汽車電子論文精選(九篇)
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第1篇：汽車電子論文范文
MC9S12XE系列單片機(jī)于2009年9月推向市場(chǎng)，經(jīng)過幾年的市場(chǎng)考驗(yàn)，其應(yīng)用已日趨成熟化。飛思卡爾公司為確保此系列單片機(jī)產(chǎn)品供貨的長期性和穩(wěn)定性，提供了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的長期市場(chǎng)供貨計(jì)劃，保證最短15年的供貨期和一流的技術(shù)支持，并在國內(nèi)設(shè)有生產(chǎn)廠，目前市場(chǎng)售價(jià)60元左右。MC9S12XE系列單片機(jī)主要有五大特點(diǎn)。
1）單片機(jī)內(nèi)部采用了增強(qiáng)型XGATE協(xié)處理器模塊，允許高速數(shù)據(jù)自主地在單片機(jī)外設(shè)和內(nèi)部RAM、I／O端口之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與處理。XGATE內(nèi)置有一個(gè)16位的精簡(jiǎn)指令集內(nèi)核，可以對(duì)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理并執(zhí)行復(fù)雜的通信協(xié)議，易于用C語言進(jìn)行編程。XGATE可以顯著降低CPU的負(fù)荷，使CPU能夠集中資源運(yùn)行關(guān)鍵的系統(tǒng)活動(dòng)，從而提高了單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力。
2）S12XE系列包括一個(gè)存儲(chǔ)器保護(hù)單元（MPU），用于防止軟件中的系統(tǒng)錯(cuò)誤。這個(gè)MPU解決了不同模塊之間的錯(cuò)誤交互導(dǎo)致的潛在問題，這項(xiàng)特性在汽車設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵，因?yàn)樗兄谧畲蟪潭鹊乜刂破囍邢到y(tǒng)故障的擴(kuò)散。
3）單片機(jī)片內(nèi)集成了可達(dá)1024KB的閃速存儲(chǔ)器Flash。近年來，隨著Flash在單片機(jī)片內(nèi)的應(yīng)用走向成熟，單片機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用又迎來了一次新的飛躍。Flash是一種非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，讀取它的內(nèi)容同RAM的讀取一樣方便，而對(duì)它的寫操作卻比EEPROM還要快。在系統(tǒng)掉電后，F(xiàn)lash中的內(nèi)容仍能可靠保持不變。Flash的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除，且寫入、擦除次數(shù)可達(dá)數(shù)萬次以上，從而使開發(fā)微控制器不再需要昂貴的仿真器。
4）簡(jiǎn)單的背景開發(fā)模式（BDM）：PC主機(jī)BDM調(diào)試器目標(biāo)板，使得開發(fā)成本進(jìn)一步降低，也使得現(xiàn)場(chǎng)開發(fā)和系統(tǒng)升級(jí)變得比較方便。
5）應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)提高了系統(tǒng)的電磁兼容性。在以往不使用鎖相環(huán)的微控制器應(yīng)用系統(tǒng)中，晶振電路由于其工作頻率比較高（通常為幾兆赫茲至幾十兆赫茲）而成為一個(gè)很大的干擾源，這一問題給系統(tǒng)設(shè)計(jì)、線路板布局帶來了很多不便。MC9S12XE系列單片機(jī)在時(shí)鐘發(fā)生系統(tǒng)中巧妙地使用了鎖相環(huán)技術(shù)，因而可在幾兆赫茲的外部晶振情況下，通過軟件編程產(chǎn)生上百兆的系統(tǒng)時(shí)鐘，從而降低了對(duì)外輻射干擾，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2在汽車電子中的應(yīng)用
現(xiàn)以一個(gè)典型的后處理系統(tǒng)電控單元的設(shè)計(jì)開發(fā)為例，說明XEP100在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用，該系統(tǒng)基于模塊化的設(shè)計(jì)思想，主要從電源模塊、信號(hào)輸入調(diào)理模塊、中央處理模塊、通信模塊、尿素泵的驅(qū)動(dòng)模塊、尿素噴嘴的驅(qū)動(dòng)模塊、尿素泵管箱加熱的驅(qū)動(dòng)模塊、故障診斷模塊而設(shè)計(jì)。中央處理模塊采用了飛思卡爾16位單片機(jī)XEP100作為核心處理器，主要功能是根據(jù)從CAN總線上獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)工況、數(shù)字信號(hào)（包括鑰匙開關(guān)、蓄電池的電源開關(guān)等）和模擬信號(hào)（包括尿素溫度、尿素液位、尿素壓力、催化器前溫等）由單片機(jī)XEP100進(jìn)行精確的邏輯運(yùn)算，來控制尿素溶液的噴射時(shí)刻和噴射量，尿素溶液被噴射到排氣管中與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而起到凈化尾氣的作用。電源模塊需要把蓄電池電壓24V轉(zhuǎn)換為5V的直流電壓，為單片機(jī)等集成芯片及傳感器提供5V電源。中央處理模塊是由中央處理器、晶振電路、復(fù)位電路、程序刷寫電路和接口電路組成，它是整個(gè)控制器DCU的核心，也是單片機(jī)XEP100工作必不可少的最小模塊單元。CAN通信模塊實(shí)現(xiàn)與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器ECU、儀表控制器信息的交互，通過CAN總線實(shí)現(xiàn)參數(shù)的在線標(biāo)定調(diào)試、程序的刷寫。信號(hào)調(diào)理模塊主要用于處理模擬信號(hào)和鑰匙開關(guān)等數(shù)字信號(hào)，模擬信號(hào)需要經(jīng)過一系列的調(diào)理電路處理成0~5V的電壓信號(hào)給單片機(jī)的AD端口，再由單片機(jī)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過一系列的調(diào)理電路給單片機(jī)的IO口。尿素泵的驅(qū)動(dòng)模塊中采用了infineon公司的電機(jī)控制芯片，它內(nèi)部集成了H橋電路，用來驅(qū)動(dòng)泵內(nèi)的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；對(duì)噴嘴、尿素箱加熱、尿素泵加熱、尿素管加熱的驅(qū)動(dòng)采用了安森美公司的MOSFET功率驅(qū)動(dòng)芯片，對(duì)執(zhí)行器的診斷可通過SPI接口與單片機(jī)通信，實(shí)時(shí)讀取故障信息。該后處理系統(tǒng)的電控單元被應(yīng)用在重汽國Ⅳ重型柴油車輛上，主要包括A7車型和HOWO車型，以滿足重型柴油機(jī)國Ⅳ排放法規(guī)的需要。經(jīng)過長期的試驗(yàn)驗(yàn)證，證明以單片機(jī)XEP100為主控芯片的電控單元具有非常好的穩(wěn)定性和可靠性，并贏得了良好的市場(chǎng)反映。
3結(jié)束語
第2篇：汽車電子論文范文
（一）外商的汽車技術(shù)
對(duì)我國汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的威脅同發(fā)達(dá)國際相比，我國的汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展則滯后了知識(shí)10年的時(shí)間，尤其是在電子控制單元、系統(tǒng)控制精度等發(fā)面存在著極為明顯的劣勢(shì)。這就導(dǎo)致了我國生產(chǎn)的汽車電子產(chǎn)品技術(shù)含量較低，難以開拓市場(chǎng)，企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不堪一擊。在我國加入WTO以來，國外的先進(jìn)技術(shù)指導(dǎo)下的汽車電子零部件紛紛涌入我國市場(chǎng)，他們?cè)诩夹g(shù)和資金上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，這就給我國的汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成了巨大的壓力，尤其是一些規(guī)模較小的企業(yè)根本很難與之抗衡，并最終導(dǎo)致國內(nèi)汽車電子企業(yè)的市場(chǎng)占有率微乎其微。
（二）汽車電子產(chǎn)品國產(chǎn)偏好大大限制了汽車電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)的提高研究
我國汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程來看，我國在汽車電子產(chǎn)業(yè)的國家政策方面一直保持著明顯的國產(chǎn)化趨勢(shì)。也就是說，我國在汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，比較注重通過引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，然后在實(shí)踐過程中通過具體操作和日常積累的方式，掌握這種技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)自主開發(fā)?？偟膩碚f，這一古城忽視了汽車產(chǎn)業(yè)的自主研發(fā)技術(shù)能力的條，并且縮小了自主研發(fā)產(chǎn)品的范圍，在一定程度上制約了產(chǎn)品的開發(fā)能力和汽車電子產(chǎn)業(yè)的專業(yè)技術(shù)能力。
（三）規(guī)模效應(yīng)削弱了企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力
我國大部分的汽車電子零部件企業(yè)規(guī)模小，沒有形成規(guī)模效益，因此產(chǎn)品生產(chǎn)成本高，效益低，所占市場(chǎng)份額小，不具備國際競(jìng)爭(zhēng)力。若想提高競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)必須擴(kuò)大規(guī)模，加大生產(chǎn)量，提升自主研發(fā)能力。汽車電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展不僅需要投入大量的技術(shù)和資金，而且產(chǎn)品的回收期很長，這在無形中就增加了技術(shù)開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)和難度，從而很大程度上制約了我國中小規(guī)模汽車電子企業(yè)的發(fā)展和提高。
（四）汽車產(chǎn)業(yè)的合資發(fā)展模式
限制了企業(yè)研發(fā)能力在我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期，實(shí)行的是合資發(fā)展方式，這樣便于彌補(bǔ)我國在技術(shù)和資金方面的劣勢(shì)。但是正是這一發(fā)展方式導(dǎo)致大量的核心技術(shù)掌握在跨國公司中，我國僅僅是停留在加工層面上，在技術(shù)方面難以實(shí)現(xiàn)本質(zhì)上的突破。在世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈上，受限于技術(shù)資源的匱乏，我國長期處于世界工廠的地位，我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的也僅僅是制造能力，企業(yè)研發(fā)能力的提升十分緩慢。
