关于汽车电器的现代电子控制技术研究

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，通过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。

文章来源：《现代科学仪器》 网址: http://www.xdkxyq.cn/qikandaodu/2021/0708/517.html