淺談電子控制技術(shù)在車輛工程中的應(yīng)用分析

范超

（大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部公共汽車公司大慶民新巴士有限公司，黑龍江 大慶 163000 ）

1 電子技術(shù)在車輛控制中的種類

1.1 車身的控制

做好車身控制，可以保障車輛在駕駛中舒服、便利、安全。同時，優(yōu)化車輛電子驅(qū)動系統(tǒng)，可以讓車輛在市場中更有競爭力。電子技術(shù)對車身的控制包括車窗、安全帶、安全氣囊、電子儀表屏、座椅制動、空調(diào)、自動門鎖等。

1.2 車輛行駛中的控制

在車輛行駛過程中，電子控制技術(shù)主要表現(xiàn)在起步、停車、拐彎等方面，可以影響車輛在駕駛中的靈敏度和性能。比如：防抱死系統(tǒng)、防車輛打滑控制、自動巡航系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)等。

1.3 汽車動力系統(tǒng)控制

動力系統(tǒng)決定著車輛的性能，尤其是發(fā)動機(jī)制動和動力傳輸，都是電子控制技術(shù)的集中體現(xiàn)。而且在汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)、新能源發(fā)動機(jī)電子控制中發(fā)揮著不同的作用。

2 電子控制技術(shù)在車輛工程中的應(yīng)用

2.1 發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用分析

發(fā)動機(jī)影響著汽車的動力、耗油量、舒適度等。電子控制技術(shù)最開始就是在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)用，現(xiàn)如今的汽車發(fā)動機(jī)必須依靠電子控制技術(shù)，其應(yīng)用程度會根據(jù)汽車等級的不同而隨時增加，同時也為汽車的環(huán)保性打好基礎(chǔ)。發(fā)動機(jī)又包括傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)和新能源發(fā)動機(jī)，汽油機(jī)、柴油機(jī)都是傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)，電子控制技術(shù)在其中的應(yīng)用是不盡相同，以下針對每種發(fā)動機(jī)分別說明：

2.1.1 傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)中電控技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)包括汽油機(jī)和燃油機(jī)，電子控制技術(shù)在汽油發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，但是在柴油發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用還有上升的空間，不過隨著“高壓共軌技術(shù)”的新技術(shù)開發(fā)，也促進(jìn)燃油發(fā)動機(jī)在各個方面得以有效改善。

（1）燃油噴射電控。電子控制技術(shù)在燃油噴射中主要是對燃油的噴射量和噴射正時進(jìn)行控制。噴油量主要是依靠空燃比和進(jìn)氣量來控制，再通過對各個傳感信號的不斷修正，最終讓發(fā)動機(jī)不管在哪種運(yùn)況下都能獲取適當(dāng)濃度的混合氣。緊接著，電控單元會根據(jù)工作負(fù)荷，凸輪軸、曲軸位置傳感器，確定好噴油時刻，在這一時刻準(zhǔn)確地噴入足夠的燃油量，這樣可以讓發(fā)動機(jī)不管在動力性、經(jīng)濟(jì)性還是排放性上都處于最佳狀態(tài)。

（2）電控點(diǎn)火系統(tǒng)。所有的汽油機(jī)都要有電控點(diǎn)火系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的作用就是對點(diǎn)火提前角的操控。在發(fā)動機(jī)的運(yùn)行過程中，電控單元會把各種傳感信號進(jìn)行分析判斷，來確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)的工作狀況，選擇合適的提前角把混合氣點(diǎn)燃，這樣可以讓發(fā)動機(jī)在點(diǎn)火時的燃燒效率發(fā)揮到最大效果。當(dāng)然，電控點(diǎn)火系統(tǒng)還要控制點(diǎn)火能量和爆燃。

（3）各種輔助系統(tǒng)控制。發(fā)動機(jī)還有很多的輔助控制系統(tǒng)，這些都是為了維持發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定工作，為駕駛員提供應(yīng)急提示，來確保發(fā)動機(jī)在各種工作狀況下都能維持良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性。包括：怠速控制系統(tǒng)、應(yīng)急備用系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等。

