汽車(chē)電器的電子控制技術(shù)應(yīng)用研究

黃磊

廣西交通技師學(xué)院 廣西南寧市 530001

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)了電子控制技術(shù)應(yīng)用水平的提升，也讓汽車(chē)電器性能逐漸強(qiáng)化。和傳統(tǒng)控制技術(shù)相比較，電子控制技術(shù)的應(yīng)用強(qiáng)化了汽車(chē)電器的使用效率。尤其是在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展下，人們對(duì)汽車(chē)電器控制技術(shù)的整合度和集成度提出了更高的要求，所以要重視電子控制技術(shù)在汽車(chē)電器中的使用意義。

2 電子控制技術(shù)的工作原理

汽車(chē)電器設(shè)備是汽車(chē)的主要構(gòu)成部分，并設(shè)備的分布不夠集中，相比汽車(chē)機(jī)械結(jié)構(gòu)的控制原理更為復(fù)雜。為了減少影響汽車(chē)安全運(yùn)行中的各種因素，應(yīng)深度研究電子控制技術(shù)的使用方案，提高ECU電子控制單元對(duì)汽車(chē)電器的控制精度，但有效使用該控制技術(shù)，并不能提升集中控制效率以減少汽車(chē)線束數(shù)量。對(duì)此，相關(guān)技術(shù)人員在設(shè)計(jì)汽車(chē)電器設(shè)備過(guò)程中，要結(jié)合綜合因素設(shè)計(jì)各項(xiàng)設(shè)備，還可以充分發(fā)揮區(qū)域化設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)，從電子控制技術(shù)的工作原理出發(fā)，科學(xué)分配汽車(chē)電器位置，在每個(gè)區(qū)域中有效使用ECU電子控制單元，同時(shí)可以公用一條信號(hào)總線，將其他電子設(shè)備聯(lián)系在一起，以此減少線束數(shù)量[1]。

在設(shè)計(jì)電子控制系統(tǒng)過(guò)程中，技術(shù)人員可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)每一個(gè)汽車(chē)區(qū)域運(yùn)用了ECU之后，其能夠提高信號(hào)接收能力。因?yàn)榭刂菩盘?hào)是從總線發(fā)出，對(duì)此，每個(gè)區(qū)域收到的信號(hào)會(huì)有所偏差，要想進(jìn)一步強(qiáng)化信號(hào)接收的有效性，提高控制信號(hào)效率，相關(guān)技術(shù)人員在設(shè)計(jì)時(shí)可以充分發(fā)揮ECU的作用。電子控制系統(tǒng)可以結(jié)合區(qū)域功能，收集更多有效的傳感器信號(hào)，同時(shí)可以根據(jù)信號(hào)信息，全面控制電器運(yùn)作情況。在信息分析階段，可以看到汽車(chē)設(shè)備系統(tǒng)中區(qū)域眾多，并且這些區(qū)域的運(yùn)行原理相同。在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)可以從總線流向通信接口，同時(shí)在對(duì)應(yīng)的操作中，保證可以在驅(qū)動(dòng)電路的作用下控制每個(gè)電器的運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣可以提高汽車(chē)電器設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。汽車(chē)電子控制系統(tǒng)集中控制區(qū)的工作原理，見(jiàn)圖1。

圖1 汽車(chē)電子控制系統(tǒng)集中控制區(qū)的工作原理

3 電子控制關(guān)鍵技術(shù)

3.1 容錯(cuò)技術(shù)

