論客用汽車電子控制技術的應用及發展趨勢

[摘要]我國客用汽車目前也逐步將電子控制技術應用到整車控制系統當中，極大的方便了人們日常駕駛的需要。本文介紹了電子控制技術在可用汽車中的實際應用例子，如ABS、CCS系統，并且針對可用汽車未來發展的方向，預測了客用汽車電子控制技術的未來發展方向。

[關鍵詞]客用汽車；電子控制技術；ABS；CCS

一、引言

隨著汽車技術和電子技術的迅速發展，現代汽車為提高汽車動力性、經濟性、安全性、舒適性，以及減少尾氣排放污染而廣泛采用了電子控制技術。電子控制技術是現代汽車技術發展的重要趨勢與標志，從發動機的燃油噴射、點火控制、進氣控制、排放控制、故障自診斷到底盤的傳動系統、轉向與制動系統，以及車身、輔助裝置等都普遍采用了電子控制技術。當前在汽車電子控制技術領域，主要有：發動機集中控制、電控自動變速器（ECT）、制動防抱死系統（ABS）、驅動防滑系統（ASR）、緩速器、電控空氣懸架（ASC）、巡航控制系統（CCS）、電動助力轉向系統（EPAS）、四輪轉向系統（4WS）、安全氣囊（SRS）、全球定位系統（GPS）等電子控制應用技術。我國交通部在2001年7月1日頒布實施了營運客車類型劃分及等級評定標準JT/T325—2002中規定：高一級以上客車必須安裝制動防抱死系統（ABS），高二級以上大中型客車必須安裝緩速器。本文分別針對可用汽車制動防抱死系統（ABS）和巡航控制系統（CCS）展開分析，重點研究了它們的性能特點和工作原理。

二、電子控制技術在客用汽車上的應用

（一）制動防抱死系統（ABS）

它是一種具有防滑、防鎖死等優點的汽車安全控制系統。ABS是常規剎車裝置基礎上的改進型技術，可分機械式和電子式兩種。它既有普通制動系統的制動功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動狀態下仍能轉向，保證汽車的制動方向穩定性，防止產生側滑和跑偏，是目前汽車上最先進、制動效果最佳的制動裝置。

制動性能是汽車主要性能之一，它關系到行車安全性。評價一輛汽車的制動性能最基本的指標是制動加速度、制動距離、制動時間及制動時方向的穩定性。 制動時方向的穩定性，是指汽車制動時仍能按指定的方向的軌跡行駛。如果因為汽車的緊急制動（尤其是高速行駛時）而使車輪完全抱死，那是非常危險的。若前輪抱死，將使汽車失去轉向能力；若后輪抱死，將會出現甩尾或調頭（跑偏、側滑）尤其在路面濕滑的情況下，對行車安全造成極大的危害。

制動防抱死系統（ABS）的基本工作原理，以WABCO公司生產的氣制動防抱死系統為例。該公司主要生產4S/3M、4S/4M、6S/4M和6S/6M等4種結構類型的制動防抱死系統，其中最為典型的是4S/4M布置方式的制動防抱死系統，在這個系統中有4個傳感器、4個電磁閥、4個齒圈、1個電子控制器ECU、1個報警燈和各種規格的連接導線等部分組成。當汽車在制動時，每個輪胎上安裝的傳感器會將各自車輪的運動信號數據傳給電子控制器，然后由電子控制器來確定每個車輪實際的滑移率。如果車輪的滑移率超過正常值的30%的時候，電子控制器會控制電子閥進行排氣，從而降低制動室的氣壓，減小車輪的偏移率；當車輪的偏移率減少到正常值的15%以下的時候，電子控制器會控制電磁閥關閉，提高制動室內的氣壓，從而增大車輪的偏移率，經過數次調整，車輪的偏移率就能夠穩定在一個最佳的制動狀態了。