二、我國汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策
（一）突破汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展
為了實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的突破性發(fā)展，我們可以以新能源汽車為契機(jī)，大力發(fā)展新能源汽車的動(dòng)力電池、系統(tǒng)控制技術(shù)、整車匹配技術(shù)、電空調(diào)技術(shù)以及電轉(zhuǎn)向技術(shù)等。同時(shí)我們可以借助國家在車載信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用項(xiàng)目平臺(tái)，大力推廣處理器系統(tǒng)、圖像顯示體統(tǒng)、大容量信息存儲(chǔ)系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)能力的突破，快速占領(lǐng)這一市場(chǎng)。
（二）加強(qiáng)企業(yè)的人才管理和建設(shè)結(jié)合
國際汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，他們之所以能夠取得巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，一方面在于他們先進(jìn)的技術(shù)，另一方面則是由于他們科學(xué)有效的人才管理體系。為了留住高精尖人才，吸引業(yè)界精英，汽車電子企業(yè)不經(jīng)應(yīng)該提高員工的薪資待遇，更應(yīng)該優(yōu)化員工的工作環(huán)境，提升企業(yè)文化。另一方面，汽車電子企業(yè)也可以利用校企平臺(tái)，加強(qiáng)企業(yè)和高效的合作。企業(yè)可以為高效的教材編寫、實(shí)訓(xùn)課程提供豐富的實(shí)踐案例。企業(yè)可以在高校設(shè)立相應(yīng)的獎(jiǎng)學(xué)金，開設(shè)一些定向課程等方式，擴(kuò)大企業(yè)的社會(huì)影響力，同時(shí)社會(huì)員工對(duì)于企業(yè)的情感，培養(yǎng)一支專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力較強(qiáng)同時(shí)具備創(chuàng)新能力的人才隊(duì)伍，為企業(yè)發(fā)展培養(yǎng)后備力量。"
（三）大力培養(yǎng)汽車電子產(chǎn)業(yè)專業(yè)人才
在汽車電子產(chǎn)品發(fā)展方面，不在于高端技術(shù)的攻關(guān)突破，而是需要保持產(chǎn)品的高可靠性、高一致性，把握產(chǎn)品的品質(zhì)，在技術(shù)和管理上不斷提升。當(dāng)國內(nèi)的產(chǎn)品跟國際有沖突的時(shí)候，應(yīng)該花時(shí)間努力提高產(chǎn)品技術(shù)及質(zhì)量，使國內(nèi)的技術(shù)實(shí)力和質(zhì)量比國外強(qiáng)。技術(shù)創(chuàng)新方面，我們可以從單個(gè)系統(tǒng)或單項(xiàng)技術(shù)重點(diǎn)突破，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，形成國際化的競(jìng)爭(zhēng)力和供給能力。
（四）借助國際品牌，拉動(dòng)國內(nèi)企業(yè)發(fā)展
第3篇：汽車電子論文范文
OSEK/VDX規(guī)范從實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（Real-TimeOperatingSystem,RTOS）、軟件接口、通訊和網(wǎng)絡(luò)管理等方面對(duì)汽車的電子控制軟件開發(fā)平臺(tái)作了較為全面的定義與規(guī)定。將OpenSystemsandtheCorrespondingInterfacesForAutomotiveElectronics規(guī)范簡(jiǎn)稱為OSEK規(guī)范。
兼容OSEK/VDX規(guī)范的操作系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)
OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)包括以下四部分：OSEK/VDX操作系統(tǒng)規(guī)范（OSEKOperatingSystem，OSEKOS）,OSEK/VDX通訊規(guī)范（OSEKCommunication，OSEKCOM）,OSEK/VDX網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范（OSEKNetworkManagement，OSEKNM）以及OSEK/VDX實(shí)現(xiàn)語言（OSEKImplementationLanguage，OSEKOIL）。采用符合OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系
統(tǒng)可以提高產(chǎn)品代碼的復(fù)用率、降低開發(fā)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。使用兼容OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)如下圖所示。
2．OSEK/VDX任務(wù)管理
OSEK/VDX將任務(wù)分為基本任務(wù)和擴(kuò)展任務(wù)。基本任務(wù)具有3種狀態(tài)：運(yùn)行狀態(tài)、就緒狀態(tài)、掛起狀態(tài)；擴(kuò)展任務(wù)比基本任務(wù)增加一個(gè)等待狀態(tài)?；救蝿?wù)只在開始和結(jié)束時(shí)才有同步點(diǎn)。擴(kuò)展任務(wù)運(yùn)行時(shí)可能進(jìn)入等待狀態(tài)，因此不僅在開始和結(jié)束有同步點(diǎn)，而且運(yùn)行過程中可能有多個(gè)同步點(diǎn)。下圖所示的是擴(kuò)展任務(wù)與基本任務(wù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖。
OSEKOS規(guī)范規(guī)定的任務(wù)類型
3。OSEK實(shí)現(xiàn)語言規(guī)范
為了達(dá)到軟件可移植的目標(biāo)，OSEKOIL規(guī)范（OSEKImplementationLanguageSpecification）定義了一種配置和使用OSEK應(yīng)用的方法。下圖表示了一個(gè)遵守OSEK規(guī)范的應(yīng)用開發(fā)過程。OIL文件可以是手寫的或者是系統(tǒng)配置工具產(chǎn)生。
基于OSEK規(guī)范的應(yīng)用開發(fā)過程
OIL提供一種在特定CPU中配置OSEK應(yīng)用的機(jī)制。每個(gè)CPU對(duì)應(yīng)一個(gè)OIL描述。所有的OSEK系統(tǒng)對(duì)象用OIL對(duì)象來描述。OSEK應(yīng)用的OIL描述是一組OIL對(duì)象的組合。CPU是這些OIL對(duì)象的容器。OIL明確地為每個(gè)OIL對(duì)象定義了所有標(biāo)準(zhǔn)屬性。每個(gè)OSEK應(yīng)用可以定義附加地特殊執(zhí)行屬性和引用。每個(gè)OSEK應(yīng)用可以限制每個(gè)屬性的取值范圍。
4．車控電子產(chǎn)品的開發(fā)流程
車控電子產(chǎn)品是軟硬件結(jié)合的嵌入式系統(tǒng)。為了節(jié)約資源，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，一般應(yīng)采取軟硬件同步開發(fā)的方案。車控電子產(chǎn)品的開發(fā)工具對(duì)軟硬件的同步開發(fā)、調(diào)試提供了很好的支持。車控電子產(chǎn)品的軟件開發(fā)分為功能描述、軟件設(shè)計(jì)、代碼生成、操作系統(tǒng)環(huán)境下高級(jí)調(diào)試等步驟。車控電子產(chǎn)品的硬件開發(fā)分為硬件描述、硬件設(shè)計(jì)、硬件調(diào)試等步驟。當(dāng)軟件設(shè)計(jì)完成后，通過使用相應(yīng)的工具，完成在虛擬ECU平臺(tái)上的驗(yàn)證。當(dāng)硬件設(shè)計(jì)完成后，與硬件一起進(jìn)行軟硬件集成調(diào)試。通過這種開發(fā)方式，縮短了產(chǎn)品上市的時(shí)間。
軟硬件并行的開發(fā)方案
5．車控電子產(chǎn)品軟件開發(fā)流程
汽車車控電子產(chǎn)品軟件開發(fā)流程是“V”形開發(fā)流程。“V”形開發(fā)流程分為五個(gè)階段，即功能設(shè)計(jì)、原型仿真、代碼生成、硬件在回路仿真－HIL、標(biāo)定。
在功能設(shè)計(jì)階段使用的主要工具是MATLAB。通過使用MATLAB提供的Simulink、Stateflow等工具，完成控制方案的設(shè)計(jì)、功能模塊的設(shè)計(jì)、控制算法的設(shè)計(jì)等任務(wù)，并進(jìn)行初步的仿真模擬工作。在原型仿真階段使用的主要工具是dSPACE。使用dSPACE提供的快速控制原型－RCP工具完成離線的仿真工作。在開始該階段之前，需要使用RealTimeWorkshop、Targetlink等工具完成由Simulink、Stateflow等產(chǎn)生的代碼向標(biāo)準(zhǔn)C代碼的轉(zhuǎn)換工作。
6．車控電子產(chǎn)品代碼生成過程
在進(jìn)行向標(biāo)準(zhǔn)C代碼的轉(zhuǎn)換的過程中，可以根據(jù)需要加入符合OSEK規(guī)范的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在代碼生產(chǎn)階段使用的主要工具是CodeWarrior。通過使用CodeWarrior提供的編譯器、調(diào)試器等工具，完成從標(biāo)準(zhǔn)C代碼向目標(biāo)硬件平臺(tái)上的產(chǎn)品代碼的轉(zhuǎn)換工作。下圖表示了車控電子產(chǎn)品的代碼生成過程。
第4篇：汽車電子論文范文
汽車電子設(shè)計(jì)已成為汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。傳統(tǒng)方式下的汽車設(shè)計(jì)者不得不借助各種機(jī)械的、液壓的、電子的汽車零部件以驗(yàn)證汽車各子系統(tǒng)的功能，開發(fā)周期長，成本居高不下。為了縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本，人們引入了SABER仿真技術(shù)進(jìn)行汽車系統(tǒng)技術(shù)的驗(yàn)證和開發(fā)。SABER仿真技術(shù)通過對(duì)整個(gè)汽車系統(tǒng)進(jìn)行有效的建模和分析，能夠節(jié)約大量的試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)時(shí)間。國際上幾大跨國汽車公司都已使用SABER仿真技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如美國通用、大眾、克萊斯勒等。目前，國內(nèi)有泛亞技術(shù)中心能夠運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)與通用（北美）進(jìn)行同步開發(fā)。
1SABER軟件仿真技術(shù)