在設(shè)計(jì)傳統(tǒng)技術(shù)中的汽車(chē)機(jī)電線路時(shí)，技術(shù)人員會(huì)根據(jù)之前的系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路，將其中相關(guān)系統(tǒng)革新，升級(jí)成現(xiàn)代的智能元件，這樣可以更好的發(fā)揮運(yùn)行的智能化優(yōu)勢(shì)，以此提升對(duì)系統(tǒng)運(yùn)作的控制。而而容錯(cuò)技術(shù)是電子控制技術(shù)中的內(nèi)容之一，現(xiàn)在要想逐步改進(jìn)過(guò)去的汽車(chē)電器設(shè)備，還需要確保汽車(chē)的性能得到進(jìn)一步提升，并在此基礎(chǔ)上促進(jìn)各系統(tǒng)之間的關(guān)系，對(duì)此，應(yīng)充分應(yīng)用容錯(cuò)技術(shù)，將其中備件對(duì)故障部件的備份作用發(fā)揮出來(lái)。如果某部分元件出現(xiàn)故障，這些備份部件可以代替有故障問(wèn)題的設(shè)備繼續(xù)運(yùn)作，從而辦證駕駛?cè)藛T的安全行駛[2]。

3.2 自行診斷技術(shù)

在行駛過(guò)程中，若汽車(chē)產(chǎn)生故障，那為了保證行駛?cè)藛T的安全，汽車(chē)電器設(shè)備中的自行診斷技術(shù)就會(huì)起著相應(yīng)的診斷作用，并將故障部位做出報(bào)告。如果出現(xiàn)故障問(wèn)題，其能夠及時(shí)了解故障范圍，并進(jìn)行備份和檢修，從而確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，之后在結(jié)合單線進(jìn)行控制，確保信息傳遞通常，并在此基礎(chǔ)上能夠結(jié)合自行診斷技術(shù)采取相應(yīng)的控制措施，減少故障問(wèn)題帶來(lái)的危害，從而增強(qiáng)汽車(chē)電器設(shè)備的智能水平。

3.3 即時(shí)通信技術(shù)

即時(shí)通信技術(shù)是汽車(chē)電器設(shè)備中電子控制技術(shù)的核心技術(shù)之一，對(duì)外界做出合理的反應(yīng)是該技術(shù)在汽車(chē)電器中的應(yīng)用價(jià)值，以此增強(qiáng)電子控制系統(tǒng)的抗干擾能力。就目前而言，系統(tǒng)通信技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了局域網(wǎng)中多路串行的傳輸，達(dá)到了汽車(chē)電器控制中對(duì)信號(hào)和通信的需求。另外，使用系統(tǒng)通信技術(shù)可以進(jìn)一步革新汽車(chē)電器傳統(tǒng)信息的傳輸模式，將信息傳輸格式轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)幀，該系統(tǒng)進(jìn)一步提高了信息傳輸?shù)娜嫘浴?/p>

4 汽車(chē)電器設(shè)備中電子控制技術(shù)的應(yīng)用

4.1 加快供電系統(tǒng)電壓轉(zhuǎn)化

現(xiàn)階段，汽車(chē)企業(yè)在新時(shí)代背景下得到了進(jìn)一步發(fā)展，電子設(shè)備和裝置類(lèi)型逐漸多元化，其中電能消耗也在不斷提高中。當(dāng)前12伏動(dòng)力的電源已達(dá)不到汽車(chē)電器設(shè)備的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，如果想要不斷提升汽車(chē)電器設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況，必須要充分使用電子控制技術(shù)中的集成起動(dòng)機(jī)，比如發(fā)電機(jī)42伏供電系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠最大限度提高電機(jī)出功率，一般可達(dá)到8千瓦左右，電效率比從前的高出很多倍。特別是在汽車(chē)電器設(shè)備中應(yīng)用42伏電氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠有效革新電子控制技術(shù)的特點(diǎn)，提高汽車(chē)的智能性。在智能汽車(chē)設(shè)備當(dāng)中，有很多樣式的傳感器，這些元件可全面控制駕駛?cè)藛T的基本狀況，并且可以綜合交通設(shè)施中的數(shù)據(jù)信息，之后判斷乘車(chē)員的安全狀況，一旦出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)，它會(huì)及時(shí)作出反應(yīng)。

