車輛工程中電子控制技術(shù)的運(yùn)用

談文越

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的不斷提高和升級，進(jìn)一步帶動了車輛工程行業(yè)的發(fā)展，電子控制技術(shù)作為計算機(jī)技術(shù)中重要的一項科學(xué)技術(shù)，能夠?qū)囕v工程的進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生強(qiáng)大的推動作用。本文全面論述了車輛工程中電子控制技術(shù)運(yùn)用的領(lǐng)域及產(chǎn)生的作用，并結(jié)合實際進(jìn)行了展望和探索，希望能夠為促進(jìn)電子控制技術(shù)的升級以及更好地推動電子工程行業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展提供理論參考。

關(guān)鍵詞：車輛工程；電子控制技術(shù)；概述；研究；應(yīng)用

隨著社會的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平的提高，公眾對車輛的需求也越來越大，在車輛工程規(guī)模不斷擴(kuò)大這樣的大環(huán)境下，加強(qiáng)車輛工程各項管理至關(guān)重要，只有不斷運(yùn)用更多的新技術(shù)、探索新方法，才能進(jìn)一步提高車輛各項性能，保證車輛更加安全穩(wěn)定運(yùn)行。電子控制技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展比較成熟，并在車輛工程中運(yùn)用更加廣泛，以其獨(dú)特的優(yōu)勢為車輛工程各個領(lǐng)域提供了強(qiáng)勁的技術(shù)支持。

1電子控制技術(shù)的概念

控制技術(shù)是隨著人們的生產(chǎn)生活方式逐漸產(chǎn)生和變化的。最初的控制技術(shù)是人工控制技術(shù)，隨著生產(chǎn)水平的不斷提高以及科技的不斷進(jìn)步，機(jī)械控制技術(shù)慢慢發(fā)展起來。新時代隨著計算技術(shù)的推出，電子控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，主要依附于計算機(jī)技術(shù)而產(chǎn)生的一種電子化控制系統(tǒng)。電子控制技術(shù)無處不在，它是從國外先進(jìn)國家開始產(chǎn)生并逐漸引進(jìn)國內(nèi)市場的。電子控制技術(shù)，從字面上就可以知曉它的基本含義，即電子控制技術(shù)是以電子技術(shù)為主要支撐的電子控制系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，由各種電子元件和電子器件組成，主要包括電阻、電感、電容等電子元件以及三極管等電子器件，通過這些電子元件和器件的互相協(xié)作從而形成一個完畢的閉環(huán)管理系統(tǒng)，進(jìn)而實現(xiàn)最終電子控制的目標(biāo)。具體電子控制系統(tǒng)的主要組成及運(yùn)行過程如右圖所示：

2電子控制技術(shù)的類別劃分

2.1電子控制技術(shù)的劃分

按照是否能夠直接控制參數(shù)運(yùn)行過程可以劃分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。

開環(huán)控制系統(tǒng)主要是指經(jīng)過計算機(jī)控制系統(tǒng)的處理和運(yùn)行之后產(chǎn)生的一些數(shù)據(jù)參數(shù)，不與被控制的系統(tǒng)及具體運(yùn)行過程發(fā)生關(guān)系，無需經(jīng)過再次處理和反饋。開環(huán)控制系統(tǒng)是電子控制技術(shù)中非常重要的一個系統(tǒng)，缺少開環(huán)控制系統(tǒng)就不能保證信息的有效處理。

閉環(huán)控制系統(tǒng)是與開環(huán)控制系統(tǒng)相對立和協(xié)調(diào)的一種系統(tǒng)，它主要是指經(jīng)過計算機(jī)控制系統(tǒng)處理和運(yùn)行之后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)參數(shù)要按照相應(yīng)的流程進(jìn)行閉環(huán)管理和反饋，通過對這些參數(shù)的有效反饋和傳輸，從而增強(qiáng)信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，當(dāng)然由于閉環(huán)控制系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)和參數(shù)等涉及到的程序更加復(fù)雜，所以在進(jìn)行閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行時，相應(yīng)的技術(shù)條件要求更高，尤其是要注重對抗干擾能力的體系設(shè)計，保證運(yùn)行過程中功能作用的正常發(fā)揮。

