電子技術在車輛控制系統的應用分析

高 娟/陜西東風車橋傳動系統股份有限公司

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電子技術在車輛控制系統的應用分析

高 娟/陜西東風車橋傳動系統股份有限公司

【摘 要】隨著科技發展，電子控制技術開始被人們廣泛的應用到各種領域。車輛工程行業也開始與電子控制技術建立密切的合作機會，不斷促進了車輛工程的發展和不斷進步。本篇文章就是根據電子技術在車輛控制系統中的應用進行分析。

【關鍵詞】電子控制技術；車輛工程；應用

隨著汽車工業與電子工業的不斷發展，電子技術在現代汽車上應用越來越廣泛，汽車上原有的機械控制裝置逐漸被電子控制裝置所取代，使汽車的性能、技術水平不斷趨于完善。縱觀近幾十年來汽車技術方面的重大成就.從最初的“自動駕駛儀”的構想到現在的”智能運輸系統”的發展研究，幾乎無例外的都是依賴現代電子技術的不斷完善和進步，采用現代電子技術是解決汽車所面臨的諸多技術問題的最佳方案。

一、電子控制技術的含義

（一）什么是電子控制技術

1.開環控制系統。

開環控制就是輸入信號不受輸出信號影響的控制系統。也就是，不能進行數據反饋，將結果影響當前控制的系統，開環控制系統由控制器與被控對象組成。控制器通常具有功率放大的功能。

2.閉環控制系統。

閉環控制系統的原理主要是被控的輸出以一定方式返回到作為控制的輸入端，并對輸入端施加控制影響的一種控制關系。可以將控制的結果反饋回來與希望值比較，并根據它們的誤差調整控制作用的系統。提高閉環系統的穩定特性以及抗干擾能力是電路設計的關鍵。

（二）電子控制技術的控制過程

1.實時數據采集。

在電子控制系統中最先要獲得大量的數據并進行分析，這是借助計算機具備這一特點加以利用。對被控制對象所產生的瞬間數據進行測量并采集，將這些獲取的數據應用在識別的數據的傳輸中。

2.實時控制決策。

把獲取一定批量的數據進行處理，借助安裝的軟件技術對獲取的數據進行數字處理之后，將其使用到適合的地方。

3.實時控制。

把處理后獲取的數據進行及時的反饋，將其傳輸到處理中心，根據系統自身的運轉狀況，并給出相應的指示。

二、電子控制技術在汽車工程中的應用

目前電子技術的應用幾乎已經深入到汽車所有的系統。按照對汽車行駛性能作用的影響劃分.可以把汽車電子產品歸納為兩類：一是汽車電子控制裝置，二是車載汽車電子裝置

（一）汽車電子控制裝置

汽車電子控制裝置要和車上機械系統進行配合使用，即所謂“機電結合”的汽車電子裝置。

1.電子控制燃油噴射系統(EFI)。

在電子控制燃油噴射裝置系統中。空氣流量計或進氣壓力傳感器檢測進氣量、曲軸位置傳感器檢測曲軸轉速和轉角，并轉變為電信號輸入到電子控制燃油噴射裝置的電控單元，電控單元根據進氣量信號和轉速信號計算基本噴油量，再根據冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器以及氧傳感器信號對基本噴油量進行修正并確定實際噴油量。此外，電控單元還能根據節氣門位置傳感器信號在發動機的不同工況下按照不同的控制模式來控制噴油量。使發動機始終工作在最佳狀態，最大限度地節約燃油，提高發動機的綜合性能。

2.電子點火系統。

該系統由微機、傳感器及其接口、執行機構等幾部分構成。電控單元根據曲軸位置傳感器采集的發動機轉速信號和凸輪軸位置傳感器采集的活塞上止點信號確定基本點火時刻，根據冷卻液溫度傳感器采集的冷卻液溫度信號和進氣溫度傳感器采集的進氣溫度信號來調整點火時刻，根據爆震傳感器采集的爆震信號來修正點火時刻，從而使發動機始終處于最佳點火時刻狀態，提高了其動力性和經濟性。

3.電控自動變速器(ECAT)。

電控自動變速器可以根據發動機的載荷、轉速車速、制動器工作狀態及駕駛員所控制的各種參數，經過計算機的計算、判斷后自動地改變變速桿的位置從而實現變速器換擋的最佳控制，即可得到最佳位和最佳換擋時間。

4.防抱死制動系～(ABS)。

在汽車制動過程中，該系統能自動調節車輪的制動力，保證車輪與地面達到最佳滑動率，從而使汽車在各種路面上制動時車輪與地面都能達到峰值的縱向附著系數和較大的側向附著系數，以保證車輛制動時不發生抱死、拖滑等不安全的工況，提高汽車的操縱穩定性和安全性。

5.安全氣囊系～(SRS)。

當汽車發生碰撞時，安裝在汽車上的碰撞傳感器會檢測到汽車突然減速的信號，并將信號輸入到安全氣囊系統的電控單元，以判斷是否發生碰撞。如果檢測到汽車發生碰撞，電控單元會發出指令將氣囊組件中的點火器電路接通.并引爆點火劑使之爆炸，點火劑引爆時迅速產生大量熱量，使充氣劑受熱分解并釋放出大量氮氣充入氣囊并鼓向駕駛員或乘員，達到保護人體的目的。

當然，汽車電子控制裝置還有很多，比如空燃比反饋控制系統、怠速控制系統、故障診斷系統、電子控制動力轉向控制系統、懸架系統、保安系統、中央門鎖控制系統等。

（二）車載汽車電子裝置

車載汽車電子裝置是在汽車環境下能夠獨立使用的電子裝置，它和汽車本身的性能并無直接關系。包括汽車信息系統(行車電腦)、導航系統、汽車音響及電視娛樂系統、車載通信系統、上網設備等。

1.汽車導航系統。

汽車導航系統是指車輛道路交通信息通訊系統。包括微機及顯示屏、同步衛星定位系統、雷達等。它在微機內存儲有大量的與道路相關的系統資料。用安裝在道路上的雷達測定車輛間距及數量等交通信息，傳輸到電腦控制中心并發射到通訊衛星上，衛星把交通信號發回汽車接收器，駕駛員便可從車內顯示屏上掌握交通信息。當你把行程的起點、路線及目的地輸人電腦后。電腦即可為你籌劃最佳路線并經提供詳細資料，實現導航功能，甚至實現自動導航功能。該通訊系統在汽車發生故障時，還可作為維修服務系統和安全預警系統。

2.控制器局域網絡通信系統。

控制器局域網絡通信系統是分布在汽車上的多個控制器即電控單元在物理上相互連接，并協議相互進行通信，以共享硬件、軟件和信息等資源為目的的控制器系統。

(三)汽車電子技術的發展趨勢

目前。隨著人們對汽車的安全、環保、舒適、娛樂等要求的不斷提高，汽車電子技術在功能多樣化、系統集成化、體積微型化、系統網絡化等方面不斷取得新的突破。如發動機電子控制系統由20多個子系統組成，體現了功能多樣化；如ABS／ARS一體化、ABS／ASR／VDC集成化系統，體現了系統集成化在硬件上共用傳感器、控制元件、線路，減少了元器件數量和連接點數目、提高了可靠性，在軟件上實現了信息融合、集中控制，提高了控制的可靠性和實時性：電子元器件的多功能、微型化、智能化帶來了汽車電子控制系統的微型化：汽車上已經開始越來越多地使用CAN、LIN等總線技術，進入了系統網絡化時代。