（二）巡航控制系統（CCS）

它是一種減輕駕車者疲勞的裝置。當汽車在長距離的高速公路行駛時，啟動巡航控制系統就可以自動將汽車固定在特定的速度上，免除駕車者長時間腳踏油門踏板之苦。同時，它還能在巡航狀態下對預定的車速進行加速和減速的調節。在上世紀60年代的美國，巡航控制系統已經廣泛應用在汽車上，目前國內生產的一些中高檔車如帕薩特、雅閣等也都安裝有巡航控制系統。另外，巡航控制系統還有節省燃料和減少排放的好處，因為汽車都有對應的經濟速度，當駕駛者將巡航控制系統調置在經濟速度上就可以起到省油的作用。具體來說，巡航控制系統（CCS）有巡航定速、巡航加速、巡航減速等功能。

（1）定速巡航：將控制手柄開關撥到ON位置后，即可在40公里/小時以上的任何速度，按住（SET/ACC）鍵1秒鐘設定巡航車速，進入巡航狀態（無需踩油門，車輛即可按設定的速度巡航）。（2）巡航加速：在巡航狀態下，每按住（SET/ACC）鍵半秒鐘可以增加時速1公里。也可一直按住（SET/ACC）鍵，車速會自動緩緩提升，直至適合的速度再松開按鍵。此外，在定速巡航狀態下可以直接踩油門加速，當松開油門后，車速將緩緩回復到先前設定的巡航速度。（3）巡航減速：在巡航狀態下，每按住（RES/DEC）鍵半秒鐘可以降低時速1公里。也可一直按住（RES/DEC）鍵，車速會自動緩緩下降，直至適合的速度再松開按鍵。（4）定速解除：在巡航狀態下，輕輕踩下制動，便可解除定速。（5）定速恢復：解除定速后，只要按住（RES/DEC）鍵1秒鐘，不用踩油門，車速即可自動恢復到定速解除之前的巡航速度。（6）巡航開關：一是巡航開/關開關：用于開啟或關閉巡航功能。原先記錄的目標巡航車速將在巡航功能關閉后丟失。二是巡航設置/減少開關：用于開啟巡航車速設置功能或減少目標巡航車速。開關具有機械自恢復功能。三是巡航恢復/增加開關：用于開啟巡航車速恢復功能或增加目標巡航車速。開關具有機械自恢復功能。四是每隔50ms，BCM（車身控制器）都檢測并記錄巡航開關狀態。

三、客用汽車電子控制技術的發展趨勢

（1）客用汽車電子控制技術發展趨于集中化與智能化。自從上世紀九十年代末，客用汽車電子技術逐漸趨于智能化、微型化與集成化。例如：當今汽車電子控制系統中的任何一個微處理器都可以同時對發動機、變速器、牽引力和穩定性等汽車運動參數進行綜合操縱。這個微處理器還可以對汽車內的駕駛人員進行實時的正面、側面和后面的安全氣囊控制，并且可以同時對安全帶進行預緊，調整安全氣囊打開的速度，從而達到全面保障駕駛員安全的作用。另外，在電子控制系統中，智能化集中傳感器和智能化的執行操縱機構也可以同時應用，車載的數字信號處理器也可以針對聲音、各種檢測信號進行識別。（2）客用汽車電子控制技術發展趨于多功能化。據當前的一些統計資料顯示，大多數駕駛員會停留在汽車中，通常有超過40%以上的時間都是無所事事，而在時間就是金錢，信息就是企業生命的今天，在每時每刻都能夠收集到外界的信息，并與外界時刻保持聯系是身處商業社會的人們所面臨的普遍狀況。如果在汽車上安裝有能顯示信息和日程表， 閱讀或發送電子郵件和傳真， 收看天氣預報和股市行情， 訪問互聯網， 甚至訂購機票或一束鮮花的電子商務、通信系統，人們就會實時保持與車外世界的聯系，能夠進一步提高人們工作的效率，節約時間。

四、總結

在當前的客用汽車電子控制技術水平階段，車載電子控制技術不僅有制動防抱死系統（ABS）和巡航控制系統（CCS）這兩大類產品，還在智能導航系統和緩流器等產品中也有應用。隨著電子控制技術的發展和人工智能技術的不斷進步，各種型號的集中化、智能化和多功能化的汽車將越來越多的應用到人們工作、生活當中。

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