SABER軟件是一個(gè)在數(shù)學(xué)模擬及硬件設(shè)計(jì)方面功能卓著的仿真工具。對(duì)于復(fù)雜的混合信號(hào)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證問題，SABER軟件為設(shè)計(jì)工程師提供了一種功能強(qiáng)大的混合信號(hào)行為仿真器。由于混合信號(hào)硬件描述語言——MAST的支持，SABER軟件實(shí)現(xiàn)了單一內(nèi)核混合信號(hào)及混合技術(shù)的仿真，完全改變了模擬電路仿真的現(xiàn)狀。SABER軟件在混合技術(shù)領(lǐng)域具有多個(gè)仿真引擎，可以分別處理不同領(lǐng)域的設(shè)計(jì)單元，且遵循相應(yīng)的守恒定律，支持電力系統(tǒng)、機(jī)電一體化、機(jī)械系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、光電控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等系統(tǒng)單元?，F(xiàn)在，SABER軟件在汽車和飛機(jī)制造領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。尤其是在汽車制造領(lǐng)域，許多歐美公司已將它定為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并投資SABER軟件的發(fā)展以不斷滿足新的設(shè)計(jì)需要。
SABER軟件具有明顯的優(yōu)勢(shì)：分析從SOC到大型系統(tǒng)之間的設(shè)計(jì)，包括模擬電路、數(shù)字電路及混合電路；通過單一的混合信號(hào)仿真內(nèi)核就可以提供精確有效的仿真結(jié)果；通過對(duì)穩(wěn)態(tài)、時(shí)域、頻域、統(tǒng)計(jì)、可靠性及控制等方面的分析來檢驗(yàn)系統(tǒng)性能。
SABER仿真器能夠讓設(shè)計(jì)人員對(duì)從汽車的最初設(shè)計(jì)方案（方框圖）到由實(shí)際電路和機(jī)械實(shí)現(xiàn)的完整系統(tǒng)進(jìn)行仿真。這種能力對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（如ABS系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)等）尤為重要。
2汽車電子仿真技術(shù)的應(yīng)用
汽車在投產(chǎn)之前要經(jīng)過大量的測(cè)試試驗(yàn)，對(duì)原設(shè)計(jì)不斷地進(jìn)行修正往往會(huì)耗費(fèi)大量的物力和時(shí)間。在設(shè)計(jì)階段，對(duì)各種狀況進(jìn)行模擬仿真、修正、完善設(shè)計(jì)，能夠提高效率、縮短開發(fā)周期。使用SABER軟件進(jìn)行仿真，主要分為3個(gè)階段：建立數(shù)學(xué)模型、對(duì)系統(tǒng)原理進(jìn)行仿真和對(duì)仿真模型進(jìn)行修改檢驗(yàn)。
2.1建立數(shù)學(xué)模型
所謂計(jì)算機(jī)仿真就是將實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律用數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來，它們通常是一組微分方程或差分方程，然后通過計(jì)算機(jī)采用數(shù)值求解法求解這些方程。
在仿真之前，首先對(duì)系統(tǒng)原理圖中的所有零部件進(jìn)行抽象化，建立數(shù)學(xué)模型，繪制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。為了對(duì)電路或系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，經(jīng)常需要開發(fā)一個(gè)或一組模型。要研究電路的詳細(xì)特性，可能要求對(duì)物理器件建模，有時(shí)還需要對(duì)大型電路或系統(tǒng)建模。系統(tǒng)模型可能無需和器件模型一樣詳盡，但作為大系統(tǒng)仿真的一部分，系統(tǒng)模型仍然非常有用。零部件數(shù)學(xué)模型的質(zhì)量直接關(guān)系到仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過對(duì)數(shù)學(xué)模型各種參數(shù)屬性的設(shè)置來模擬零部件的功能，同時(shí)，經(jīng)過大量計(jì)算和試驗(yàn)，不斷修正、完善數(shù)模。對(duì)于同一類零部件可以共用一個(gè)（或一類）模型，通過調(diào)整數(shù)模參數(shù)值來實(shí)現(xiàn)零部件的更迭。這對(duì)于縮短開發(fā)周期、節(jié)省開發(fā)成本，起著至關(guān)重要的作用。
在一定外界條件（即輸人或激勵(lì)，包括外加控制與外加干擾）的作用下，從系統(tǒng)的一定初始狀態(tài)出發(fā)，所經(jīng)歷的由其內(nèi)部的固有特性（即由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)所決定的特性）決定了整個(gè)動(dòng)態(tài)過程。研究系統(tǒng)及其輸人、輸出三者之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，即可確定其性能的屬性。圖1是汽車音響系統(tǒng)中揚(yáng)聲器的物理模型，其中In_pfUIn_m作為輸人信號(hào)、由電磁學(xué)可知，可以進(jìn)一步將其簡(jiǎn)化為力f（t）輸人。
于是可將其進(jìn)一步簡(jiǎn)化為質(zhì)量-阻尼-彈簧系統(tǒng)，如圖2所示，圖2中m、c、k分別表示質(zhì)量、粘性阻尼系數(shù)、彈簧剛度。對(duì)系統(tǒng)而言，質(zhì)量受外力f（t）的作用，質(zhì)量位移為y（t）（實(shí)際揚(yáng)聲器銜鐵的振幅），系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程為my"（t）cy''''''''（t）ky（t）=f（t），y（o）=yo，y''''''''（o）=y''''''''。
其中，y（0）與y''''''''（0）分別為質(zhì)量的初位移與初速度，這就是在輸人作用于系統(tǒng)之前系統(tǒng)的初始狀態(tài)。顯然，此系統(tǒng)在任何瞬間的狀態(tài)完全可以由質(zhì)量的,y（t）與y''''''''（t）這兩個(gè)變動(dòng)著的狀態(tài)（即狀態(tài)變量）在此瞬間的取值來刻畫。因?yàn)閥（t）在此瞬間的取值代表了位移的情況，y''''''''（t）在此瞬間的取值代表了y（t）在此瞬間的變化趨勢(shì)（速度）的情況。
還有一種更直接的建立數(shù)學(xué)模型的方法，就是模擬硬件描述語言（AHDL）的含義。MAST就是一種AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的網(wǎng)表。
零部件的模型是建立在大量計(jì)算和試驗(yàn)基礎(chǔ)上的，SABER軟件提供了大量的零部件庫文件，對(duì)于類似的零件只需修改其屬性參數(shù)值即可。
2.2對(duì)系統(tǒng)原理進(jìn)行仿真
在仿真過程中，將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)變成為計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的仿真模型，是由SABER軟件系統(tǒng)來完成的，并同時(shí)根據(jù)仿真模型編制出仿真程序。通過對(duì)系統(tǒng)的仿真，可以隨時(shí)得出各個(gè)子系統(tǒng)或零部件的瞬時(shí)工作狀態(tài)及性能參數(shù)變化，如電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)矩等各參數(shù)的波形。通過對(duì)這些波形與實(shí)際試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，找出兩者的差別，從而修正原設(shè)計(jì)。
如先前所提及的，安全性和舒適性的需求導(dǎo)致了新的、高能耗的負(fù)載。這些負(fù)載可能隨著汽車產(chǎn)品的進(jìn)一步電子化，汽車電子控制裝置得到更多的應(yīng)用，所消耗的電能也將大幅度地增加?，F(xiàn)有的12V動(dòng)力電源已滿足不了汽車上所有電氣系統(tǒng)的需要，今后將采用集成的42V起動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)最大輸出功率將由目前的1.4kW提高到8kw左右，發(fā)電效率將會(huì)達(dá)到80以上。伺時(shí)，電壓等級(jí)的提升還將同時(shí)帶來許多新的問題。12V/42V汽車雙電壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示。
在雙電壓系統(tǒng)中，把用電設(shè)備分成兩部分：中小功率負(fù)載由14V電壓供電，如室內(nèi)燈、中控鎖、收音機(jī)、儀表、車載導(dǎo)航系統(tǒng)等主要為車身電子設(shè)備；大功率負(fù)載，如電控機(jī)械制動(dòng)裝置、電控機(jī)械氣門正時(shí)裝置、三元催化轉(zhuǎn)換加熱器、電控懸架等，主要為發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤系統(tǒng)電子設(shè)備，由42V電壓供電。此雙電壓供電系統(tǒng)有兩個(gè)關(guān)鍵器件，一個(gè)是DC/DC變換器，它能把交流發(fā)電機(jī)輸出的42V高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?4V的電壓。另一個(gè)，是裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的起動(dòng)-發(fā)電機(jī)，借助一個(gè)半導(dǎo)體整流-逆變功率變換器，它不僅充當(dāng)交流發(fā)電機(jī)，發(fā)出42V的高電壓，而且在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)還作為起動(dòng)機(jī)用。由于它是直接起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)間僅為0.5s，所以噪聲很小。
2.2.2起動(dòng)機(jī)／發(fā)電機(jī)系統(tǒng)
大功率起動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)（IntegratedStarter/Alternator，ISA）的轉(zhuǎn)矩特性一致，因此，集成兩種設(shè)備于一體在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上的效益也顯而易見。如圖4所示的輸出功率與內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線，ISA讓內(nèi)燃機(jī)的速度達(dá)到600v/min的起動(dòng)速度，然后切換到發(fā)電模式。由于42V系統(tǒng)能夠提供足夠的電能，發(fā)動(dòng)機(jī)在極短的時(shí)間內(nèi)起動(dòng)且在點(diǎn)火前達(dá)到更高的轉(zhuǎn)速，這樣可以降低低轉(zhuǎn)速下的排放，換句話說，使得汽車重起動(dòng)變得更加容易。
2.2.3雙電壓系統(tǒng)中42V供電系統(tǒng)
