汽车电气与电子控制系统的研究探讨

杨 帅，李小坚

（北方工业大学，北京 100000）

1 汽车电气与电子系统的发展和应用

近年来，伴随着电子工业地发展，电子技术在汽车中的应用广泛。汽车电子设备的新产品不断涌现。特别是大规模集成电路和微处理器的应用，极大地推动了汽车行业地发展。电气和电子设备是汽车的重要组成部分。其性能直接影响汽车的性能，如动态性，经济性，可靠性，安全性，排气净化性和舒适性。

2 关于汽车电子和电气系统

根据对汽车驱动性能性能的影响，汽车电子产品可以分为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置与车载机械系统结合使用。另一类是汽车电子设备，它们包括汽车信息系统（驾驶电脑），导航系统，汽车音频和电视娱乐系统，车载通信系统和互联网接入设备。

汽车电气系统是汽车的重要组成部分。其性能直接影响车辆的动力性，经济性，可靠性，安全性和尾气排放。汽车电气系统可分为六部分，即电源系统、起动系统、照明与信号系统、传感器及信息显示系统、辅助电器系统及汽车电气设备线路。

3 汽车电气系统特性

3.1 单线制

所谓单线系统就是利用汽车发动机和底盘，车体等金属部件作为通用连接件，用于各种电气设备，俗称地铁，而电力设备只需要设置电源另起一根导线。使用单线系统不但节省材料，而且铜线可以简化电路，也便于安装和维护，也降低故障率。然而，双线用于不能形成可靠电路或不需要精确电子信号的电路。

3.2 负极搭铁

所谓搭铁，即采用单线系统，将电池用电极线连接到发动机或底盘等金属体上。如果电池的负极连接到金属体，则称为负极接地。相反，如果电池的正极连接到金属体，则称为正极接地。中国的标准要求汽车电器必须使用负极打铁。

3.3 两个电源

所谓的两个电源，是指电池和发电机两个电源。电池是辅助电源，当车辆不在运行时向相关消费设备供电。发电机是主电源。两者相辅相成，可以有效地利用电气设备工作通常在不同的情况下，并延长电池供电时间。

3.4 用电设备并联

所谓电气设备的并联是指车辆上的各种电气设备与电源并联连接。每个电气设备都由专用开关串联控制，不会相互干扰。

3.5 低压直流供电

汽车电气设备使用低压直流电。大多数柴油车辆使用24 V直流电源，大多数汽油车辆使用12 V直流电源。汽车电气系统主要由电源，电气设备和中间设备组成。对于任何电气设备和电子控制设备获得电力供应，中间设备的连接是必不可少的。

4 汽车电气系统的发展趋势

汽车电气系统以网络为指导，将其重新分为电力网络和数据网络两部分。今后，汽车电气系统将主要通过材料创新应对汽车电气和电子应用的挑战。①为了提高生产效率和可靠性，通过易于使用的有机硅密封与粘结解决方案，使部件组装和仪表透镜更牢固；②为了保护电气系统的完整性，将有机硅和氟硅弹性体应用于接头密封件和垫片，以及高压绝缘电缆；③需要设置可靠的接头垫圈和密封条。可试用预固化有机硅凝胶垫片和零件，其在穿刺试验过程中表现出了自修复功能；④为了防止由摩擦腐蚀引起的间歇性故障，可评估特种润滑剂的优势，以提高部件的可靠性和使用寿命；⑤关于先进系统的设计和生产，可大力推广应用硅基电子材料。