關(guān)于電子控制技術(shù)在車(chē)輛工程中的應(yīng)用分析

陳世錕 徐鵬霄 陳浩（沈陽(yáng)理工大學(xué)汽車(chē)與交通學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110159）

關(guān)于電子控制技術(shù)在車(chē)輛工程中的應(yīng)用分析

陳世錕 徐鵬霄 陳浩（沈陽(yáng)理工大學(xué)汽車(chē)與交通學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110159）

在信息技術(shù)、車(chē)輛工程和電子工業(yè)不斷發(fā)展的當(dāng)今，越來(lái)越多的新型控制技術(shù)加入到了車(chē)輛工程的應(yīng)用當(dāng)中，其中用的最為廣泛技術(shù)就是電子控制技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要在各種汽車(chē)的底盤(pán)、動(dòng)力裝置的應(yīng)用上發(fā)揮這其獨(dú)特的作用。本文通過(guò)介紹不同種電子控制技術(shù)的功能、原理和組成，重點(diǎn)討論了這項(xiàng)技術(shù)在新能源發(fā)動(dòng)機(jī)和混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)等上面的應(yīng)用。

新型電動(dòng)汽車(chē)；電子控制技術(shù)；新能源的發(fā)動(dòng)機(jī)

1　在汽車(chē)動(dòng)力裝置上應(yīng)用電子控制技術(shù)

1.1應(yīng)用于傳統(tǒng)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上面

目前，要想應(yīng)用一些電子控制技術(shù)，就必須有ECU（電控單元）、傳感器和執(zhí)行器三個(gè)主要部分組成。現(xiàn)如今比較傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)有兩種，分別是柴油機(jī)和汽油機(jī)。這項(xiàng)電子技術(shù)在這些傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的電子控制上有著不錯(cuò)的應(yīng)用，下面就重點(diǎn)介紹一下電子控制技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)的應(yīng)用。

燃油噴射的電子控制系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)最基本的功能就是完成“量”和“時(shí)”的正確控制，所謂的“量”就是控制燃油的噴油量；“時(shí)”就是控制噴射正時(shí)。這些電子控制單元根據(jù)目標(biāo)的進(jìn)氣量和空燃比來(lái)確定出燃油的噴油量，接下來(lái)，進(jìn)一步根據(jù)各個(gè)傳感器的信號(hào)不斷修正確的噴油量，這就使得發(fā)動(dòng)機(jī)能夠獲得最合適濃度的混合燃?xì)狻Ｔ谶@之后，電子控制單元還能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作負(fù)荷、凸輪軸和曲軸位置傳感器等各種裝置，進(jìn)一步確定出合理的噴油時(shí)刻，達(dá)到在最佳的噴油時(shí)刻噴入足夠的噴油量，促使發(fā)動(dòng)機(jī)保持一個(gè)經(jīng)濟(jì)性和排放性最佳的狀態(tài)。

點(diǎn)火系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)。對(duì)一般的汽油機(jī)器，必須裝配一個(gè)電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)，該系統(tǒng)的功能就是完成對(duì)點(diǎn)火提前角的控制。在運(yùn)行的時(shí)候，電子控制單元分析各種不同傳感器的信號(hào)，進(jìn)一步判斷機(jī)器的運(yùn)行狀況，控制在最好的提前角進(jìn)行點(diǎn)燃混合燃?xì)猓@就改善了發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火的時(shí)候的燃燒效率。同時(shí)，這個(gè)電子控制系統(tǒng)還能對(duì)點(diǎn)火的能量和爆燃現(xiàn)象就行有效的控制。

1.2應(yīng)用于新能源的發(fā)動(dòng)機(jī)上

電控氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)比原始的發(fā)動(dòng)機(jī)具有更好的實(shí)用性和適應(yīng)性，結(jié)構(gòu)也更容易繼承，并且氫燃料還具有燃燒速度快，熱效率和能量密度都很高，著火點(diǎn)也比較低，點(diǎn)火的時(shí)候很少有燃燒緩慢的現(xiàn)象等各種作為理想燃料的優(yōu)勢(shì)。但是，氫燃料還具有一些難以控制特性，比如，在其燃燒的時(shí)候很容易就發(fā)生回火、早燃等不正常的燃燒現(xiàn)象，電子控制系統(tǒng)就是根據(jù)氫燃料這個(gè)復(fù)雜的特點(diǎn)進(jìn)一步采取的針對(duì)措施。這種氫發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制系統(tǒng)相比，在控制的量和內(nèi)容上基本上一樣的，它們之間在控制策略上的最大的不同就是氫燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)還需要進(jìn)一步去控制氫在燃燒時(shí)的各種回火現(xiàn)象。因此，要想在氫燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛的應(yīng)用電子控制系統(tǒng)，就必須解決氫燃料在燃燒的時(shí)候的各種不正常的燃燒現(xiàn)象。

