电工电子技术在汽车领域的应用与创新

2020-01-08史志华

湖北农机化 2020年19期

史志华

(南京技师学院，江苏南京 210023)

汽车领域中采用电工电子技术，主要的应用内容就是电子点火系统、汽车雨刷系统等等，为了可以提升相关的电工电子技术应用水平，在未来创新中应该注意电磁兼容性，应对目前的问题，创建相应的应用模式和机制，促使汽车领域中电工电子技术的良好融合。

1 电工电子技术在汽车运用中的现状

近年来，在我国汽车工业快速发展的过程中，汽车消费者提出的要求不断增加，电工电子产品逐渐壮大，汽车的电工电子产品不再局限于仪表盘方面与视听系统方面，还涉及到TCU产品、安全气囊产品等等，汽车成为了现代化的电工电子产品应用载体。目前，在汽车领域发展过程中，电工电子产品已经开始快速发展，产生汽车增产的良好动力，也加快了电工电子产品在汽车领域中的普及速度，主要就是汽车稳定、车载娱乐、车载网络等产品，应用在汽车仪表领域中、汽车空调领域中，起到了良好的促进作用。虽然我国在汽车市场中的电工电子技术产品已经进入到了稳定发展的时期，并且汽车电工电子市场的发展规模、发展速度减慢，但是还处于较高的发展水平。我国当前主要使用汽车电工电子产品，主要就是发动机燃油喷射产品、电子点火控制产品、安全气囊产品等等，并且很多都开始和国外先进的产品相互组装。从科研情况来讲，我国集中探索电工电子产品在发动机控制方面、电控悬架方面、电子网络技术方面的应用，和其他国家相比虽然存在一定的差距，但是在未来我国电工电子技术进步和发展的情况下，汽车领域中可以有效研究开发相关的技术，促使汽车领域中的电工电子技术高效化应用。

2 电工电子技术在汽车中的应用内容

汽车领域中的电工电子技术，功率半导体器件属于核心的部分，起到促使电工电子技术蓬勃发展的重要作用，已经应用到汽车领域中，促使了汽车行业的良好进步。具体的应用内容为：

2.1 电子点火部分

汽车领域中的电子点火系统主要通过微机控制，其中的组成部分就是传感器部件、电子控制器部件、电子点火部件等等，第一代模块中重点强调其中各项功能的实现，在当前的研究领域中开始重点分析高级别、集成度较高、成本较低的半导体划分方面，此类集成性的技术研究可以促使点火系统的创新改革，在多数的汽车电工电子系统中，电子解决方案开始替代之前的机械解决方案，这也是集成性技术研究带来的发展机遇。我国电工电子技术快速发展的环境中，已经研究出智能化的汽车点火系统，具有精准性的定时功能、空载检测功能、过载检测功能，加之应用微控制器设备，其中带有输入功能、诊断反馈功能，可以使得点火线圈实现良好的智能化驱动目的。从智能化的发展层面来讲，智能技术的应用增强了汽车内置保护功能，可以满足用户在附加诊断方面的需求，如果出现低电压的现象，智能化系统就会自动转入截止状态，可预防因为低电压问题带来的影响[1]。

2.2 电子控制部分

汽车领域中应用电工电子技术，电子控制部分主要就是传动系统与安全行驶2方面的电子控制，其中的传动系统电子控制，就是利用无级变速箱设备提升整体的舒适度，其中主要包含电动机的驱动控制功能、电磁离合器的驱动控制功能等等，按照车速情况、道路情况等自动化针对车速进行变化，不需要驾驶员进行手动换挡处理，可以确保驾驶的舒适度。在电工电子技术快速进步的过程中，已经开始研发有关的控制芯片，采用电磁阀驱动形式，满足具体的电工电子技术应用基本要求。