在運(yùn)行中，雙電壓系統(tǒng)的電壓隨著轉(zhuǎn)速變化而變化，電壓峰值對(duì)電器元件的影響是非常明顯的。圖5所示的是雙電莊系統(tǒng)中42V供電系統(tǒng)的變化曲線，非常清晰地顯示了在轉(zhuǎn)速急劇變化時(shí)電壓的瞬時(shí)值，此脈沖電壓峰值在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選擇電子電器元件時(shí)有著非常重要的參考價(jià)值。
在仿真過程中，主要分兩種類型進(jìn)行。為了描述簡(jiǎn)單，這里將42V與14V分開進(jìn)行討論。第一種方法，全部打開所有的電子設(shè)備，可以觀察到整個(gè)系統(tǒng)及各個(gè)電子器件的電壓、電流波形，以及各個(gè)電子電器設(shè)備互相切換或同時(shí)打開時(shí)的電壓、電流波形。同時(shí)，很方便地觀察到在拋載狀況時(shí)的峰值電壓波形，局部拋載或全部拋載對(duì)系統(tǒng)的影響。
2.2.414V供電系統(tǒng)
14V電壓系統(tǒng)主要用于各控制單元，對(duì)波形要求甚高。若峰值電壓及電流產(chǎn)生嚴(yán)重的脈動(dòng)，使蓄電池兩端電壓產(chǎn)生脈動(dòng)干擾，控制單元搭鐵（蓄電池負(fù)極）電位也將隨之產(chǎn)生脈動(dòng)干擾。如果這個(gè)干擾脈沖幅值過大，就會(huì)造成原有信號(hào)的丟失，引起控制失靈。觀察峰值電壓的波形，判定是否符合系統(tǒng)要求。14V線路上的電壓波形如圖6所示。
2.3對(duì)仿真模型進(jìn)行修改、檢驗(yàn)
通過對(duì)系統(tǒng)的仿真，得出的初步結(jié)果往往不能與理想的目標(biāo)相一致，還需要通過分析研究，以及與試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)系統(tǒng)原理或數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修改。SABER提供多種仿真分析，如：直流工作點(diǎn)分析、交流小信號(hào)分析、順態(tài)分析、蒙特卡羅分析（在模型參數(shù)值浮動(dòng)范圍內(nèi)隨機(jī)取樣，對(duì)所取的參數(shù)進(jìn)行分析，檢驗(yàn)器件參數(shù)在一定范圍內(nèi)浮動(dòng)對(duì)輸出的影響）、零極點(diǎn)分析等。結(jié)合多種分析，加以對(duì)仿真模型的完善。
第5篇：汽車電子論文范文
1）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)基本原理和構(gòu)造
當(dāng)今世界上的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程基本上都由四個(gè)沖程組成，即進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣。利用燃料和空氣的混合氣在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體的膨脹，發(fā)動(dòng)機(jī)借助于曲柄連桿機(jī)構(gòu)通過曲軸對(duì)外輸出扭矩而作功。發(fā)動(dòng)機(jī)按照所用燃料可分成汽油機(jī)、柴油機(jī)和燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)；按照點(diǎn)火方式可分成點(diǎn)燃式和壓燃式；汽油機(jī)按照空氣和燃油的比例可分成理論當(dāng)量燃燒和稀薄燃燒；按照汽油噴射地點(diǎn)可分成中央噴射、進(jìn)氣口噴射和缸內(nèi)噴射。
發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部分按其功能可分成燃油供應(yīng)系統(tǒng)、進(jìn)氣排氣系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、曲柄連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)如發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和各種泵等。
發(fā)動(dòng)機(jī)工況可分成冷起動(dòng)、起動(dòng)后、暖機(jī)、怠速、部分負(fù)荷、全負(fù)荷、加速、減速和倒拖滑行等。這些工況主要根據(jù)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)溫度（即冷卻液溫度）來區(qū)分。
2）電子控制在發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要意義
汽車電子控制始于發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制。電子控制之于1957年引入發(fā)動(dòng)機(jī)以及于1967年商品化，其初衷是為了滿足越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)要求，同時(shí)提高汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和舒適性?，F(xiàn)代汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)離開了電子控制是不可思議的。電子產(chǎn)品的產(chǎn)值在整個(gè)汽車中所占的比例隨著汽車級(jí)別的提升而升高，可達(dá)30以上。
3）發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制的核心問題
汽油機(jī)電子控制的核心問題是燃油定量和點(diǎn)火定時(shí)。柴油機(jī)電子控制的核心問題是燃油定量和噴油定時(shí)。
2．汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的組成
汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)跟其它電子控制系統(tǒng)一樣，也是由傳感器、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行器組成。
1）傳感器
（1）目前汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)常用的傳感器有：
l進(jìn)氣岐管絕對(duì)壓力傳感器（提供進(jìn)氣岐管絕對(duì)壓力信息供計(jì)算負(fù)荷等）
l燃油壓力傳感器（提供油軌燃油壓力信息）
l燃油箱壓力傳感器（提供燃油箱壓力信息）
l機(jī)油壓力傳感器（提供機(jī)油壓力信息）
l冷卻液溫度傳感器提供（提供發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信息）
l進(jìn)氣溫度傳感器（提供進(jìn)氣溫度信息供計(jì)算空氣密度等）
l空調(diào)蒸發(fā)器溫度傳感器（提供空調(diào)蒸發(fā)器溫度信息）
l空調(diào)冷凝器溫度傳感器（提供空調(diào)冷凝器溫度信息）
l空氣流量傳感器（提供空氣流量信息供計(jì)算負(fù)荷等）
l節(jié)氣門位置傳感器（提供負(fù)荷信息、負(fù)荷范圍信息、加速減速信息）
l油門踏板位置傳感器（提供負(fù)荷信息、負(fù)荷范圍信息、加速減速信息等）
l霍爾傳感器（提供轉(zhuǎn)速信息、曲軸位置和相位信息）
l感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器（提供轉(zhuǎn)速信息和曲軸位置信息）
l燃油箱液面位置傳感器（提供燃油箱液面位置信息）
l爆震傳感器（提供發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體接收到的振動(dòng)信息）
l排氣再循環(huán)閥閥桿位移傳感器（提供排氣再循環(huán)閥開度信息）
l氧傳感器（提供過量空氣系數(shù)l是大于1還是小于1的信息）
（2）目前柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)常用的傳感器有：
l增壓壓力傳感器（提供增壓壓力信息）
l燃油壓力傳感器（提供共軌燃油壓力信息）
l機(jī)油壓力傳感器（提供機(jī)油壓力信息）
l冷卻液溫度傳感器（提供發(fā)動(dòng)機(jī)溫度信息）
l燃油溫度傳感器（提供燃油溫度信息）
l進(jìn)氣溫度傳感器（提供進(jìn)氣溫度信息）
l排氣溫度傳感器（提供排氣口和排氣管的溫度信息）
l空調(diào)蒸發(fā)器溫度傳感器（提供空調(diào)蒸發(fā)器溫度信息）
l空調(diào)冷凝器溫度傳感器（提供空調(diào)冷凝器溫度信息）
l空氣流量傳感器（提供空氣流量信息）
l節(jié)氣門位置傳感器（提供節(jié)氣門位置信息用于排氣再循環(huán)控制）
l轉(zhuǎn)角傳感器（提供分配泵軸轉(zhuǎn)角信息）
l油門踏板位置傳感器（提供負(fù)荷信息、負(fù)荷范圍信息、加速減速信息）
l霍爾傳感器（提供轉(zhuǎn)速和曲軸相位信息）
l海拔高度傳感器（提供海拔高度信息）
l車速傳感器（提供車速信息）
l感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器（提供轉(zhuǎn)速信息和曲軸位置信息）
l燃油箱液面位置傳感器（提供燃油箱液面位置信息）
l排氣再循環(huán)閥閥桿位移傳感器（提供排氣再循環(huán)閥開度信息）
l氧傳感器（提供過量空氣系數(shù)l的具體數(shù)值）
l壓差傳感器（提供微粒物捕集器的壓差信息）
lNOX傳感器（提供排氣后處理系統(tǒng)的NOX濃度信息）
2）電子控制單元
電子控制單元（ECU）接受傳感器提供的各種信息并加以處理，根據(jù)處理向執(zhí)行器發(fā)出指令給，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施控制。電子控制單元由微型計(jì)算機(jī)和模擬電路組成。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子控制單元的信息處理量越來越大，現(xiàn)在所用的芯片已經(jīng)達(dá)到32位，晶體管數(shù)量可超過700萬個(gè)，匹配參數(shù)可超過6000個(gè)，針腳數(shù)目可超過150個(gè)。
3）執(zhí)行器
（1）目前汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)常用的執(zhí)行器有：
l電動(dòng)燃油泵
l電磁噴油器
l點(diǎn)火線圈
l各種怠速執(zhí)行器
l炭罐控制閥
l排氣再循環(huán)控制閥
l電動(dòng)節(jié)氣門（又稱電子油門）
l液壓回路電磁閥（用于可變氣門定時(shí)控制等）
l氣動(dòng)回路電磁閥（用于可變進(jìn)氣管長度控制等）
l全可變氣門電子控制執(zhí)行器
l渦輪增壓廢氣放空控制閥
l電動(dòng)二次空氣泵
l三效催化轉(zhuǎn)化器加熱執(zhí)行元件
l冷卻風(fēng)扇
l空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器
l發(fā)動(dòng)機(jī)上的其他輔助設(shè)備
（2）目前柴油機(jī)電子控制系統(tǒng)常用的執(zhí)行器有：
l電動(dòng)輸油泵
l各種燃油噴射泵
l噴油量執(zhí)行器（集成于燃油噴射泵內(nèi)）
l噴油提前角執(zhí)行器（集成于燃油噴射泵內(nèi)）
l燃油切斷閥（集成于燃油噴射泵內(nèi)）
l共軌高壓泵
l共軌壓力控制閥
l各種共軌噴油器
l單元噴嘴系統(tǒng)和單元泵系統(tǒng)的高壓燃油電磁閥
l熾熱塞
l排氣再循環(huán)控制閥
l電動(dòng)節(jié)氣門（又稱電子油門）
l可變氣門控制執(zhí)行器
l可變進(jìn)氣管長度執(zhí)行器
l渦輪增壓廢氣放空控制閥
l冷卻風(fēng)扇
l空調(diào)壓縮機(jī)電磁離合器
l發(fā)動(dòng)機(jī)上的其他輔助設(shè)備
一部分柴油機(jī)傳感器和執(zhí)行器集成于燃油噴射設(shè)備之內(nèi)，因所用的柴油噴射設(shè)備而異。
