汽车电子集成控制系统可靠性探讨

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一．汽车环境分析

汽车的内部环境是比较舒适的，但是外部的环境就会比较恶劣。汽车不断地在运动，不同的地区温度、湿度、海拔的不同都会影响汽车。所以，在筛选汽车内部的原件时要严格把控，必须要具备柔韧性。另外，汽车电子设备的可靠性也会受汽车内声音及电磁波的影响，如电源的噪声、手机、电脑等等都会干扰汽车电子设备。因此，设计汽车的电子设备时要基本防潮、防震、防电磁干扰的技术，以此来保证汽车的正常运作。

二．硬件设计软件

再强也得配合好的硬件进行使用，这样才能使得系统发挥好功能。相对于计算机系统，汽车系统是特殊的，因为它是运动的，所以固定的系统、装置不适于汽车。另外，汽车内部空间小，一点小干扰就很容易受影响。所以，要解决问题的方法有以下：

(1)车身接地点的分布。一般汽车的电气接地方式都是通过机械部件和车架来连接的，但是这种方式有时会导致接触不良，随着时间的推移，这个问题就越发明显。因此，我们可以根据汽车的实际情况来选择不同的地线结构，使得汽车系统确实接地。

(2)PCB电路板选用多层板。汽车很容易受到干扰，因此我们在任何情况下都要加地线层，这样就可以有效地屏蔽掉外界的干扰，同时也不会让汽车内部的模块信号受到影响。为了提高效率，可以同时加多层电路板或多增电源线。

(3)按理论值选用现场总线传输的终端匹配电阻,。在装车调试的时候，电阻的值是可以进行微调的，同时在电阻上面可以接入可调动的电容，使得动态的电阻可以和固定的电阻相匹配。

(4)采用电子开关。汽车中的一些老配件中会有一些继电器需要进行改造，那么就可以在继电器的线圈两端加入由二极管组成的吸收电路，使得辐射减少，释放反向瞬时电压。

(5)电源输出部分接入LC滤波网络。LC滤波网络可以消除电源内阻产生的干扰，从而提升电源可靠性。

(6)网络传输介质选择双绞线、同轴电缆、光纤。双绞线成本低，并且可以减少电源频率干扰。电缆和光纤对于抑制干扰也有很大的作用，不过成本相对双绞线比较高。

(7)接口之间接入光隔离器件。

三．软件设计

通常情况下，我们都是尽可能去减少硬件的使用，而是尽量使用软件去完成硬件的功能，这样系统才会比较稳定。在实际生活操作中，硬件的设计也会出现故障，因此，软件的设计也要具有高的可靠性。以下几个方面是在设计过程中需要注意的。

1输入数据采集的抗干扰方法

筛选采集到的数据时一般采用的方法有算术平均值法、极值判别法、比较舍取法以及重复检测法这四种。

(1)算术平均值法(平均滤波法)：对某一信号点进行多次采集，把采集结果中的最大、最小值去掉，然后剩下数的算术平均值。这种方法效果明显，可去除干扰，准确。

(2)极值判别法：对采集到的数据进行判断是否在正常值范围内。如若符合，则留下，如果不符，则去掉，再次采集。

(3)比较舍取法：对同样采样点进行多次的采集，采集到的数据中相同或相近的数据则就是最终的结果。

(4)重复检测法：一般情况下两次采样处理的数值不会相差很多，那么久可以通过两个值之间的差来判断采集的数据是否准确。该过程重复进行，一直到得到了准确数据结果。

2输出控制信号的抗干扰方法

(1)在开关量输出数，要让系统达到最快速度，这样就算之前输出的数据有误也可以采用下个数据，因为速度快，前后两个数据值就不会相差很大。

(2)模拟量输出时保证数值可靠，可采用连续循环输出的方法。

(3)开关量和模拟量的输出部分连接相对应输入通道，构成闭合的环状系统，这样可以再次读得丢失数据。

3防止程序跑飞

以及系统自检系统运行的过程会出现各种意外情况，此时可采用的措施有：

(1)使用WDT,定时间隔合理安排。

(2)用单字节中断指令填充ROM空白区域。

(3)设置程序模块令牌。

(4)判断IP的合理值。

(5)利用系统自检的功能。

(6)间隔一定时间检测系统。

(7)合理关闭总线。

(8)设置安全警示功能。

四．结束语

我们要好好地解决好汽车电子集成控制系统的可靠性问题，综合多方面因素，制定出合理的解决方案，使得汽车产品性能得到大的提升。

作者：阎京妮 单位：国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心