3 电工电子技术在汽车运用中的创新发展

3.1 计算机技术的应用趋势

我国在汽车领域中应用电工电子技术，采用悬架电子控制系统，借助计算机设备针对转向信号与制动信号全面检测分析，可以自适应针对车辆侧倾现象与前后仰现象处理，自动化针对减震器阻尼力的相关控制系统全面调整，预防出现倾斜问题、增强车轮在地面区域的附着力，同时还能利用超声波高度传感器设备针对汽车的高度控制，使用空气弹簧设备全面进行弹性系统的调整，然后借助光栅检测器设备针对转向角度准确测定分析，此类较为完整的控制系统，目前已经进入到大规模的生产中[2]。在未来发展的过程中，在汽车电工电子技术创新发展过程中，各种系统已经开始向着集中化的方向进展，可以创建完整的汽车控制系统，其中不仅有中心电脑部分，还会应用先进的微处理器部件、传感器部件、执行部件等等，组建成为较为庞大并且复杂的信息交换系统与电力控制系统，汽车中的计算机电工电子技术和系统的应用量逐渐增加，体现出良好的发展态势。

3.2 三维技术的应用趋势

汽车领域中电工电子技术三维技术的应用，主要是采用三维空间电脑形象的新技术，可以营造出真实性的画面，只需要佩戴眼镜头盔，就可以在屏幕中产生立体图像，尤其是在汽车设计的领域中，采用此类技术可以有效进行汽车导航图示仪电工电子产品设计、GPS电工电子产品、VICS电工电子产品设计等等，也能够为高级轿车设计巡航系统[3]。

3.3 电磁兼容性的研究趋势

对于电磁兼容性而言，主要就是车中应用电工电子技术，在电磁环境中具有一定的抗干扰能力，确保汽车电工电子产品运行环境的电磁干扰在规定范围之内，产品也具备一定的抗电磁干扰性，也就是电磁敏感度。从实际情况来讲，汽车中所使用的电工电子产品，其中含有很多导线部分、线圈部分等等，所具有的电容与电感存在差异，会构建成为闭合性的电路，形成相应的震荡回路[4]。具体的电路开启、关闭的瞬间，触点相互也可能会有火花、电弧，本身就属于高频电磁干扰源，向四周发射电磁波，对电工电子产品的正常运行会造成非常不利的影响，还会引发安全问题，所以在未来的创新发展过程中，汽车领域中应用电工电子技术，应该注重产品的电磁兼容性，尽可能提升产品抗电磁干扰性能，可以保证在系统运行期间不会受到电磁因素的影响而出现问题。

3.4 温度控制的研究趋势

汽车领域中应用电工电子技术，通常情况下相关的产品对环境温度提出了很高的要求，如果产品在一定的温度环境中性能很低，将会导致汽车部件的正常运行受到诸多不利影响。所以，在未来的研究中应该重点关注电工电子产品温度的控制，在使用之前开展极寒试验活动与极热试验活动，利用试验方式检验产品在不同温度环境中的性能，保证产品应用稳定性和性能符合标准的情况下才能应用于汽车领域。除此之外，在未来发展中还需要重点研究温度性能较高的电工电子产品，扩大适用温度的范围，确保产品的有效使用[5]。

3.5 高效率应用的发展趋势

近年来，我国汽车的功能开始增多，各种功率器件也不断增加，在提升运行效率与使用功能的情况下，器件散热问题也越来越明显。如何有效解决此类问题是提升电工电子产品应用效率的关键所在，在未来发展过程中应该重点开展各项研究工作，创建散热模式和系统，提升电工电子产品的运行效率与发展水平。在此期间，还需重点关注燃料的应用，研究如何才能在一定的燃料中增加汽车的行驶距离，重点研究如何更好地在燃料系统中将能量转变成为动力、电能，然后设计高效化运行的电力系统，完善其中的电能存储与电能转化为动力的功能。增强整体系统动力性的情况下，优化改善电子控制系统与有关的动力系统，提升不同系统的运行效率，保证制动能量的运用效果[6]。