3．汽油機(jī)基本的電子控制項(xiàng)目
1）燃油定量。這是汽油機(jī)最重要的電子控制項(xiàng)目?？刂茖?duì)象是進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣與燃油的質(zhì)量比例，由ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和冷卻液溫度等參數(shù)決定。負(fù)荷就是駕車人對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩要求，通過吸入空氣量或油門踏板位置傳遞給ECU。執(zhí)行器是電動(dòng)燃油泵和電磁噴油器。燃油定量影響汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、舒適性、排放和零部件的安全。
2）點(diǎn)火定時(shí)。點(diǎn)火定時(shí)通常用點(diǎn)火發(fā)生時(shí)活塞在壓縮沖程上止點(diǎn)之前多少度曲軸轉(zhuǎn)角，即點(diǎn)火提前角來表征，也要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和冷卻液溫度等工況參數(shù)決定。執(zhí)行器是點(diǎn)火線圈。點(diǎn)火定時(shí)同樣影響汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、舒適性、排放和零部件的安全。
3）爆震控制。汽油機(jī)爆震會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)，惡化排放和燃油經(jīng)濟(jì)性。通過電子控制避免爆震的主要途徑是減小點(diǎn)火提前角。所以爆震控制通過點(diǎn)火定時(shí)控制實(shí)施。但是過小的點(diǎn)火提前角會(huì)影響燃油經(jīng)濟(jì)性。爆震控制的目的就是使點(diǎn)火提前角保持在恰好不發(fā)生爆震的臨界點(diǎn)。
4）油箱蒸發(fā)排放物控制。油箱蒸發(fā)排放物都是碳?xì)浠衔铮怯泻ξ镔|(zhì)，必須利用活性炭罐加以吸附，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用新鮮空氣清洗活性炭罐。清洗氣流通過進(jìn)氣管送入氣缸燃燒。并不是任何工況下都可以進(jìn)行清洗，所以要利用炭罐控制閥對(duì)清洗氣流加以控制。
4．柴油機(jī)基本的電子控制項(xiàng)目
柴油機(jī)基本的電子控制項(xiàng)目就是燃油定量和噴油定時(shí)。這兩者都由噴射設(shè)備根據(jù)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和冷卻液溫度等信息控制。這里，負(fù)荷信息由油門踏板傳感器提供。如果說汽油機(jī)可以采用，也可以不采用油門踏板位置傳感器的話，那么柴油機(jī)必須采用。
5．?dāng)U展的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制項(xiàng)目
1）擴(kuò)展的汽油機(jī)電子控制項(xiàng)目
l可變進(jìn)氣管長度電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性。
l可變氣門電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性，降低有害物質(zhì)排放。
l增壓壓力電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，降低有害物質(zhì)排放。
l排氣再循環(huán)電子控制。用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物排放。
l二次空氣電子控制。用于滿足歐4以上法規(guī)對(duì)碳?xì)浠衔锖鸵谎趸寂欧诺囊蟆?/p>
l三效催化轉(zhuǎn)化器燃油加熱或電加熱電子控制。用于滿足歐4以上法規(guī)對(duì)排放的要求。
l停車-起動(dòng)運(yùn)行電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性和滿足歐4以上法規(guī)對(duì)排放的要求。
l氣缸封閉和氣門封閉電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性，降低有害物質(zhì)排放。
l噴油壓力和噴油定時(shí)控制。用于汽油直噴，提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，降低有害物質(zhì)排放。
2）擴(kuò)展的柴油機(jī)電子控制項(xiàng)目
l噴油壓力電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，降低有害物質(zhì)排放。
l噴油規(guī)律電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，降低有害物質(zhì)和噪聲排放。
l多次噴油電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，降低有害物質(zhì)和噪聲排放。
l可變進(jìn)氣管長度電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性。
l可變氣門電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性，降低有害物質(zhì)排放。
l增壓壓力電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，降低有害物質(zhì)排放。
l排氣再循環(huán)電子控制。用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物排放。
l停車-起動(dòng)運(yùn)行電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性和滿足歐4以上法規(guī)對(duì)排放的要求。
l氣缸封閉和氣門封閉電子控制。用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性，降低有害物質(zhì)排放。
l微粒物捕集器再生電子控制。用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)微粒物排放。
6．展望和結(jié)語
1）發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)是一個(gè)非常有潛力的市場(chǎng)。隨著排放法規(guī)的逐步趨嚴(yán)和燃油經(jīng)濟(jì)性要求的逐步提高，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)正在飛速發(fā)展，新的電子控制技術(shù)還在不斷涌現(xiàn)。
2）都說世界制造業(yè)的重心正在向中國轉(zhuǎn)移。汽車行業(yè)，包括汽車電子行業(yè)，也在一定程度上出現(xiàn)了這種趨勢(shì)。但是，目前中國發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)的原配套產(chǎn)品基本上都出自外資企業(yè)。這些企業(yè)組裝產(chǎn)品用的元件幾乎都不是在中國生產(chǎn)的。由此我國喪失了許多GDP和就業(yè)崗位。國營和民營企業(yè)技術(shù)水平低下，只能仿造外資企業(yè)的產(chǎn)品，跟在外資企業(yè)后面從維修備件市場(chǎng)分一點(diǎn)殘羹冷飯。有的甚至還偷偷摸摸地打著外資企業(yè)的招牌，干著生產(chǎn)假冒偽劣產(chǎn)品的勾當(dāng)。這種局面應(yīng)當(dāng)扭轉(zhuǎn)。政府應(yīng)當(dāng)看到，這個(gè)行業(yè)的發(fā)展將會(huì)帶來巨大的GDP增長，并創(chuàng)造大量的就業(yè)機(jī)會(huì)。所以政府應(yīng)當(dāng)做出規(guī)劃，對(duì)這一行業(yè)加以扶植和整頓。
第6篇：汽車電子論文范文
在改進(jìn)汽車電工電子實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可更好地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神?？刹扇∽寣W(xué)生自愿報(bào)名的方法進(jìn)行預(yù)約，讓學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間，自己擬定題目，經(jīng)老師同意后，從原理設(shè)計(jì)、元件采購、印刷電路板設(shè)計(jì)與制作、產(chǎn)品的組裝調(diào)試、故障排除等所有的環(huán)節(jié)均由學(xué)生去完成。教師只需在實(shí)驗(yàn)過程中給出必要的指導(dǎo)就可以了。最后根據(jù)學(xué)生的產(chǎn)品給出成績，這樣可以大大調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性和主動(dòng)性。在開放實(shí)驗(yàn)過程中，注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)有想象能力及科技素質(zhì)的人才，強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生的個(gè)性，強(qiáng)調(diào)在著力培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的基礎(chǔ)上，突出創(chuàng)新意識(shí)。要合理選擇實(shí)驗(yàn)教材，或自編教材，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容符合汽車專業(yè)需求，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中有較大的思維空間和活動(dòng)空間。要使開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)收到較好的效果，必須具備以下條件：
（1）要有一支高素質(zhì)的師資隊(duì)伍，教師要向雙師型轉(zhuǎn)化，在實(shí)驗(yàn)過程中才能更好地幫助學(xué)生提高工程實(shí)踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
（2）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，增加實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，保證實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備滿足開放實(shí)驗(yàn)的要求。要有有效的實(shí)驗(yàn)室管理方法，可通過計(jì)算機(jī)或校園網(wǎng)使實(shí)驗(yàn)管理的工作簡(jiǎn)化。應(yīng)適當(dāng)提高擔(dān)任實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師待遇。
（3）學(xué)生要有學(xué)習(xí)的自覺性，才能保質(zhì)保量按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)，才能取得一定的效果。
二、開展開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用
第7篇：汽車電子論文范文
Keywords:automotiveelectronics,reconfigurablecomputing,reconfigurable-logicdevice,dynamicreconfigurabletechnology.
