀表中存在的問題，可以通過液晶顯示屏等設(shè)備，將信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字化信號(hào)，在軟件設(shè)計(jì)下，將各類數(shù)字化信號(hào)再轉(zhuǎn)換為駕駛員易于理解的文字內(nèi)容，例如可以將燃油量相關(guān)信息通過軟件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為續(xù)航里程信息。

3 現(xiàn)代化汽車電器電子控制系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 容錯(cuò)技術(shù)和故障自行診斷技術(shù)

自從采用現(xiàn)代化汽車電器電子控制技術(shù)之后，汽車系統(tǒng)已經(jīng)完全將傳統(tǒng)的汽車電氣路線拋棄，在各種電子元件及信號(hào)控制總線的幫助之下實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的汽車系統(tǒng)功能。在現(xiàn)代化汽車電器電子控制系統(tǒng)中，各類電器之間的聯(lián)系較以往更加密切了。為了進(jìn)一步提高汽車在運(yùn)行過程中的安全性和可靠性，保證汽車系統(tǒng)中的某個(gè)電器信號(hào)出現(xiàn)故障后不影響整體系統(tǒng)的正常工作，就必須使系統(tǒng)具備一套完善的容錯(cuò)功能和自我診斷功能，對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并將具體的故障信息顯示出來。在現(xiàn)代汽車電器電子控制系統(tǒng)中，有效應(yīng)用了容錯(cuò)技術(shù)，該技術(shù)主要是依靠備件來實(shí)現(xiàn)。汽車實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無論是在元件數(shù)量還是功能方面必然會(huì)存在一些重復(fù)狀況，在備件設(shè)計(jì)的作用之下，一旦系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)區(qū)域的電器發(fā)生故障，故障部位的備件部分便會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)并替代故障元件進(jìn)行工作，使系統(tǒng)不會(huì)由于個(gè)別元件的損壞而停止工作，有效地保證了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在對(duì)汽車電器進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，如果應(yīng)用分區(qū)技術(shù)對(duì)各個(gè)區(qū)域的功能進(jìn)行劃分，每個(gè)區(qū)域所負(fù)責(zé)控制的元件量并不是很多，因此設(shè)計(jì)人員可以通過提供備件的方式來實(shí)現(xiàn)汽車電器電子控制系統(tǒng)的容錯(cuò)功能和自我診斷功能。容錯(cuò)功能和自我診斷功能能夠在系統(tǒng)電路發(fā)生故障時(shí)發(fā)揮重要作用，確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。但若發(fā)生燈絲燒毀等類型故障時(shí)，首先應(yīng)利用汽車故障自行診斷技術(shù)對(duì)故障部位及故障發(fā)生原因進(jìn)行自我診斷，再將診斷結(jié)果轉(zhuǎn)換為易于讀取的信息傳遞給駕駛?cè)藛T，確保駕駛過程中的安全。

3.2 電子通信技術(shù)

現(xiàn)代汽車電器電子控制技術(shù)的核心內(nèi)容主要體現(xiàn)在各個(gè)區(qū)域之間的通信方式和通信手段上。由于在對(duì)汽車電器進(jìn)行控制時(shí)，對(duì)于電器響應(yīng)時(shí)間及電器抗干擾等方面功能的要求不高，因此在采用現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)通信手段時(shí)，通常會(huì)采取與事件觸發(fā)式單線控制器局域網(wǎng)串行多路傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行通信，通過總線將各個(gè)區(qū)域之間的信號(hào)連接起來，這樣可以有效實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域之間的通信。事件觸發(fā)式單線控制器局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方式所采用的格式為數(shù)據(jù)幀格式，在數(shù)據(jù)幀內(nèi)進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)倪^程中，不僅包括數(shù)據(jù)域，還包括一些保證信號(hào)傳輸準(zhǔn)確的輔助領(lǐng)域，例如控制域、轉(zhuǎn)換域、接收域等。事件觸發(fā)式單線控制器局域網(wǎng)通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將現(xiàn)代汽車電器電子控制技術(shù)的發(fā)展推向了更高的智能化

平臺(tái)。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平也持續(xù)攀升，邁向了更高的臺(tái)階。為了更好地適應(yīng)并滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)汽車安全性和舒適性方面的性能提出了更高的要求?，F(xiàn)代化汽車電器電子控制技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了汽車電氣系統(tǒng)中各個(gè)電器之間的聯(lián)網(wǎng)，還實(shí)現(xiàn)了汽車電氣系統(tǒng)中電器與其他系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)，將汽車的網(wǎng)絡(luò)化及智能化程度推向了更高的臺(tái)階。但是為了更好地實(shí)現(xiàn)并發(fā)展這一技術(shù)，需要非常多的ECU電子設(shè)備提供支持，這樣也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)所花費(fèi)的成本較高，因此該技術(shù)在市場(chǎng)中還未被廣泛使用。即使如此，我們也相信在不久的將來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，汽車電器電子控制技術(shù)一定會(huì)取得突破性的進(jìn)展。

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