2.1.2 新能源發(fā)動機(jī)中電控技術(shù)的應(yīng)用

（1）氫燃料發(fā)動機(jī)。氫燃料具有燃速快、效能高的特點(diǎn)，但是又因?yàn)槠湮锘匦裕谌紵龝r容易出現(xiàn)早燃、回火等異常現(xiàn)象，電子控制技術(shù)就能很好的解決這些難題。氫燃料發(fā)動機(jī)的電控內(nèi)容和傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)沒有太大差別，不過控制好氫燃料異常燃燒是最大的不同之處。

（2）天然氣發(fā)動機(jī)。天然氣作為新能源，它的儲存量高、環(huán)保性強(qiáng)、價格低是最主要的優(yōu)勢所在，在所有的燃料中發(fā)展前途最明朗。不過天然氣發(fā)動機(jī)在性能、排氣溫度、潤滑性等方面不如汽油發(fā)動機(jī)。所以，電控系統(tǒng)做到在空燃比、點(diǎn)火能量等方面更好的控制，就能讓天然氣發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性更好的發(fā)揮出來。

2.2 車身中的應(yīng)用分析

2.2.1 儀表顯示控制

車輛信息的顯示和信息的傳遞都是通過儀表屏來體現(xiàn)，電控技術(shù)主要是應(yīng)用在電子儀表和多功能顯示器上。電子儀表主要是把傳感器所傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行微處理，把各種信息顯示出來，讓駕駛員清晰的看到，比如燃油量、行車速度、轉(zhuǎn)速、里程等。多功能的顯示器是傳感信息的外在表現(xiàn)，把各種抽象、有價值的信息加以形象的顯現(xiàn)。比如：汽車導(dǎo)航、行車記錄、倒車影像、多媒體播放等。

2.2.2 安全系統(tǒng)控制

車輛的安全氣囊、安全帶、防盜門鎖等都屬于安全系統(tǒng)的范圍內(nèi)。如：當(dāng)車輛發(fā)生嚴(yán)重沖撞或是發(fā)生不安全因素的時候，電子控制單元會迅速計算出沖擊強(qiáng)度，將傳感信號傳輸?shù)桨踩珰饽以校缓蟀踩珰饽視陔娮涌刂葡麻_啟，并且安全帶將迅速收緊。這樣可以在發(fā)生車輛撞擊后為駕駛員或副駕駛帶來慣性緩沖，防止車內(nèi)人員因?yàn)闆_撞力被拋出車外，或是被車內(nèi)硬物撞擊，可以把車內(nèi)人員的受傷程度降到最低。

再比如防盜門鎖系統(tǒng)，在行車過程中，如果車門沒有關(guān)上，警示燈會亮起。或是有人闖入車內(nèi)時，會通過發(fā)出警報或是切斷電路等方式來發(fā)揮作用。

2.2.3 舒適度控制

電控懸架系統(tǒng)可以控制車輛在行駛過程中的平穩(wěn)性和舒適度，包括空氣式和液壓式兩種。空氣式就是把減震器空氣室中密封的氣體當(dāng)成“彈簧”，在車輛行駛中利用微計算測算出最合適的彈性力，以保障車輛的平穩(wěn)行駛。當(dāng)車輛在不同的路況、不同的裝載重量、不同的速度等狀況下，行駛都能是平穩(wěn)、安全的。當(dāng)然，在駕駛車輛時盡量控制車速在安全范圍內(nèi)，降低人為超速帶來的不安全性。

2.3 底盤中的應(yīng)用分析

2.3.1 防抱死系統(tǒng)

防抱死設(shè)備能夠做到在汽車發(fā)生意外狀況時，車輪實(shí)施最佳制動，以保障汽車方向不會跑偏，防止車輛發(fā)生甩尾或是側(cè)滑。在車輛運(yùn)行過程中，任何一個車輪發(fā)出抱死信號，都會立即傳輸?shù)诫娮涌刂破鳎l(fā)出指令調(diào)節(jié)油壓來控制車輪制動力，保證車輪不會發(fā)生抱死。因此，防抱死系統(tǒng)可以讓駕駛員在控制方向盤時，更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定，確保車輛的行駛安全。同時，電子控制技術(shù)還能很好的控制地面摩擦力，把制動長度縮短，可以有效降低側(cè)滑事故的發(fā)生。