2.2汽車電子控制技術(shù)的具體類型

根據(jù)電子控制技術(shù)在車輛工程中的具體應(yīng)用類型劃分，可以將汽車電子控制技術(shù)劃分為車身控制技術(shù)、車輛行駛姿態(tài)控制技術(shù)以及動力牽引控制系統(tǒng)三大類，具體特征及內(nèi)容包括：一是車身控制技術(shù)。車身控制技術(shù)最大的特點(diǎn)就是能夠營造更加便捷、安全、穩(wěn)定的行車氛圍，通過優(yōu)化驅(qū)動系統(tǒng)功能，從而提高汽車的市場競爭優(yōu)勢；具體車身控制系統(tǒng)內(nèi)容囊括了電動座椅控制、數(shù)字儀表顯示、多通道通信系統(tǒng)、安全帶控制、安全氣囊控制、電動車窗、后方障礙物檢測、雨刷控制、門鎖控制等多種類型，體現(xiàn)在多個方面與車身有關(guān)的相應(yīng)零部件的操控系統(tǒng)。二是車輛行駛姿態(tài)控制。主要是通過運(yùn)用電子控制技術(shù)對車輛運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)彎、停車、運(yùn)行三個車輛的基本功能進(jìn)行有效監(jiān)控的一種技術(shù)，車輛行駛姿態(tài)控制的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在提升車輛駕駛的靈活性、舒適性、行車安全性與穩(wěn)定性等方面，具體內(nèi)容囊括了駕駛系統(tǒng)控制、控制懸掛系統(tǒng)、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制與定速巡航控制等多個與車輛行駛運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的一些電子控制行駛技術(shù)。三是動力牽引控制系統(tǒng)。動力牽引控制技術(shù)主要是為了實現(xiàn)車輛的更大功能的有效驅(qū)動而研制的一種電子控制技術(shù)，其內(nèi)容主要圍繞發(fā)動機(jī)等主要部件，囊括了發(fā)動機(jī)控制與傳輸控制兩種。具體包含發(fā)動機(jī)爆炸燃燒控制、怠速控制、定時點(diǎn)火控制等。

3電子控制技術(shù)的控制過程

電子控制技術(shù)是一個系統(tǒng)化的控制管理體系，其控制過程主要包括實時數(shù)據(jù)采集、實時控制決策以及實時控制三個方面。一是實時數(shù)據(jù)采集過程。因為電子控制技術(shù)的起點(diǎn)就是要利用計算機(jī)技術(shù)采集大量的與被控制對象有關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，尤其是那些即時數(shù)據(jù)，進(jìn)而將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入系統(tǒng)。這就是實時數(shù)據(jù)動態(tài)采集過程。二是實時控制決策過程。電子控制技術(shù)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集之后就要按照一定的程序和流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，通過電子控制系統(tǒng)相應(yīng)的軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)參數(shù)分配，這體現(xiàn)了電子控制技術(shù)實時控制決策的流程。三是實時控制過程。經(jīng)過實時數(shù)據(jù)采集和實施控制決策過程之后，通過運(yùn)用電子控制技術(shù)處理后的數(shù)據(jù)信息就要進(jìn)行即時反饋，這就需要在這個過程中做好全面運(yùn)行監(jiān)控，出現(xiàn)問題及時處理和糾偏，從而保證系統(tǒng)的正常穩(wěn)定安全運(yùn)行，這就是電子控制技術(shù)實時動態(tài)控制的過程。

4電子控制技術(shù)的優(yōu)勢

通過在車輛工程中運(yùn)用電子控制技術(shù)，一是能夠通過電子控制技術(shù)對汽車故障進(jìn)行即時判斷和自行診斷，從而找準(zhǔn)故障發(fā)生的準(zhǔn)確位置，為節(jié)約汽車維修時間成本提供了有效的方法；二是能夠在汽車運(yùn)行的過程中，通過電子控制技術(shù)相關(guān)的參數(shù)顯示對汽車的轉(zhuǎn)速、溫度、壓力等進(jìn)行有效控制和優(yōu)化管理，從而保證汽車在最佳狀態(tài)下行駛，并節(jié)約汽油；三是通過電子控制技術(shù)中的傳感器控制的發(fā)動機(jī)空燃比閉環(huán)控制系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步減少汽車污染物的排放量，降低廢氣排放量，從而為改善控制環(huán)境做出積極貢獻(xiàn)；四是電子控制技術(shù)中相應(yīng)的智能駕駛信息系統(tǒng)、安全氣囊等的控制，能夠進(jìn)一步降低安全事故發(fā)生率，提高汽車的安全指數(shù)；五是電子控制技術(shù)可以有效運(yùn)用在汽車運(yùn)行整個過程中，并根據(jù)實際路況做好減震器阻尼參數(shù)設(shè)置，從而提高乘車舒適度。

