基于汽車電子控制技術(shù)的四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析

3.1結(jié)構(gòu)框架

在汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計中對于系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計是關(guān)鍵，從系統(tǒng)整體的角度出發(fā)開展設(shè)計工作，在統(tǒng)攬全局的基礎(chǔ)上分析系統(tǒng)的局部細(xì)節(jié)，確保汽輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電子控制功能可以有效地發(fā)揮作用。在4WS系統(tǒng)中承擔(dān)車輛狀態(tài)感知的傳感器以及對車輛運行信息進(jìn)行分析計算的ECU是關(guān)系到電子控制系統(tǒng)功能發(fā)揮的重點，這就需要在系統(tǒng)設(shè)計的過程中選用質(zhì)量可靠、性能過硬的單片機，并且在車輛儀表臺中設(shè)置合理、醒目的故障提示燈，保證在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時給駕駛員以清晰的提醒，避免在出現(xiàn)系統(tǒng)故障時駕駛員在不知情的狀態(tài)下進(jìn)行不當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向操作。

4WS系統(tǒng)整合了4WS轉(zhuǎn)向模式以及傳統(tǒng)的2WS轉(zhuǎn)向模式，這兩種模式之間的兼容需要在系統(tǒng)設(shè)計時予以深度考慮，確保這兩種轉(zhuǎn)向模式可以根據(jù)路況順利切換，或者在4WS模式出現(xiàn)故障無法正常運行時2WS模式能夠接管車輛的轉(zhuǎn)向工作，保證車輛運行的安全性。因此，系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性是4WS系統(tǒng)設(shè)計的重點，而選用一個高性能、高質(zhì)量的控制核心又是此設(shè)計重點的關(guān)鍵?？刂坪诵牡母咝阅芸梢詫Λ@取的信號進(jìn)行高效的處理，是系統(tǒng)性能保持在高水平，并且可以穩(wěn)定發(fā)揮控制作用。

3.2系統(tǒng)設(shè)計

3.2.1微處理器設(shè)計

在四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各個組成部分中，微處理器是其中的重點部分，微處理器的高性能對于4WS系統(tǒng)功能的發(fā)揮具有至關(guān)重要的作用。微處理器是ECU的核心部門，由于ECU是對車輛運行狀態(tài)進(jìn)行分析計算并產(chǎn)生控制的部件，因此微處理器在其中所承擔(dān)的正是對ECU接收到的信號的處理工作，由于汽車的組成部分眾多且運行狀態(tài)復(fù)雜，繁多的信號使得微處理器的信號處理工作量很大。信號處理的質(zhì)量和效率是4WS系統(tǒng)工作有效性的直接保證，因此微處理器設(shè)計的重點就在于高性能微處理器的選用和程序設(shè)計，在設(shè)計過程中為進(jìn)一步確保信號傳輸?shù)挠行?，可以采用A/D或者D/A轉(zhuǎn)換模式。

3.2.2電路設(shè)計

信號的調(diào)理是電路設(shè)計的重點，信號調(diào)理的有效性能夠保證電路符合系統(tǒng)信息處理的需求。再以ECU設(shè)計為重點的4WS系統(tǒng)設(shè)計中，輸入信號調(diào)理電路設(shè)計關(guān)乎到ECU設(shè)計的成敗，輸入信號調(diào)理電路設(shè)計中構(gòu)成電路低通濾波器的時外圍阻容原件和運算放大器。在電路設(shè)計中合理運用電極管實現(xiàn)對電路的過載保護，確保電路運行的穩(wěn)定性，利用電極管的過載保護可以在元器件因電壓或電流過大損壞并對電路產(chǎn)生破壞時，可以較為方便的解決問題修復(fù)電路。電路與其他系統(tǒng)之間的聯(lián)系也是電路設(shè)計關(guān)注的重點，微處理器的選用與電路設(shè)計之間的的關(guān)系是其中需要關(guān)注的重點，對這一關(guān)系的全面考慮和合理設(shè)計對于ECU與CPU之間聯(lián)動作用的發(fā)揮具有積極意義。

3.2.3抗干擾設(shè)計

4WS系統(tǒng)整體的電子元件眾多且車輛運行時的運行狀態(tài)復(fù)雜，系統(tǒng)工作時會受到元件之間或者外部環(huán)境中的電磁輻射以及車輛電源系統(tǒng)的波動的影響，造成信號傳輸混亂，影響系統(tǒng)的正常信號處理工作，導(dǎo)致程序失控，車輛運行發(fā)生危險。因此，抗干擾設(shè)計是系統(tǒng)設(shè)計中不可忽視的一項工作內(nèi)容。多級濾波技術(shù)可以應(yīng)用于抗干擾設(shè)計中，以多級濾波技術(shù)可以降低電磁輻射的影響并抵消電源波動產(chǎn)生的干擾，保證信息的處理秩序的穩(wěn)定，從而更好的確保程序運行穩(wěn)定可靠。