2.3.2 防車輪打滑系統(tǒng)

有些車輛在起步或加速的時候，每個車輪上的速度傳感器都會把轉(zhuǎn)速信號傳輸給電子控制系統(tǒng)，通過計算可以有效控制滑移率。當(dāng)車輪的滑移率不在安全范圍內(nèi)，就會自動調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的功率，降低車輪驅(qū)動力來保證安全。這樣，保證了車輛的轉(zhuǎn)向更穩(wěn)定。當(dāng)車輛在起步或是加速時，就更平穩(wěn)自然，還能避免輪胎過度的磨損。

2.3.3 自動巡航系統(tǒng)

這一系統(tǒng)可以在駕駛員沒有對油門進(jìn)行操作的情況下，汽車按照駕駛員提前設(shè)置好的目標(biāo)車速自動運(yùn)行。駕駛員設(shè)置好相關(guān)的控制數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)對接收到的信號進(jìn)行分析，計算出最好的運(yùn)行效果。如果設(shè)置了恒速控制，車輛系統(tǒng)會根據(jù)指令自動保持這一車速。當(dāng)然，設(shè)置好的速度和實(shí)際的速度可能會有出入，系統(tǒng)會進(jìn)行差異補(bǔ)償，使發(fā)動機(jī)自動調(diào)節(jié)輸出功率。

2.3.4 車輛防撞系統(tǒng)

現(xiàn)如今，交通事故的發(fā)生率非常高，在事故發(fā)生時會產(chǎn)生強(qiáng)烈的撞擊，有時車內(nèi)的人員因?yàn)閬聿患安僮鳎傆袀霭l(fā)生。因此，想要降低沖撞帶來的傷亡率，就要優(yōu)化車輛防撞系統(tǒng)。系統(tǒng)會通過雷達(dá)、激光等設(shè)備自動計算附近疑似碰撞物與汽車之間的具體距離，當(dāng)距離超出安全范圍時會做出報警提醒，給駕駛員預(yù)留出緊急操作的時間。如果駕駛員沒有及時操作，車輛防撞系統(tǒng)會自動發(fā)出指令，控制車輛的運(yùn)行，像是自動剎車或是自動關(guān)閉車窗。如車輛在正常行駛過程中，前方有石塊或水坑對運(yùn)行造成影響，車輛會自動減速并報警。

2.4 特殊車輛的應(yīng)用分析

特殊車輛包括工程用車和專用車，壓路機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)等都屬于工程車輛；拖板車、架橋機(jī)等都屬于專用車輛。這些車輛除了要具有普通車輛的功能，還要具備特殊的功用，比如壓實(shí)路面、挖土等，這些都需要電子控制系統(tǒng)來發(fā)揮作用。

在特殊車輛中控制器最為重要，它的功用主要有：首先，它要接收各種傳感器傳輸過來的信息，確保車輛正常的運(yùn)行；其次，還要接受駕駛員通過操作手柄或遙控設(shè)備發(fā)出的信息，這些信息通過控制器的計算分析，再發(fā)出相應(yīng)的指示來操控車輛。不過，單個控制器的作用是有限的，有些車輛會同時具備主控制器和輔控制器，為車輛提供雙保險。同時，特殊車輛的運(yùn)行環(huán)境也比較復(fù)雜，很容易阻礙車輛的正常運(yùn)行。為了讓電子控制系統(tǒng)的防干擾性更強(qiáng)，可以利用局域網(wǎng)交換控制元件之間的信息。

3 結(jié)語

在一定程度上講，車輛工程中電子控制技術(shù)的應(yīng)用，在汽車行業(yè)的發(fā)展中起著重要的作用，能夠讓車輛的安全性更高，降低交通事故的發(fā)生率。尤其現(xiàn)在汽車越來越普及，車輛的安全性和穩(wěn)定性成為人們追求的目標(biāo)。只有在車輛工程中不斷優(yōu)化電子控制系統(tǒng)，才能提高汽車整體的運(yùn)行質(zhì)量和安全性。

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