5車輛工程中電子控制技術(shù)的運(yùn)用探索

5.1發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)

一是電控點(diǎn)火裝置。這個控制技術(shù)主要是通過傳感器作用傳輸進(jìn)而對發(fā)動機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測算和分析，最后通過對點(diǎn)火情況進(jìn)行調(diào)整，確保發(fā)動機(jī)在任何狀況下都能保持最佳點(diǎn)火狀態(tài)，從而維護(hù)發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行和提高性能發(fā)揮能力，進(jìn)而避免不必要的損耗。二是電控燃油噴射系統(tǒng)。這個控制系統(tǒng)主要是經(jīng)每一個傳感器傳輸進(jìn)而對發(fā)動機(jī)各種參數(shù)進(jìn)行收集的基礎(chǔ)上，通過計算機(jī)控制操作流程，對噴油器進(jìn)行有效控制，合理確定噴油量，以此維護(hù)發(fā)動機(jī)正常穩(wěn)定運(yùn)行，并能最大限度地降低發(fā)動機(jī)燃料的排放量，減少對環(huán)境大氣的污染等。三是廢氣再循環(huán)控制技術(shù)。該技術(shù)主要是運(yùn)用計算機(jī)系統(tǒng)，通過事先收集到的關(guān)于發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度等一系列參數(shù)，運(yùn)用計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)計算和分析，從而核定出廢氣再循環(huán)控制的最佳運(yùn)行狀態(tài)及準(zhǔn)確控制點(diǎn)，按照調(diào)試流程進(jìn)行信息反饋從而保證發(fā)動機(jī)正常運(yùn)行。目前發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)主要在新能源發(fā)動機(jī)方面的探索和應(yīng)用比較廣泛。

5.2底盤綜合控制系統(tǒng)

一是電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)主要是通過轉(zhuǎn)向傳感器感知的作用，將感知到的數(shù)據(jù)和信號通過一定的流程進(jìn)行發(fā)送和反饋，進(jìn)而控制電動機(jī)控制器操作，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力功能，由于該技術(shù)轉(zhuǎn)向輕快、靈敏度高、穩(wěn)定性不錯，目前在汽車上應(yīng)用備受青睞。二是電子巡行控制系統(tǒng)。這個系統(tǒng)也是我們比較常見的，主要是在長途駕駛過程中應(yīng)用，通過該系統(tǒng)設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)自動操作，對車速恒定情況下進(jìn)行自動操作，根據(jù)行駛阻力而進(jìn)行自動化調(diào)整節(jié)氣門開度。由于自動化水平較高，該系統(tǒng)大大減輕了駕駛員的開車疲勞度，也能省油，所以應(yīng)用也比較普遍。

5.3行駛安全系統(tǒng)

主要是指汽車安全行駛相關(guān)的一些電子控制系統(tǒng)，主要包括安全氣囊、碰撞警示和預(yù)防系統(tǒng)、自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)、汽車夜視系統(tǒng)、安全帶控制系統(tǒng)、疲勞監(jiān)視系統(tǒng)、自動雨刷系統(tǒng)、等方面。主要技術(shù)設(shè)置控制核心是通過對汽車安全氣囊、燈光、碰撞、夜晚行車、安全帶設(shè)置等方面的技術(shù)參數(shù)設(shè)置，從而保證汽車在運(yùn)行過程中提高安全穩(wěn)定性系數(shù)，通過自動化設(shè)置，進(jìn)而實現(xiàn)發(fā)動機(jī)有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.4信息通訊系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是基于汽車行駛過程中與客戶或者朋友進(jìn)行交流溝通而研發(fā)的一種信息交流系統(tǒng)，主要包括定位導(dǎo)航系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、信息通訊系統(tǒng)等，通過電子控制相應(yīng)技術(shù)的設(shè)置和運(yùn)行，能夠保證汽車駕駛員在駕駛過程中實現(xiàn)即時通話，大大克服了時間和空間上的局限性，從而提高信息通訊及時性。

總之，隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子控制技術(shù)在智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化和多元化等方面將取得更大突破，電子控制技術(shù)也將進(jìn)一步優(yōu)化和升級，并將對車輛工程行業(yè)管理產(chǎn)生越來越重要的影響，促進(jìn)車輛工程的有序創(chuàng)新可持續(xù)發(fā)展。