1引言
汽車歷經(jīng)百余年的發(fā)展，其機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到了近乎完美的程度，業(yè)界對(duì)汽車機(jī)械性能的改善已經(jīng)很難再有更大的提升空間。為了提高汽車的可靠性、功能性和舒適性，電子技術(shù)在汽車上被廣泛應(yīng)用。電子技術(shù)與機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)合，被認(rèn)為是當(dāng)前汽車技術(shù)發(fā)展過程中的一次“革命”。
汽車電子技術(shù)是汽車設(shè)計(jì)中的核心技術(shù)。汽車電子化的程度是衡量一個(gè)國家汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。汽車的設(shè)計(jì)者利用汽車電子技術(shù)開發(fā)新的車型，把它作為改善和提高汽車整體水平所采用的最重要的技術(shù)方案；汽車制造商則通過加快汽車電子化的進(jìn)程，把增加汽車電子裝置的數(shù)量等措施作為汽車的新賣點(diǎn)和奪取未來汽車市場(chǎng)的最重要手段。目前在國際上的中、高檔轎車的設(shè)計(jì)中，汽車電子產(chǎn)品平均已經(jīng)占到了汽車制造成本的27。這個(gè)數(shù)字還在不斷創(chuàng)造新高。據(jù)英飛凌（Infineon）公司預(yù)測(cè)，到2010年用于轎車上的汽車電子裝置的支出平均將占到整車制造成本的50。而在我國，每輛汽車的平均汽車電子設(shè)備應(yīng)用比例要比國際水平低5.5倍[1>。汽車電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是目前我國汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)步所面臨的一大契機(jī)和挑戰(zhàn)。
可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)成形于上個(gè)世紀(jì)九十年代中期[2>。如圖1所示，其主要思想是利用可重構(gòu)邏輯器件（如FPGA）的可重構(gòu)特性，通過不同的器件配置文件來改變器件實(shí)現(xiàn)的功能，從而能夠以硬件的性能靈活實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用?？芍貥?gòu)計(jì)算技術(shù)避免了微處理器計(jì)算模式因?yàn)槿≈?、譯碼等步驟導(dǎo)致的性能損失，同時(shí)也消除了專用集成電路（ASIC）計(jì)算模式因?yàn)榍捌谠O(shè)計(jì)制造的復(fù)雜過程帶來的高代價(jià)和不可重用等缺陷?？芍貥?gòu)計(jì)算技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用在了很多領(lǐng)域，如目標(biāo)匹配、大數(shù)值運(yùn)算等等，都取得了非常好的效果。
圖1：微處理器、可重構(gòu)計(jì)算、專用集成電路等三種計(jì)算模式的比較
汽車電子產(chǎn)品有著很多特殊的需求，而可重構(gòu)計(jì)算作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，具有的高性能、高靈活性、低開發(fā)周期、低成本等特征非常適合于汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用。
2汽車電子領(lǐng)域的需求分析
從1950年美國通用公司開創(chuàng)了將半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域的先河—將晶體管收音機(jī)安裝在汽車上開始，汽車電子產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)50多年的發(fā)展，目前已經(jīng)形成了功能多樣化、技術(shù)一體化、系統(tǒng)集成化、通信網(wǎng)絡(luò)化、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù)特征。當(dāng)前，汽車電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了優(yōu)化人-汽車-環(huán)境的整體關(guān)系的研究階段。汽車在滿足安全、節(jié)能、環(huán)保的同時(shí)，將進(jìn)一步滿足人們生活的需要，向舒適、便利、高效、數(shù)字化、信息化和智能化方向發(fā)展。
汽車電子技術(shù)主要有兩個(gè)大的應(yīng)用領(lǐng)域：一個(gè)是汽車電子控制系統(tǒng)，另一個(gè)是車載汽車電子裝置[3>。其中，汽車電子控制系統(tǒng)是機(jī)械和電子相結(jié)合的汽車電子產(chǎn)品，它的工作狀況會(huì)直接影響到汽車的性能。而車載汽車電子裝置則是可以在汽車環(huán)境下獨(dú)立使用的電子裝置，它的性能好壞并不影響汽車的性能。相比之下，汽車電子控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)涉及到了機(jī)械和電子兩個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，這兩部分的研發(fā)要協(xié)同進(jìn)行，所以整個(gè)過程比較復(fù)雜。車載電子裝置是IT行業(yè)中的應(yīng)用在汽車領(lǐng)域的擴(kuò)展，種類較多，例如遙控中央門鎖、車載電話、后座娛樂系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、車載計(jì)算機(jī)等等。這些產(chǎn)品因和整車的性能無關(guān)，可以獨(dú)立地進(jìn)行開發(fā)，所以和汽車電子控制系統(tǒng)相比，在開發(fā)的環(huán)節(jié)上比較簡(jiǎn)單。
汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮蛹夹g(shù)發(fā)展的主要需求有如下幾個(gè)方面：
·性能高。目前在汽車電子產(chǎn)品中對(duì)性能要求最高的部分是車內(nèi)的信息娛樂系統(tǒng)。一個(gè)信息娛樂系統(tǒng)可能包括多通道音頻系統(tǒng)、DVD播放器、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)以及免提移動(dòng)電話等等。這些子系統(tǒng)中涉及到的功能（如視頻處理等操作）需要強(qiáng)大的信號(hào)處理能力，對(duì)性能要求極高。另外，隨著汽車主動(dòng)安全理念的深入人心，新的汽車安全系統(tǒng)開始采用圖像、視頻和雷達(dá)處理，同時(shí)引擎和剎車控制系統(tǒng)也將采用更復(fù)雜的計(jì)算控制策略，計(jì)算量龐大的實(shí)時(shí)運(yùn)算將在應(yīng)付突發(fā)事件的時(shí)候發(fā)揮重要作用。這也給相關(guān)的汽車電子產(chǎn)品的處理能力提出了挑戰(zhàn)。
·靈活性強(qiáng)。汽車的設(shè)計(jì)者和制造商都面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問題是必須保證汽車電子設(shè)備的壽命與汽車的壽命相匹配。汽車電子設(shè)備的生命周期很短，不斷出現(xiàn)的新興的汽車標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)本身的不斷變化進(jìn)一步導(dǎo)致選擇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)必須考慮到其壽命、靈活性以及被接受的廣泛程度。為了保證汽車電子產(chǎn)品能夠緊跟汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，就要求汽車電子產(chǎn)品具有相當(dāng)?shù)撵`活性使其能夠根據(jù)需求做適時(shí)的改動(dòng)。在當(dāng)前各種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，而業(yè)界又缺乏占據(jù)有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，對(duì)汽車電子技術(shù)的這一需求顯得尤其重要。
·可靠性高。汽車作為一類特殊的產(chǎn)品，經(jīng)常會(huì)工作在惡劣的環(huán)境下，這對(duì)應(yīng)用在其中的電子產(chǎn)品的可靠性提出了嚴(yán)格要求。電子產(chǎn)品的精密性使它成為影響整車可靠性、安全性的重要因素。特別是在汽車電子控制系統(tǒng)中，高溫的工作環(huán)境往往會(huì)給電子產(chǎn)品帶來損傷，這極大地增加了整車的危險(xiǎn)性。這就要求電子產(chǎn)品能夠抵御住惡劣工作環(huán)境的干擾，同時(shí)具有適當(dāng)?shù)娜蒎e(cuò)能力，能夠在受到部分損傷的時(shí)候?qū)⑵湓斐傻挠绊懡档阶畹汀?/p>
·開發(fā)時(shí)間短。盡量縮短新車型新產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間是汽車設(shè)計(jì)者和制造商追求的目標(biāo)之一。圖2顯示出在汽車電子產(chǎn)品方面的新技術(shù)研發(fā)周期是非常短的。這就要求汽車電子技術(shù)的研發(fā)需要有方便快捷的開發(fā)平臺(tái)，并且在技術(shù)研發(fā)上有延續(xù)性和可復(fù)用性，盡量縮短開發(fā)時(shí)間。特別是在車載汽車電子裝置的研發(fā)中，因?yàn)樗鼈兣c汽車本身的性能無關(guān)，所以更可以不受到整車其它部分研發(fā)進(jìn)展的約束，需要在盡量短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出適合需要的產(chǎn)品。
·成本低。汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)價(jià)格的影響十分敏感。價(jià)格是決定汽車產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素之一。選用合適的技術(shù)、材料和器件對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。隨著汽車電子產(chǎn)品在整車成本中所占份額的增加，盡量降低這部分電子產(chǎn)品的成本是一個(gè)極為關(guān)鍵的問題。
圖2：汽車領(lǐng)域項(xiàng)目創(chuàng)新周期和開發(fā)時(shí)間示意圖[4>
以上我們討論了在汽車電子領(lǐng)域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品技術(shù)的一些基本需求。除此之外汽車電子產(chǎn)品還需要盡量降低能耗以及減少占據(jù)的空間等。
3可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域的應(yīng)用前景
在當(dāng)前的汽車電子產(chǎn)品中，大量使用了微處理器和專用集成電路實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵功能?？芍貥?gòu)計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)為汽車電子產(chǎn)品提供了另一個(gè)高效靈活的選擇。