4.2 完善系統(tǒng)功能

電子控制系統(tǒng)有著較強(qiáng)的智能化，同時(shí)功能性也比較明顯，因此，應(yīng)該在汽車(chē)電器設(shè)備中有效應(yīng)用該系統(tǒng)，這樣可以滿(mǎn)足駕駛?cè)藛T的需求，同時(shí)可以不斷增強(qiáng)駕駛?cè)藛T長(zhǎng)期施工的功能，綜合改善照明、點(diǎn)火、監(jiān)測(cè)等設(shè)備。該系統(tǒng)全面分析汽車(chē)電器功能時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)電器設(shè)備中的配電功能，該功能可以確保系統(tǒng)作業(yè)的可靠性，并且可以防止汽車(chē)電器設(shè)備運(yùn)行安全，以上功能的控制作用較強(qiáng)，因此在應(yīng)用電子控制技術(shù)時(shí)，要不斷改善這些設(shè)備。

比如，可以使用最新的倒車(chē)信號(hào)燈控制方法，也就是在車(chē)輛后退時(shí)，就將倒車(chē)燈開(kāi)啟，然后根據(jù)倒車(chē)燈的指示，科學(xué)控制信號(hào)燈，若駕駛?cè)藛T控制動(dòng)踏板時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)車(chē)輛在自然減速時(shí)，信號(hào)燈就會(huì)自動(dòng)發(fā)光，這時(shí)它起著提示后車(chē)的作用，以免產(chǎn)生追尾事件。信號(hào)燈可以測(cè)量前行速度，自動(dòng)控制和協(xié)調(diào)反光鏡和前照燈，讓駕駛?cè)藛T具有更好的前行視野，而照明才是它的主要功能。在汽車(chē)電器設(shè)備中使用電子控制技術(shù)，能夠減少空間浪費(fèi)，防止各種問(wèn)題的產(chǎn)生，達(dá)到智能化控制汽車(chē)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在應(yīng)用電子控制技術(shù)時(shí)，可以借助相應(yīng)軟件有效控制信號(hào)，將信息轉(zhuǎn)變成通俗易懂的信息[3]。

4.3 電子裝置數(shù)量的增加

汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，提高智能化的主要內(nèi)容有自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，這也是保障汽車(chē)安全運(yùn)行的基本條件。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，新時(shí)代的到來(lái)推動(dòng)了汽車(chē)電器的優(yōu)化和創(chuàng)新，要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制汽車(chē)設(shè)備，還需要強(qiáng)化動(dòng)力和懸架傳動(dòng)等內(nèi)容的控制效率，并且可以在其中增加相應(yīng)的電力裝置，以此協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)之間的配合力度，最終提高汽車(chē)電器系統(tǒng)功能。當(dāng)電子裝置數(shù)量逐漸增多后，還想要進(jìn)一步減少連接導(dǎo)線的數(shù)量對(duì)電子裝置產(chǎn)生的影響，還得控制好數(shù)據(jù)總線。此外，電子裝置需要在運(yùn)行中獨(dú)自完成控制功能，同時(shí)還要提供數(shù)據(jù)給控制裝置，因此設(shè)計(jì)人員要合理規(guī)劃電子裝置，精簡(jiǎn)化布線內(nèi)容，減少電氣節(jié)點(diǎn)數(shù)量，防止導(dǎo)線用量帶來(lái)的影響。在整個(gè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)總線可以控制到每一個(gè)電子控制裝置，并讀取其中的數(shù)據(jù)信息，如果出現(xiàn)運(yùn)行故障，就會(huì)第一時(shí)間進(jìn)行處理。

4.4 人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

汽車(chē)是目前人們出行的主要交通工具之一，這些年以來(lái)，對(duì)其的使用率也在不斷上升中，再加上對(duì)電子控制技術(shù)的使用，讓人們的駕駛更加方便。有效應(yīng)用電子裝置于汽車(chē)電器設(shè)備當(dāng)中，可以進(jìn)一步推動(dòng)汽車(chē)電器的發(fā)展，同時(shí)完善了汽車(chē)的操作性能和使用功能。而其中的人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是電子控制技術(shù)中的高端技術(shù)，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就是優(yōu)化了汽車(chē)電器的整體結(jié)構(gòu)。