電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。使用天然氣作為燃料具有很多優(yōu)勢(shì)，比如，天然氣的價(jià)格很便宜、儲(chǔ)能豐富，污染小等等。因此，天然氣作為燃料而言，被譽(yù)為了21世紀(jì)最有前途和清潔燃料之一。然而，天然氣的發(fā)動(dòng)機(jī)與原始的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比來(lái)看，它還是有許多不足的地方的，比如，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)不易點(diǎn)燃、動(dòng)力差、排氣氣溫過(guò)高、潤(rùn)滑的性能比較差等等。所以，用電子控制系統(tǒng)去控制空燃比、點(diǎn)火是能量和提前角是對(duì)于現(xiàn)在的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)一個(gè)非常重要的一個(gè)課題，以保證天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力、排氣溫度和潤(rùn)滑性等各方面的性能，讓發(fā)動(dòng)機(jī)更具有經(jīng)濟(jì)性和良好的排放性能。這種氫天然氣動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制系統(tǒng)相比，在控制的量和內(nèi)容上是差不多的，但是在點(diǎn)火提前角和能量、噴射燃料的準(zhǔn)確性控制上就必須依賴(lài)于實(shí)現(xiàn)電子控制技術(shù)的控制。

2　在汽車(chē)底盤(pán)上應(yīng)用電子控制技術(shù)

防止汽車(chē)制動(dòng)時(shí)抱死的系統(tǒng)（ABS）。裝有這種系統(tǒng)的汽車(chē)，在各種不同的路面上發(fā)生制動(dòng)的情況時(shí)，在地面和車(chē)輪之間滑移率總是保持在合理的系數(shù)要求范圍附近，這就使得各種汽車(chē)在制動(dòng)的時(shí)候具有不錯(cuò)的操控性、穩(wěn)定性和效能。這種電子控制系統(tǒng)通過(guò)控制車(chē)輪的制動(dòng)能力，達(dá)到對(duì)車(chē)輪轉(zhuǎn)速的控制，進(jìn)一步防止汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)的甩尾和側(cè)滑現(xiàn)象，并且也減少了一部分的制動(dòng)距離。根據(jù)在制動(dòng)過(guò)程中，控制器會(huì)以車(chē)輪的轉(zhuǎn)速為信號(hào)去判別車(chē)輪抱死的時(shí)刻，同時(shí)并發(fā)出指令進(jìn)行控制，用來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)輪缸的油壓，從而控制了車(chē)輪的制動(dòng)能力，使得車(chē)輪的處在最好的滑移率范圍之內(nèi)，并且車(chē)輪不會(huì)被抱死，從而讓汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)能用最短制動(dòng)距離，獲得更佳平穩(wěn)的制動(dòng)效果。

防止驅(qū)動(dòng)時(shí)車(chē)輪打滑的系統(tǒng)（ASR）。多種車(chē)輛在加速或起步的過(guò)程中，各個(gè)車(chē)輪上速度傳感器不斷地向電子控制系統(tǒng)發(fā)送車(chē)輪轉(zhuǎn)速的信號(hào)，然后，控制器根據(jù)這些信號(hào)計(jì)算出滑移率。當(dāng)某一輪胎的滑移率超出安全范圍的時(shí)候，控制器就開(kāi)始發(fā)揮作用，不斷地去調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，減少車(chē)輪驅(qū)動(dòng)力，用來(lái)降低滑移率，保證其在安全范圍內(nèi)。這就使得在驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的過(guò)程中具有更好的控制轉(zhuǎn)向能力和方向的穩(wěn)定能力，利用地面附著能力使得汽車(chē)在起步和加速過(guò)程中變得越來(lái)越自如，并且在一定程度上降低了輪胎的磨損程度。

3　結(jié)語(yǔ)

本文主要分析說(shuō)明了在汽車(chē)底盤(pán)、車(chē)身和動(dòng)力裝置中的電子控制技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程，并且也分別討論了這項(xiàng)電子控制技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)、電池能源上的所發(fā)揮的不可替代的作用。同時(shí)，由于車(chē)輛工業(yè)和電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展，以電子控制技術(shù)作為核心的應(yīng)用將會(huì)創(chuàng)新出更多的功能和好的用處，促使車(chē)輛工業(yè)的快速發(fā)展。

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