可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展主要依賴于可重構(gòu)邏輯器件技術(shù)和動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，目前商用的可重構(gòu)邏輯器件在單片上已經(jīng)可以集成數(shù)以百萬計(jì)的基本邏輯門單元和其它各種復(fù)雜的計(jì)算邏輯，甚至有的高端器件上已經(jīng)集成了多個(gè)微處理器核進(jìn)一步加強(qiáng)器件的計(jì)算能力[5>。這為原來只是用于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的膠合邏輯和原形系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可重構(gòu)邏輯器件能夠逐步占領(lǐng)計(jì)算系統(tǒng)的核心地位提供了基本支持。動(dòng)態(tài)重構(gòu)是當(dāng)前可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一，它是指在不影響當(dāng)前系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，將可重構(gòu)邏輯器件上的部分資源配置為新的功能，從而提高資源利用率和增加系統(tǒng)性能。動(dòng)態(tài)重構(gòu)是可重構(gòu)技術(shù)的發(fā)展方向，目前主要集中在如何減少器件重構(gòu)開銷、優(yōu)化資源調(diào)度等方面的研究上。
與傳統(tǒng)的采用微處理器和專用集成電路的汽車電子產(chǎn)品相比較，利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的汽車電子產(chǎn)品具有以下優(yōu)點(diǎn)：
·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)能夠高效實(shí)現(xiàn)特定功能?？芍貥?gòu)邏輯器件上都是硬連線邏輯，它是通過改變器件的配置來改變功能的。器件的配置信息一旦被加載，整個(gè)系統(tǒng)就可以以硬件的性能大大加快功能的實(shí)現(xiàn)。汽車電子產(chǎn)品中那些計(jì)算量龐大的功能，典型的例子如視頻處理，其核心算法是定點(diǎn)數(shù)據(jù)上的算術(shù)密集型信號(hào)處理操作。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這些操作是適合在可重構(gòu)邏輯器件上高效實(shí)現(xiàn)的。將可重構(gòu)邏輯器件用于加速核心算法的執(zhí)行，再補(bǔ)充另外的微處理器與之耦合用于執(zhí)行輔助功能，如輸入、輸出等操作，是很好的可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)的構(gòu)建方式。目前已經(jīng)有多個(gè)利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的高效的視頻處理系統(tǒng)，并已經(jīng)在汽車電子領(lǐng)域廣泛使用[6>。
·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)能夠通過動(dòng)態(tài)改變器件配置來靈活滿足多種功能需求。動(dòng)態(tài)可重構(gòu)特性使得同一可重構(gòu)邏輯器件能夠滿足不同的設(shè)計(jì)需求，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)的專用集成電路計(jì)算模式不能夠達(dá)到的。汽車電子產(chǎn)品不同于一般的電子產(chǎn)品，它受到了很多因素的束縛。例如車型的限制，采用相同基本設(shè)計(jì)的同一款汽車會(huì)有經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)型和豪華型等不同型號(hào)。這就要求針對(duì)不同的型號(hào)都要有相應(yīng)的電子產(chǎn)品支持。為每個(gè)型號(hào)的汽車都分別設(shè)計(jì)專門的計(jì)算核心單元和電路的代價(jià)是高昂的，可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)就可以消除這個(gè)障礙。汽車設(shè)計(jì)者可以僅開發(fā)出一款運(yùn)用了可重構(gòu)邏輯器件的原型系統(tǒng)，然后根據(jù)不同的車型要求靈活地將可重構(gòu)邏輯器件配置為相應(yīng)的功能。另外，由于在業(yè)界缺少占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的標(biāo)準(zhǔn)，采用何種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也是設(shè)計(jì)者必須解決的難題。例如，當(dāng)前車上總線就有LIN、CAN、MOST等多種標(biāo)準(zhǔn)共存，不同標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)都有很大差異，為了使這些總線標(biāo)準(zhǔn)間不發(fā)生沖突，就可以考慮利用可重構(gòu)邏輯器件作為各標(biāo)準(zhǔn)間的橋接邏輯。
·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)適合惡劣工作環(huán)境下的應(yīng)用。當(dāng)前的可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)已經(jīng)經(jīng)受住了很多極端工作環(huán)境的考驗(yàn)，例如NASA的“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)火星車上就使用了大量可重構(gòu)邏輯器件。在汽車應(yīng)用領(lǐng)域，溫度會(huì)給汽車電子產(chǎn)品帶來最大的損傷。業(yè)界最高的節(jié)點(diǎn)溫度是150攝氏度，而用于惡劣環(huán)境下的可重構(gòu)邏輯器件的特殊封裝足夠保證系統(tǒng)在此情況下的正常運(yùn)行。利用可重構(gòu)邏輯器件的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是不需要微處理器必需的散熱系統(tǒng)，大大減少了電子產(chǎn)品占據(jù)的空間。另外可重構(gòu)邏輯器件具有的大量的冗余可重構(gòu)邏輯資源，使得當(dāng)器件的某些區(qū)域被破壞的時(shí)候，系統(tǒng)可以使用動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)自動(dòng)避開這些區(qū)域同時(shí)利用周邊的其它邏輯資源組合替代該區(qū)域被破壞的功能。
·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)具有強(qiáng)大的技術(shù)支持來加速產(chǎn)品開發(fā)。不同于專用集成電路的設(shè)計(jì)，可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)不需要大量的NRE（Non-RecurringEngineering）工作。器件廠商會(huì)配合不同的可重構(gòu)邏輯器件提供相應(yīng)的開發(fā)工具和流程，同時(shí)還會(huì)提供大量參考設(shè)計(jì)和IP核以減少設(shè)計(jì)者的重復(fù)勞動(dòng)并提高設(shè)計(jì)的可靠性。還有很多技術(shù)已經(jīng)成熟的仿真工具和驗(yàn)證工具可以在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段用于保證設(shè)計(jì)的正確性，減少了出錯(cuò)返工導(dǎo)致的時(shí)間浪費(fèi)。
·可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的使用能夠大大降低系統(tǒng)成本。系統(tǒng)成本的降低主要體現(xiàn)在兩個(gè)部分：一個(gè)是在設(shè)計(jì)過程中，另一個(gè)是在運(yùn)行過程中。目前的車用可重構(gòu)邏輯器件的單價(jià)最低已經(jīng)降至1.5美元，而且利用它實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的開發(fā)成本又遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于專用集成電路?？芍貥?gòu)邏輯器件的靈活性使得它不必像專用集成電路一樣，一個(gè)細(xì)微的修改就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電路的重新設(shè)計(jì)與制作。同時(shí)，在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候經(jīng)過分析可以確定有的功能不會(huì)同時(shí)被使用，那么設(shè)計(jì)者就可以考慮利用動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)在不同的需求時(shí)段里分別實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能，做到“一片多用”，節(jié)省了資源、空間和成本。
從上面的討論可以看出，將可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢(shì)，是切實(shí)可行的技術(shù)方案。當(dāng)前，業(yè)界也已經(jīng)注意到了可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用前景。
4可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域面臨的問題
雖然可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域取得了長足進(jìn)展，但是在汽車電子領(lǐng)域具體應(yīng)用的時(shí)候，還會(huì)面臨很多問題。下面列舉幾個(gè)最典型的問題：
·可重構(gòu)邏輯器件的選型。目前生產(chǎn)商用可重構(gòu)邏輯器件的幾大廠商：Xilinx，Actel，Altera和Lattice等都已經(jīng)開始關(guān)注汽車電子領(lǐng)域并陸續(xù)有產(chǎn)品推出。這些產(chǎn)品的硬件結(jié)構(gòu)、處理能力和市場(chǎng)價(jià)格等都各不相同。如何針對(duì)應(yīng)用進(jìn)行合適的器件選型是一個(gè)非常重要的問題。當(dāng)前的可重構(gòu)邏輯器件基本都是基于SRAM、Flash或者反熔絲技術(shù)。這三種技術(shù)各有千秋，其中主流的基于SRAM的器件目前已經(jīng)具有非常強(qiáng)大的處理能力；基于Flash的器件較少但是性價(jià)比較高；基于反熔絲技術(shù)的器件不具有多次重構(gòu)的能力但是可靠性較好。所以針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行器件選型需要在對(duì)應(yīng)用和器件信息都非常熟悉的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