例如，在汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)中有效運(yùn)用人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以在接近壓縮行程上止點(diǎn)時(shí)，可以在氣缸中產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃?jí)嚎s的可燃性混合氣。這一控制原理是在點(diǎn)火圈中一個(gè)繞組中將會(huì)反復(fù)通電、斷電，并在另一個(gè)繞組中產(chǎn)生高電壓。

另外，在科技的發(fā)展下，汽車(chē)發(fā)電機(jī)管理系統(tǒng)中也應(yīng)用到了人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。并且在電子技術(shù)的使用過(guò)程中，結(jié)合相應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將進(jìn)一步運(yùn)用到安全保障技和便捷駕駛方面的技術(shù)，這一運(yùn)用過(guò)程進(jìn)一步增加了駕駛體驗(yàn)感，也讓汽車(chē)駕駛更加安全可靠[4]。

4.5 ABS汽車(chē)剎車(chē)技術(shù)

根據(jù)汽車(chē)電器的使用情況，往后汽車(chē)運(yùn)行中的警報(bào)、剎車(chē)和轉(zhuǎn)向等功能都需要電子控制技術(shù)的支撐，使用不同的電子控制技術(shù)，可以提高汽車(chē)電器操作困難等問(wèn)題的應(yīng)對(duì)思路和方案。比如對(duì)于汽車(chē)剎車(chē)系統(tǒng)而言，如果汽車(chē)在行駛中遇到突發(fā)情況，駕駛?cè)藛T一般都會(huì)選擇及時(shí)剎車(chē)，在汽車(chē)行駛速度過(guò)高的情況緊急涉車(chē)特別容易產(chǎn)生漂移情況，嚴(yán)重還會(huì)引起側(cè)翻事故。對(duì)于這一情況，可以在汽車(chē)電器的電子控制系統(tǒng)中有效使用ABS汽車(chē)剎車(chē)技術(shù)，這樣能夠進(jìn)一步改善剎車(chē)系統(tǒng)，同時(shí)避免因?yàn)橥话l(fā)情況采取不正確的剎車(chē)方法從而造成的安全事故。在運(yùn)用電子技術(shù)時(shí)，使用ABS汽車(chē)剎車(chē)技術(shù)可以提高汽車(chē)電器的安全性能。

5 電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1 智能化和自動(dòng)化

隨著電子控制技術(shù)水平的提高，汽車(chē)電器對(duì)于電子技術(shù)的運(yùn)用范圍逐步擴(kuò)大，為了進(jìn)一步強(qiáng)化電子技術(shù)，滿(mǎn)足現(xiàn)代人的智能化需求，電子控制技術(shù)將會(huì)朝著自動(dòng)化和智能方向發(fā)展，這也是未來(lái)發(fā)展必經(jīng)之路。以前汽車(chē)電器的控制模式比較機(jī)械化，而現(xiàn)如今，汽車(chē)電器的構(gòu)成越來(lái)越復(fù)雜，汽車(chē)機(jī)身重量加重，進(jìn)一步加大了汽車(chē)電器的控制難度。未來(lái)進(jìn)一步提高控制效果，電子控制技術(shù)的自動(dòng)化和智能化發(fā)展非常關(guān)鍵。

過(guò)去汽車(chē)發(fā)展核心是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，而現(xiàn)如今的科技水平逐漸增強(qiáng)，汽車(chē)電器的電子控制技術(shù)也在不斷創(chuàng)新中，在未來(lái)將實(shí)現(xiàn)更加智能和自動(dòng)化發(fā)展。自動(dòng)化和智能化技術(shù)的應(yīng)用可以結(jié)合粵汽車(chē)內(nèi)部空間，優(yōu)化電子控制操作流程，能夠進(jìn)一步規(guī)避運(yùn)行中產(chǎn)生的負(fù)面影響。

