發展中的汽車電器控制技術

【摘 要】本文分析國內外在汽車電器控制方面的技術現狀，以及汽車新型網絡在汽車電器控制中的應用，探討汽車技術的發展趨勢。

【關鍵詞】汽車電器系統；控制技術；現狀；發展趨勢

隨著人們對汽車的質量、環保、安全、節能等方面的要求日益關注，汽車制造業開始將更多的電子設備引入進來，對傳統電器進行改造，但是電器元件的增加，也給汽車制造帶來一些新的問題，比如加大了大規模汽車線束的制造、加工和安裝的難度；使得各個電器之間的協調關系更為復雜；提升了對電器工作狀態的監測和控制能力的要求等等。

一、汽車電器控制技術的發展現狀

汽車電器系統在應用初期，實現的是點對點的導線連接控制，隨著技術的不斷發展，集成電路技術出現并廣泛應用，并朝著智能化邁向堅實的一步，微控制器能夠開展決策控制。到本世紀以來，汽車電子控制單元之間的連接方式發生了質的飛躍，以電子網絡系統連接替代而來線束連接，實現了智能化、網絡化的控制管理，推動汽車電器區域集中控制系統的穩步發展。現在主要研發的電器區域集中控制技術在汽車制造公司、汽車零部件公司、汽車制造技術研發機構的重視越來越大，甚至在汽車的批量生產中開始嘗試運用某些電器區域集中控制技術，這在幾個大的汽車制造公司都有所體現。德國大陸汽車公司，他們生產的汽車的所有電器系統，均采用儀表總線、多用途總線來進行連接，在車門模塊，車前、車中和車后電器模塊，車燈總成模塊，駕駛室模塊等等中都有所應用；沃爾沃汽車公司最早采用汽車電器控制系統技術是在XC90型轎車，在這個系統中使用了車身電子總線、娛樂通信總線和傳動總線三條總線。在9300系列客車中，沃爾沃公司采用BEA客車電器構造系統，數據總線實現了汽車電器系統的整合，對各功能組件進行有效監控、錯誤診斷和恢復。NXP公司采用了最新的CAN-Bus現場總線技術，在燈控模塊、座椅控制模塊、門控模塊、以及傳功裝置控制模塊和儀表控制模塊方面利用CAN進行連接，同樣，在雨刷控制模塊和天窗控制模塊，以及車窗控制模塊方面也是采用了LIN網絡連接技術。在NXP公司的電器系統中，主要是進行分布式的控制實現，其劃分的主要依據是電器的具體位置，具體有駕駛座、乘員座、四個車門、天窗、副駕駛位、前后風窗等十個模塊。在飛思卡爾公司，其汽車電子和電氣設備之間的整車連接網絡，主要通過三種類型的總線，實現連接，形成了整車電器智能控制系統的最初模式。奇瑞汽車公司在汽車電器控制系統中研究與開發，主要側重于高、低速CAN總線，K線以及LIN總線四個方向。在奇瑞應用的系統中，包括了乘員門模塊、駕駛員側門模塊、溫控模塊、安全氣囊模塊、儀表盤模塊、后備箱門模塊等等，在整車電器控制技術方面的研發在國內處于前列。國內的各高校在相關方面也進行了研究和開發，有代表性的主要有清華大學的智能電器系統，大連理工大學的車身電器控制系統，天津大學的基于CAN總線的車身智能控制系統等等。在清華大學的汽車電氣系統中，各個智能電器、信息網、供電網絡都是獨立存在的，不管是全車電器的故障診斷，還是網絡操作，或者是報警，都有很好的實現效果。大連理工大學的研發主要應用于小型客車，對車輛的安保系統、遠程解鎖、車輛定位、后視鏡控制、座椅、照明以及車窗等方面實現了電器控制。

二、汽車電器控制領域的新技術

目前，人們嘗試著從飛機控制系統進行延伸研究，提出一種線控網絡技術，應用到汽車控制中，如電控制動（Brake-by-Wire）、電控轉向（Steering-by-Wire）等，這類總線控制技術提高了汽車通信系統的可靠性指標，加強了汽車的容錯能力。在很大程度上彌補了CAN總線的缺陷。為了提高汽車的自診斷功能，汽車中的微控制器采用多個網絡進行連接，為了實現個汽車系統之間，包括生產工具和服務工具，通過藍牙技術實現雙向通信，這種無線通訊的數據傳輸非常快，可以隨時下載最近軟件，以適應人們的需求，包括語音、圖像等娛樂服務。為了滿足人們日益提高的需求，DVD、MP4等多種多媒體設備播放器開始應用到汽車中來，也產生了用于汽車制造業的專用網絡標準，這種多媒體光纖網絡的傳輸率較藍牙技術更快，性能更好，成本更低。在汽車制造業中，最早使用MOST協議的BMW公司，之后在許多汽車制造公司中逐漸被廣泛應用。

綜上所述，汽車電器控制技術能夠有效的提高汽車的安全性能、舒適性能、環保性能以及節能效果，這與人們對汽車的需求相適應，在未來將向智能化、數字化、網絡化發展，加強汽車電器控制技術的研究和開發，將推動我國向汽車制造強國前進。

參考文獻

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