·可重構(gòu)邏輯器件上應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。雖然目前已經(jīng)有多種方法簡(jiǎn)化了利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的開發(fā)過程。但是用硬件描述語言或者硬件原理圖來設(shè)計(jì)由可重構(gòu)邏輯器件執(zhí)行的應(yīng)用程序?qū)τ诖蟛糠謶?yīng)用開發(fā)者來說還是陌生和困難的。為了排除軟件設(shè)計(jì)者在軟件算法的硬件化實(shí)現(xiàn)中碰到的困難，已經(jīng)有多種類高級(jí)語言的硬件描述語言被開發(fā)出來，但是這些技術(shù)還并不成熟。由EDA軟件廠商推出的各種硬件應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件，也還存在著一些局限和缺陷，而且不能夠完全發(fā)揮出可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的威力。這就要求汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者務(wù)必掌握利用可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的設(shè)計(jì)思想并將其滲透到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中去。
·可重構(gòu)邏輯器件的可靠性保證。不同于傳統(tǒng)的微處理器和專用集成電路計(jì)算模式，可重構(gòu)邏輯器件是通過改變器件配置來改變功能的。特別是基于SRAM的器件，是由存儲(chǔ)在器件上的配置信息來控制器件中各邏輯單元間的硬連線的。因此通過配置端口輸入其它的配置信息就可能改變甚至損壞器件的功能，而在以前則不會(huì)出現(xiàn)類似情況。為了防范這些問題，就需要在關(guān)鍵電子設(shè)備上采用基于反熔絲技術(shù)的只能一次重構(gòu)的可重構(gòu)邏輯器件或者使用對(duì)配置信息加密等方法。
·動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)的研發(fā)與使用。雖然動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)在理論上已經(jīng)有了很大發(fā)展，并且有很多原型系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)。但是由于技術(shù)條件限制，目前缺乏具有普適性的研發(fā)方法，真正使用在產(chǎn)品上的技術(shù)也還有一些不足。這需要業(yè)界和學(xué)術(shù)界協(xié)作，針對(duì)汽車電子領(lǐng)域的關(guān)鍵應(yīng)用進(jìn)行攻關(guān)，盡量多地將當(dāng)前已經(jīng)成熟的動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)應(yīng)用在汽車電子產(chǎn)品上，帶來高效率、高資源利用率等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)開展對(duì)動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)的方法學(xué)的研究，為將動(dòng)態(tài)重構(gòu)技術(shù)更廣泛地應(yīng)用在電子產(chǎn)品領(lǐng)域提供技術(shù)保障。
第8篇：汽車電子論文范文
關(guān)鍵詞：電子汽車衡；稱重；維護(hù)
隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，電子汽車衡這種快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)稱量可靠性高的計(jì)量器具，越來越多地廣泛應(yīng)用于企業(yè)、商貿(mào)港口、倉儲(chǔ)等領(lǐng)域，在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的貿(mào)易結(jié)算，物料管理等方面起到了重要的作用。電子汽車衡多數(shù)安裝于戶外，為露天使用，因電子汽車衡所用的稱重傳感器、匹配器等電子元器件都安裝于秤體基礎(chǔ)內(nèi)，容易受到灰塵、潮氣、雷擊和不法分子作弊等的影響，引起稱重誤差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞傳感器和電子元器件，甚至造成電子汽車衡癱瘓。筆者結(jié)合工作實(shí)踐，從做好電子汽車衡的日常防護(hù)的角度，就提高電子汽車衡的工作效率進(jìn)行了一些探討。
1電子汽車衡的構(gòu)成和工作原理
電子汽車衡系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置由秤臺(tái)、稱重傳感器和稱重顯示部分，包括稱重顯示儀表，接線盒和信號(hào)電纜三大基本單元組成，根據(jù)用戶不同需要可選購其它外接設(shè)備以組成各種配置，包括計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、大屏幕顯示器、電源浪涌保護(hù)器、穩(wěn)定電源及多功能電源插座。
承載貨車進(jìn)入秤臺(tái)，在物體重力作用下，使稱重傳感器彈性體產(chǎn)生變形，粘貼于彈性體上后應(yīng)變計(jì)橋路阻抗失去平衡，輸出與重量數(shù)值成比例的信號(hào)，經(jīng)傳感器內(nèi)部的放大器，A/D轉(zhuǎn)換器，微處理等電子原件進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
2電子汽車衡維護(hù)的基本方法和要求
電子汽車衡出現(xiàn)故障，需要進(jìn)行分析、檢查，調(diào)修最后報(bào)請(qǐng)檢定部門，檢定合格后才能投入使用。這是一項(xiàng)較復(fù)雜細(xì)致的工作，既要有理論知識(shí)，又要有實(shí)踐技能。一是在弄通原理基礎(chǔ)上，可以通過看、聞、聽、觸的直觀檢查法、分割法、置換法、電阻電壓測(cè)量法等行之有效的方法來逐段檢查分析判斷，在這里分析的思路是最重要的，因?yàn)楣收蠈?shí)例是多種多樣的。但是只要檢修思路對(duì)頭，就可觸類旁通、舉一反三。二是記住電路中各主要測(cè)試點(diǎn)的電阻值、電壓值，對(duì)重要的元件開路或短路會(huì)產(chǎn)生什么后果做到心中有數(shù)。三是要熟練掌握常用測(cè)試儀表的使用以及元件好壞的判別方法，目前電子汽車衡的稱重顯示儀表基本上采用中規(guī)模集成電路，在弄通整個(gè)原理的基礎(chǔ)上，要對(duì)各集成塊的性能，技術(shù)參數(shù)和引腳定義有足夠的了解，這樣有助于提高排除故障的能力。四是處理故障也要進(jìn)行小結(jié)和反思，積累經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提高維修數(shù)率。
3電子汽車衡維護(hù)的重點(diǎn)及措施
3.1防稱重誤差，提高設(shè)備的精確度
造成電子汽車衡稱重誤差的因素很多，諸如：電子汽車衡秤體水平限位器脫落卡住、傳感器鋼球偏離中心位置、承重臺(tái)與底座或地基之間有異物頂住、秤臺(tái)與秤邊護(hù)坡相靠和傳感器、接線盒元器件損壞等故障。避免誤差主要做好三個(gè)方面的工作。首先，電子汽車衡安裝完畢后，要先用接近該汽車衡最大稱量的車輛往返多次在秤臺(tái)上通過，并在秤臺(tái)上采用急剎車的方式，使秤臺(tái)各部位的殘余應(yīng)力釋放出來，確保稱重傳感器的鋼球位于鋼球碗及承重臺(tái)鋼球碗之間，使傳感器與承重臺(tái)垂直受力，避免了側(cè)向受力，影響稱重?cái)?shù)值的準(zhǔn)確性，再鎖緊傳感器底座固定螺栓，傳感器固定螺栓要用黃油涂抹并包裹嚴(yán)密，以防螺栓銹蝕后難以拆卸更換傳感器。其次，電子汽車衡在使用一段時(shí)間后，要用撬棍檢查一下秤臺(tái)是否晃動(dòng)靈活，秤體與護(hù)坡之間(或秤坑之間)的縫隙里有無石子等異物頂住承重臺(tái)，導(dǎo)致重量未能完全加在傳感器上產(chǎn)生偏差，以及避免秤臺(tái)與坡道(或秤坑)相靠，產(chǎn)生稱重?cái)?shù)值誤差。第三，加強(qiáng)衡器的防塵、防水處理，可采取在秤臺(tái)面的兩節(jié)秤體連接處，在鋼質(zhì)秤面板(或水泥秤面板)加專用高強(qiáng)度、抗老化橡膠密封條，在密封條與秤體之間施密封膠的方案，以達(dá)到長期防塵、防水的效果。另外，安裝在秤體里的接線盒也易受雨水和潮氣的侵蝕，接線盒里的線路板元器件遇到潮氣容易造成短路，元器件損壞。對(duì)此，一方面可以選用一個(gè)密封性好的盒體，另一方面還可以與電子汽車衡廠家專業(yè)人員一同設(shè)計(jì)，在不影響秤體的情況下，加長各傳輸線(各傳輸線之間要做好屏蔽保護(hù))，把傳輸線通過鍍鋅鋼管埋在地下引入室內(nèi)，這種把接線盒移入室內(nèi)的辦法，可徹底的防止因接線盒氣密性不好帶來的器件間的短路故障的發(fā)生。對(duì)于有基礎(chǔ)坑的電子汽車衡來說，要加強(qiáng)防積水的措施，基礎(chǔ)坑內(nèi)鑿排水溝槽，要備置抽水機(jī)，在連續(xù)降雨時(shí)要立即拔掉電源，避免信號(hào)線、電源線和傳感器浸水后短路，及時(shí)抽掉基坑積水，疏通排水溝，以保證基坑干燥后儀表通電正常使用。3.2防雷雨損壞，提高設(shè)備的安全性
在春天梅雨季節(jié)以及夏季雷雨多的時(shí)候，露天使用的電子汽車衡和放在室內(nèi)的稱重儀表都深受其害，每年都有電子汽車衡遭雷擊的報(bào)修事件發(fā)生，雷電的破壞有直擊雷和感應(yīng)雷之分。電子汽車衡安裝在露天的秤體易遭直擊雷破壞，而安裝在室內(nèi)的稱重儀表多數(shù)遭感應(yīng)雷破壞，當(dāng)雷電直接擊在秤體上，造成稱重傳感器和接線盒內(nèi)元器件均被擊毀，感應(yīng)雷通過導(dǎo)線、電源線以及信號(hào)侵入磅房內(nèi)，致使稱重儀表損壞。雷雨天氣拔掉電子汽車衡的電源插頭不失為一種應(yīng)急措施，但是會(huì)影響到正常工作運(yùn)作很不方便。采取有效防雷措施可以極大的提高工作效率，可采取最直接的方式在秤體附近安裝避雷針、接閃器等避雷設(shè)置；電子汽車衡秤體部分要求每個(gè)稱重傳感器都要設(shè)接地(接地線一端與該稱重傳感器附近秤體相連，另一端與該秤重傳感器下地樁相連)，對(duì)于安裝在基礎(chǔ)內(nèi)的接線盒，其接地線也必須與秤體有效連通，整個(gè)秤體接地線與秤體附近的接地樁相連形成一個(gè)接地網(wǎng)；安裝于室內(nèi)的稱重儀表則要求對(duì)引入磅房內(nèi)的電源線和信號(hào)線要有屏蔽層保護(hù)，并且屏蔽層也要有效接地，磅房內(nèi)電源線路應(yīng)加裝電源浪涌保護(hù)器、空氣開關(guān)等保護(hù)措施，稱重儀表的接地線應(yīng)與磅房的接地樁相連，達(dá)到抗干擾防雷擊的雙重作用。防雷措施完成后，應(yīng)定期檢查秤體和磅房各地線連接點(diǎn)是否接觸完好，防止各連接點(diǎn)經(jīng)過較長時(shí)間后，產(chǎn)生氧化、松動(dòng)、銹蝕等情況的發(fā)生，防患于未然。
3.3防不法作弊，提高設(shè)備的可靠性
電子汽車衡由于其結(jié)構(gòu)因素和用戶在防范管理方面存在漏洞，容易被不法分子在電子汽車衡上采取一些技術(shù)措施進(jìn)行作弊，使企業(yè)蒙受經(jīng)濟(jì)損失。防止作弊行為，應(yīng)重點(diǎn)采取四點(diǎn)防護(hù)措施：一是對(duì)于無基坑的電子汽車衡，應(yīng)在離秤臺(tái)兩側(cè)約2cm處分別加設(shè)防護(hù)墻，防護(hù)墻高度與秤臺(tái)面相平，其目的既消除人為作弊空間，又可以防止大風(fēng)卷入汽車衡基礎(chǔ)內(nèi)對(duì)準(zhǔn)確計(jì)量的影響；二是對(duì)有基坑及淺基坑的電子汽車衡，在基坑處傳感器操作監(jiān)視孔上應(yīng)加蓋固定鐵板并加鎖；三是制定司磅員崗位職責(zé)，對(duì)稱重系統(tǒng)軟件設(shè)置權(quán)限控制，司磅員經(jīng)培訓(xùn)后持證上崗操作，配備保衛(wèi)人員加強(qiáng)夜間巡視檢查工作；四是要嚴(yán)格按照計(jì)量器具檢定周期申請(qǐng)檢定，在使用過程中發(fā)現(xiàn)稱重偏差太大或儀表顯示異常時(shí)，要提高警惕，及時(shí)通知計(jì)量檢定部門進(jìn)行檢查測(cè)試，防止不法分子有可乘之機(jī)。
參考文獻(xiàn)
[1]荊大永.全電子汽車衡的故障分析和處理[J].計(jì)量技術(shù)，2004，(2).