5.2 高端化與普及化

從某一層面而言，電子控制技術(shù)對(duì)汽車(chē)電器控制領(lǐng)域起到的作用，主要表現(xiàn)在可以提高汽車(chē)電器的使用功能，擴(kuò)大汽車(chē)電器的普及。根據(jù)現(xiàn)如今汽車(chē)電器行業(yè)對(duì)電子控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，該技術(shù)的發(fā)展目的主要是以用戶(hù)的需要為主，在達(dá)到用戶(hù)的要求后，重視用戶(hù)個(gè)性化和多元化的需求，對(duì)此電子控制技術(shù)將會(huì)朝著高端化方向前進(jìn)。例如，在汽車(chē)領(lǐng)域中，現(xiàn)代化電子控制技術(shù)將會(huì)在高端化汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈中有效運(yùn)用，且這一情況恰好和市場(chǎng)的發(fā)展相一致[5]。

但又從某一層面分析，若汽車(chē)的使用率越來(lái)越高，那現(xiàn)代電子控制技術(shù)也不在局限于高端汽車(chē)行業(yè)，還會(huì)展現(xiàn)普及化的發(fā)展形勢(shì)。如果一般的汽車(chē)制造業(yè)提高對(duì)電子控制技術(shù)的重視后，將會(huì)不斷使用電子控制技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電器的普及化發(fā)展。

5.3 安全化與高效化

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度逐漸加快，人們的生活質(zhì)量不斷提高，對(duì)于汽車(chē)的需求量也不斷增加，而汽車(chē)的使用安全將成為人們重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象之一。對(duì)于汽車(chē)而言，汽車(chē)的使用安全性受到汽車(chē)電器本身安全功能的直接影響。如果汽車(chē)在正常行駛中，或行駛在高速形式下，汽車(chē)是否可以保證能夠長(zhǎng)時(shí)間的安全高效行駛，也就是將駕駛?cè)藛T對(duì)于各種問(wèn)題的應(yīng)對(duì)方式去除以后，人們對(duì)于汽車(chē)電器控制技術(shù)的使用安全性和高效性也提出了相應(yīng)要求。從駕駛?cè)藛T的視角出發(fā)，汽車(chē)電器電子控制技術(shù)的安全性能直接影響著駕駛?cè)藛T的駕駛心理，也就是說(shuō)駕駛?cè)藛T能否安全駕駛好汽車(chē)，不僅需要依靠駕駛?cè)藛T本身的行駛技術(shù)，還取決于汽車(chē)自身的穩(wěn)定性功能。

例如，汽車(chē)多媒體導(dǎo)航系統(tǒng)是汽車(chē)常用的電氣設(shè)備，導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展情況和使用水平影響著駕駛?cè)藛T的駕駛體驗(yàn)，汽車(chē)導(dǎo)航的性能水準(zhǔn)也將體現(xiàn)在其為駕駛?cè)藛T對(duì)于道路的指引，如果導(dǎo)航指引的道路比較安全順暢，那么導(dǎo)航可以在某一程度促進(jìn)駕駛?cè)藛T的行駛水平。從生活方面分析，導(dǎo)航技術(shù)的使用進(jìn)一步提高了汽車(chē)的行駛效果，并在人們出行舒適度方面起著一定的促進(jìn)作用，為用戶(hù)選擇最佳的出行路線，可以讓人們安全高效的行駛。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在汽車(chē)電器中合理使用電子控制技術(shù)，可以很大程度上提高汽車(chē)電器的使用性能和控制效果，其發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用。在電子控制技術(shù)的發(fā)展歷史中，電子控制技術(shù)是根據(jù)汽車(chē)電器的實(shí)際發(fā)展情況進(jìn)行不斷創(chuàng)新。同時(shí)汽車(chē)制造業(yè)在運(yùn)用電子控制技術(shù)方面的水平逐漸提高，在不斷優(yōu)化傳統(tǒng)控制模式的基礎(chǔ)上，提高了汽車(chē)電器的綜合能力，并運(yùn)用電子控制技術(shù)提升了汽車(chē)電器的應(yīng)用效率，其發(fā)展前景非?？捎^。