電子技術在汽車上的應用研究

董荷風

摘要：汽車的電子化技術水平已經成為現代汽車工業發展的重要標志。隨著電子技術的不斷革新和發展，其在汽車上的應用越來越廣泛。本文闡述了電子技術在汽車發動機、底盤、車身和多媒體通訊方面的應用，并介紹了汽車電子技術的發展趨勢。

關鍵詞：電子技術 汽車 應用

中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）12-0076-01

隨著電子工業和汽車工業的快速發展，汽車上的機械控制裝置逐漸被電子技術控制裝置所替代，汽車演變為高級的機電一體化產品。目前，汽車電子技術是汽車技術和電子技術相結合的產物，是支撐現代汽車發展的基礎技術之一。

1 電子技術在汽車各方面的應用

1.1 汽車動力傳動電子控制系統

汽車發動機電子控制系統的構成，如圖1所示。

（1）電子點火裝置（ESA）。汽車發動機的點火時刻直接影響發電機的油耗、動力及污染排放。電子點火裝置由計算機系統、多種傳感器和執行機構等組成。ESA通過傳感器不斷地檢測，獲得與點火相關的汽車發動機各種工作條件下的信號參數，并傳輸到計算機進行運算和判斷，由執行機構來調整最佳的點火時刻。電子點火控制系統不僅能提升點火能量，還具備停機自動斷電保護和閉合角控制功能，有利于節能減排，提高發動機的動力性和經濟性。

（2）電子控制發動機燃油噴射系統。該系統由供氣系統、供油系統和燃油噴射電子控制系統組成。技術人員經過多次實驗并不斷修正，總結出發動機最佳工況時的供油控制規律，并根據這些客觀規律編寫程序并提前存儲在計算機存儲器中。當發動機在不同工況下工作時，根據各個傳感器檢測到的相關數據，計算機完成對數據的運算、比較和判斷，按照不同的控制模式及時對基本噴油量進行調整并確定實際噴油量，達到最佳空燃比，保證發動機在最佳狀態下運行。電子技術在汽車動力方面的應用主要指發動機的電子控制系統，除了上面例舉的應用系統外，還包括怠速控制系統、廢氣再循環系統、自診斷渦輪增壓控制系統等，這些系統在不同車型上都或多或少地被應用。

1.2 汽車底盤電子控制系統

（1）電控自動變速器。該系統通過對汽車的速度、發動機的轉速和負荷等參數信息進行運算和判斷，自動調節變速器，實現平穩無沖擊換擋。電控自動變速器靈敏度高、加速性能好，減小了對變速箱和發動機的沖擊，簡化了汽車駕駛操作，提高了汽車駕駛的安全性能。（2）自動防抱死系統。該系統是汽車安全性部件中最重要的一部分，通過控制車輪，防止汽車在緊急制動時車輪抱死，出現制動距離增長、失去轉向能力或甩尾等不安全狀況。該系統縮短了滑行距離，減少了輪胎磨損，增強了制動效果，提高了汽車的穩定性和安全性。此外，驅動防滑系統是汽車防抱死系統的補充和完善，防止汽車在啟動和加速后的輪胎打滑，進一步改善了汽車的穩定性和加速的牽引性。（3）電子轉向助力系統。該系統通過微處理器發出相應的指令信息控制動力轉向，用直流電機提供動力輔助轉向。電子轉向助力系統體積小、部件少、重量輕，可根據車速和行駛條件的不同，提供最優化的轉向能力和最佳的轉向回正特性，提高了汽車低速時的機動性和高速時的操縱穩定性。

電子技術在汽車底盤方面的應用，除了上面例舉的應用還包括自適應懸掛系統、自動控制系統等，這類系統在普通轎車上被廣泛應用。

1.3 汽車車身電子控制系統

（1）安全氣囊。安全氣囊是由氣囊、傳感器和充氣系統組成。一旦汽車發生碰撞，傳感器檢測到的沖撞力達到一定程度后，疊氮化鈉和硝酸鉀就會迅速發生反應，生成熱氮氣。充氣系統在不到十分之一秒的時間內迅速為氣囊充氣，形成氣囊膨脹而出，形成一個緩沖軟墊，減小碰撞所產生作用力的沖擊。安全氣囊和安全帶配合使用，才能保障乘客安全。（2）自動調節座椅系統。該系統通過傳感器感知乘坐人員的體態，自動調整座椅的高度、前后位置和靠背的傾角，使座椅狀態與之相適應，提高乘客的舒適性。還有些汽車配備的電子座椅實現了加熱、通風、按摩及坐姿記憶等功能。（3）自動空調系統。該系統根據溫度傳感器傳輸的信號，通過自動調節風扇驅動電機轉速、混合氣調節器開度、加熱器/冷卻器風門、壓縮機等，將車內溫度保持在設定的溫度范圍內。

1.4 汽車信息通訊、多媒體系統

汽車信息通訊、多媒體系統搭建了人、汽車和外界信息三者之間溝通的橋梁。（1）語音系統包括語音控制和語音報警，語音控制指通過駕駛員的聲音指令來控制某個設備或部件完成工作；語音報警指當汽車出現異?；蜃栽\斷系統檢測出汽車有故障時，計算機經過邏輯判斷后發出指令信息使揚聲器或警示器報警。（2）信息顯示系統將發動機的工況和其他參數信息通過IC電路或ECU處理后，顯示在儀表盤或顯示屏上，為駕駛員提供汽車行駛過程中最基本的操作信息。（3）汽車導航系統內存儲大量道路相關資料，駕駛員從車內顯示屏上掌握交通信息，系統選擇最佳行駛路線，并在屏幕上顯示地圖，標明汽車行駛中的位置、到達目的地的方向和距離，實現導航功能。（4）汽車的車載影視音響系統裝配立體音響、收音機、DVD系統、車載電視等多媒體系統，全方位滿足乘客高品質的影音娛樂需求。

2 汽車電子技術的發展趨勢

汽車技術的不斷發展，對汽車電子技術的應用發展提出了更高的要求。未來汽車電子技術將在各方面進行深入研究和縱深發展。首先，傳感器技術將往智能化、集成化、微型化、多功能化的方向發展。該技術將致力于研究高可靠性、高精度、低成本的傳感器，促進汽車的自動化、高檔化和電子化發展。其次，汽車安全技術應側重于主動安全領域研究，利用光學、雷達、超聲波、行車可視及語音提示等技術，實時掃描行車過程中的障礙和危險，在汽車發生交通事故之前，發出緊急危險信號，防止事故發生。最后，微處理器技術和網絡通信技術。汽車專用微處理器將具有多路同步實時控制、自我診斷、自動數/模轉換等功能；車載網絡智能通訊系統利用GPS導航、車載網絡和遠程汽車診斷等功能，提供豐富的多媒體設施環境，同時加強與其他遠程服務信息的結合，構建未來的智能交通系統（ITS）。

3 結語

隨著電子技術在汽車工業中比重的逐漸增大，汽車工業將步入了數字化時代。汽車電子技術的研發將進一步提高了汽車的整體性能，包括動力性、智能性、安全性、操縱性、舒適性、環保性和能源節約性等方面。

參考文獻

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