线控技术在汽车电子应用中的实现分析

刘婷 徐晶

长城汽车技术中心 河北省保定市   071028

摘要：汽车线控技术已完全融入现代汽车制造产业中，使现代汽车制动系统、动力系统以及转向系统整体性能得到很大提升，同时使现代汽车整体运行稳定性与安全性得到有效保障。随着电子计算机技术不断发展与创新，汽车线控技术的整体功能性得到很大提高，先进信息传感器将驾驶员的操纵信息准确的反馈给各系统执行机构，各汽车系统执行机构根据操作指令做出精确改变，使现代汽车整体性能可以有效发挥出来，同时提升汽车运行过程中的稳定性与安全性。本文就此展开了论述，以供参阅。

关键词：线控技术；汽车电子；应用

引言

汽车线控技术在飞机上应用是比较早的，主要就是把飞机各类信号在传感器的应用下转变成电信号，然后把信号输入到ECU当中，输出指令进行控制各执行器动作，从而能控制飞机航向以及飞行的高度。而将线控技术应用在汽车电子当中也能有助于汽车的智能化水平提高。

1线控技术概述

（1）线控技术的简介。线控技术最早被应用于飞机的控制系统中，在进行飞机操纵控制的过程中，将飞行员操纵指令转化为电信号冉传递至飞机内部计算机的技术就是我们所说的线控技术。随着线控技术的发展，其不仅仅在飞机操作系统中得到了广泛应用，其与汽车电子系统的紧密结合也为汽车的电子化发展做出了重要贡献。从本质上来说，线控技术同电控技术类似，其都是通过信号的传递将驾驶信息向汽车内部各项系统中进行传递，使得驾驶员的操作能够有效的被执行。线控技术自身还具备着一定的风险调节和控制能力，能够对系统中所出现的漏洞和故障进行处理，确保汽车的稳定和正常使用。（2）线控技术的优点。线控技术相比较传统的操作方式而言，其在操作上更简便，技术人员在进行设计和使用时往往会根据驾驶员的驾驶习惯来进行功能的设定，这样一来能大大提升操作的便利性。线控系统通过传感器的使用能够用简单的方式来完成复杂的工作，通过简单的按键在汽车系统内部就可以实现十分复杂的工作和操作，便捷了驾驶员的工作，使其能够在驾驶的过程中更加专注。线控技术通过电信号的方式在各项系统之间进行信息的传递，加快了系统工作之间的转化效率，与传统的机械转化相比在效率上得到提升。

2线控系统在汽车电子中的应用

2.1汽车电子线控系统的关键技术

2.1.1总线技术

汽车电子系统的ECU如何进行信息通讯及各系统如何进行集成,在很大程度上依赖于总线技术.线控技术要求网络的实时性好、可靠性高,而且一些线控部分要求功能实现冗余,以保证在出现一定的故障时仍可实现这个装置的基本功能.这就要求用于线控的网络数据传输速度高,时间特性好(通讯事件发生时间是确定的)和可靠性高.线控系统网络协议主要有两个选择:一个是TTP/C(Time Triggered Protocol , SAE Class C ),即满足SAEC级网络的时间触发协议;另一个是Flex Ray (动态部分byteflight协议),这是一种既支持时间触发,又支持事件触发访问方式的协议,主要是满足可靠性的要求。

2.1.2容错控制技术

基于容错控制技术的SBW系统,在不影响系统控制功能的情况下,容错控制技术提高了转向系统的可靠性,保证了车辆的正常行驶及安全性.容错控制设计方法有硬件冗余方法和解析冗余方法两种.硬件冗余方法主要是通过对重要部件及易发生故障部件提供备份,以提高系统的容错性能;解析冗余方法主要是通过设计控制器的软件来提高整个系统的冗余度,从而改善系统的容错性能。

2.1.3动力电源技术

在EMB系统中，传一统的14V电压系统不再能很好地满足要求，42V电压系统的研究和电动汽车的深入研究为此技术的解决提供了平台，是线控技术广泛应用的基础。

2.1.4传感器技术

传感器是组成线控系统的基本且重要单元，因而传感器的科技含量直接影响整个汽车电子控制系统的性能。如何制造出体积小、成本低、可靠性高而且测量精度高的传感器就成为线控系统的关键技术之一。

2.2汽车电子中线控技术实现

汽车电子中线控技术的应用中，不同的技术所发挥的作用也是不同的，线控技术在汽车转向当中应用，就能省去转向盘以及转向车轮间机械结构，通过传感器以及电子元器件，就能把驾驶员转向指令转变成电信号输入到ECU并传给执行器，这样就能控制转向轮动作。线控转向技术的应用通过电子控制单元及数字传感器的应用能够完成这一转向的目标。将线控技术应用在油门电子系统当中，也能发挥积极的应用作用。线控油门技术的应用是通过同线控制动的原理，线控油门系统是通过加速踏板传感器以及传递线路和节气门执行器进行构成的，线控油门系统在对驾驶员施加于加速踏板的压力分析下，就能对节气门开度实施有效的控制，从而系统歘干起采集压力信息将其转换成电信号，然后在回路下传递给电子控制器，这样就能完成控油的过程。汽车电子中线控技术的应用虽然有着诸多的优势，但是在当前的发展过程中还存在着一定的局限，主要就是成本比较高，电子设备成本占据了整个车生产成本的百分之三十以上，将线控系统加以应用后，成本就比较高。还有就是对传感器的开发应用过程中还有待进一步的完善。

3汽车线控技术的前景展望

从以上分析看出，汽车线控技术的发展代表着未来汽车技术发展的方向。汽车线控技术的应用可以减轻了驾驶员的体力和脑力劳动，提高了整车主动安全性，使汽车驾驶性能更加满足非职业驾驶员的要求，从而对广大消费者产生了巨大的吸引力。汽车线控技术使汽车操作轻便、具有一定智能化的同时，获得了最佳的汽车转向性能、制动性能，提高了汽车的操纵性、稳定性和安全性，因此汽车线控技术必将有着广阔的应用前景：（1）从现代汽车的发展趋势看未来汽车的发展方向是低排放汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车、电动汽车四大主体车型，这已经成为人们的共识，而这四种主体车型的开发都离不开集成化很高的智能线控技术。（2）辅助驾驶系统和无人驾驶汽车是近年来新兴的热门研究领域辅助驾驶系统和无人驾驶汽车是为了实现汽车智能化。汽车智能化的最佳方案就是采用汽车线控系统。（3）从外围技术条件看预计42V电源将会得到快速发展，传感器精度会不断提高，成本会不断降低，模拟路感的电机振动控制技术也会日趋成熟，这些都将为线控技术的推广使用创造条件。（4）从生产成本来看随着电子元器件和电子芯片成本的降低，特别是其处理能力和可靠性的提高，可以使线控系统的成本不断下降，在不久的将来达到消费者的接受水平。

结束语

综上所述，随着我国智能化与自动化水平的逐渐提升，促进了我国汽车领域的发展，改变了我国传统汽车的发展现状。在汽车电子系统中，通过线控技术的引入，实现线控技术与汽车电子完美的融合，构成完善的汽车电子线控系统，大大提高了汽车电子的性能。利用传感器技术的优势，快速和高效的将驾驶员的指令转换为电信号，快速的传输到反应系统中，实现良好的控制效果；同时随着智能化技术的应用，提高了汽车的安全性，对汽车电子水平的提升具有重要意义，同时也促进了现代化汽车产业的发展。

参考文献

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