本文介绍某整车电路优化前的部分电路原理，通过理论分析并结合MATLAB／Simulink软件对电路进行模拟仿真，证实了电路存在异常及其来源；电路优化设计，并用MATLAB／Simulink软件对优化后的电路进行仿真，证实异常已消除。

    汽车电器件占整车零部件的比例越来越大，这是汽车发展的趋势，也是实现汽车智能化、自动化的前提条件。然而电器件的增加意味着整车电路系统逐渐复杂化，面对逐渐复杂的电路系统有必要对整车电路原理图进行深入研究，使得整车电路更加合理化，对降低整车电器千台故障率有着非常重要的意义和关键性的作用。
    在计算机技术飞速发展的今天，在新产品开发周期追求缩短的今天，系统建模与仿真的研究凸显其重要作用。通过系统中各个单元的数学微分方程建立其对应的模型，并进行仿真研究，不仅可以优化设计方案和设计参数，而且可以大大降低研究费用，缩短开发与研究的周期。

    采用MATLAB／Simulink建模与仿真工具，建立整车电路系统的模型，研究整车电路优化前后的电压和电流参数，并通过仿真工具证实优化设计后电路更加合理化。

    1 优化前的电路原理图
    从优化前电路（图1）可以看出整车ECU供电方式是接到点火开关ON档，而且ECU的ON档火是接到点火继电器的线圈前端。

    电路设计之初是为了使得ECU不是处于常电状态。在ECU常电状态情况下，当ECU内部出现短路故障时会使得5号针脚拉低，导致预热继电器常吸合，然而预热继电器是间歇式工作原理，常吸合必然会导致烧车故障。
    但是采用上述电路进行整车测试时，会产生关闭钥匙后部分用电器（刮水器、组合仪表背景指示灯、预热继电器吸合等）仍然工作的故障现象。从理论上分析，用电器在关闭钥匙后仍工作，说明电路中仍存在残余工作电压。由于电路中存在感性元件（如点火继电器、预热继电器等），因此初步判断残余工作电压是来自于继电器线圈的感应电动势，残余工作电压和ECU内部形成回路，使得部分用电器（刮水器、组合仪表背景指示灯、预热继电器吸合等）仍然工作。而且残余工作电压大小和当时电路状态有关联，因此部分用电器仍工作不是必然现象，是由残余工作电压大小所决定的。
    2Matlab／Simulink软件建模与仿真分析
    采用MATLAB／Simulink软件建立电路模型，该模型能够充分模拟整车电路系统工作过程。电路模型框图如图2所示。

    为了能够对模型进行仿真，需要对ToWorkspace模块进行相关设置。将该模块的输入数据处理成矩阵形式，以便于用MATLAB软件画出电压曲线图。模块设置如图3所示。

    模块设置好后，用MATLAB／Simulink对电路进行仿真，仿真点火开关ON档和OFF档切换工作过程。为了让仿真结果能够通过图形表达出来，通过MATLAB编程界面编写绘图程序，绘图程序为：plot（data（：，1），data（：，2））。MATLAB编程界面如图4所示。仿真结果如图5所示。从图5可知，点火开关从ON档到OFF档过程中，点火继电器线圈端电压存在残余电压3.9V左右，该残余电压和ECU构成回路，使得其他用电器得到残余电压仍然工作。为了解决整车电路中存在的残余电压，需将电路进行优化。

    3 优化后的电路原理图
从优化后电路（图6）中可以看出，ECU供电方式由点火继电器的线圈前端更改为点火继电器的负载端，在预热继电器的线圈端反向并联1个二极管。

    从理论上分析，用电器在关闭钥匙后，点火继电器线圈端的反向电动势对ECU不会影响，并且预热继电器反向电动势能够通过并联的二极管形成回路释放该电压，电路中不会存在残余电压，不会导致预热继电器误吸合烧蚀预热继电器。

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