電子控制技術在車輛工程中的應用

邱 濤

（同濟大學，上海 201804）

1 電子控制技術的概念

在科學技術高速發展的形勢下，電子控制技術逐步改變著人們的生產生活，已經從先前較為傳統的人工控制方式轉變到機械控制和電子控制上。針對新型電子控制技術的研究和發展，運用計算機技術實施電子控制系統，可以解決諸多控制方面的問題。電子控制技術主要是從國外引進到國內市場，是建立在電子技術之上的電子控制系統，不但可以實施各類有效控制，而且運行穩定性優越。電子控制系統主要由諸多電子元器件構建而成，運用這部分電子元器件統籌協作來實施系統管理，從而實現電子控制的目標，具體運用過程如圖1所示。

2 汽車電子控制技術的類型

汽車電子控制技術運用階段，最基本的技術控制形勢可以分成四類[1]。

2.1 車身控制技術

該種技術形勢的最顯著特征是可以使用優化的驅動功能，以提高汽車在駕駛階段的安全性、穩定性、便利的環境以及車輛駕駛的水平和效率，以突出汽車行業在駕駛階段的穩定性。在車輛控制技術應用階段，該技術形式主要包括汽車電子通信系統、安全氣囊控制、門控、車窗控制、電動座椅控制和數字儀表顯示等技術形式，可以證明電子控制系統的操作優勢和穩定性。

圖1 電子控制系統的基本組成

2.2 車輛形式姿態控制

在車輛形式姿態控制階段，電子控制技術主要用于分析車輛的轉彎、停車和運行狀態，以實現對車身的控制。駕駛姿態控制階段強調駕駛靈活性、舒適性和駕駛安全性的特征。此外，在車輛形式姿態分析過程中，控制系統主要包括巡航控制、四輪轉向系統控制、懸架控制系統以及驅動系統控制等。系統形式的這一部分和汽車形式的條件具有直接性聯系。

2.3 動力牽引控制系統

動力牽引力控制技術的分析主要針對系統驅動，以電子控制技術的形式。發動機控制應成為實現發動機控制和傳動控制技術有效教學的關鍵點。通常，在使用發動機控制技術的階段，該系統內容主要涵蓋定時點火控制、怠速控制與發動機爆炸燃燒控制等。科學化運用這些系統，可以顯著提升汽車運行的安全穩定性。

2.4 自動駕駛控制系統

運用各類攝像頭與雷達，可以及時感知整車外界環境的變化情況，將電子控制技術延伸到整車外面。汽車也可以運用電子控制技術感知外界，相應也可以運用內部電子控制系統調整整車運行情況，從而實現汽車運行的安全穩定性和舒適性。

3 電子控制技術的控制過程

3.1 實時數據采集

電子控制技術要運用相應的算法集中分析諸多數據，通過測量和獲取控制目標的瞬時數據，將獲得的數據變為用于指定輸入的數據。

3.2 實時控制決策

收集的數據由相應的軟件批量處理，然后執行分類處理，傳送到適當的區域。

3.3 實時控制

在該系統實施數據傳輸階段中，處理完數據后，將其發送到處理中心，根據自己的操作控制系統，實現系統的實時化控制。

4 電子控制技術在車輛工程中的應用

4.1 發動機中的應用分析

4.1.1 傳統發動機中電控技術的應用

（1）燃油噴射電控

電子控制技術在燃油噴射中，主要控制的是燃油的噴射量與噴射[2]。噴油量主要借助空燃比與進氣量予以控制，再運用其中每一個傳感信號慢慢予以修正，從而促使發動機得到適宜濃度的混合氣。之后，電控單元依據工作負荷和凸輪軸、曲軸部位的傳感器，精準確定噴油時刻，從而更精細地噴入充分的燃油量，使發動機無論是在經濟性還是在動力性上都處于最佳狀況。

（2）電控點火系統

全部汽油機都要電控點火系統。該系統的功能技術針對點火提前角的操控。在發動機運行階段，電控單元會進一步分析并判斷各類傳感信號，從而確定發動機工作情況，選擇適宜提前角實施混合氣點燃，以將發動機在點火時充分發揮燃燒效率。相應的電控點火系統要針對點火能量與爆燃予以控制。

（3）各種輔助系統控制

發動機中還有諸多輔助控制系統，這些均是為了保持發動機的安全穩定性。為了給駕駛員提供各項應急指示，也可以直接保障發動機在各類工作情況下維持優良的排放性、經濟性與動力性。它涵蓋報警系統、應急備用系統以及怠速控制系統等[3]。

4.1.2 新能源發動機中電控技術的應用

（1）氫燃料發動機

氫燃料的特征主要表現在燃速快與效能高上。由于物化特性，在具體燃燒時易發生回火、早燃情況，而電子控制技術可以很好地解決這部分難題。氫燃料發動機的電控內容與之前發動機并無差異，要合理化控制氫燃料異常燃燒。

（2）天然氣發動機

天然氣是新能源，其特征集中體現在價格低廉、環保性強與儲存量高等方面，在燃料中發展前景最好。然而，天然氣發動機在潤滑度、排氣溫度以及性能上和汽油發動機對比之下相差甚遠。因此，電控系統在點火能量、空燃比等方面得到了很好控制，隨即可以確保天然氣發揮其環保性與經濟性。

4.2 車身中的應用分析

4.2.1 設計信息顯示系統與信息傳遞裝置系統

在系統設計階段，導航定位系統、語言系統、信息系統等電子技術的應用，主要用于分析汽車駕駛參數[4]。數據在駕駛完成后發送給駕駛人員，成為駕駛員數據監管的基礎。在進行數量處理過程中，語言系統主要由駕駛員通過語言進行車輛控制來實現其功能，提高替代車輛的使用功能。

4.2.2 安全氣囊系統

在氣囊系統運行期間，主要是氣囊和傳感器之間的碰撞形成慣性力，并運用計算機輸送信號。在可膨脹元件的情況下，系統以相對大的沖擊力重新啟動，在氣囊中排出氣體。當駕駛員由于遇到的力功能而與氣囊碰撞時，漏氣看起來很軟。在這種系統的操作階段，可以防止對駕駛員身體的損壞。

4.3 底盤中的應用分析

在運用底盤電子控制技術的過程中，它的技術形式主要表現在以下三方面[5]。

4.3.1 常規巡航自動控制系統

對于這種類型的系統分析，用戶可以在不驅動加速器踏板的情況下，保護由公交車站的用戶設定的車輛速度。驅動程序可以使用控制技術如簡報、復位、水平和垂直控制，以允許系統在接收指令后執行算術運算，最終提高系統操作的效率。例如，在選擇駕駛的情況下，駕駛員使用水平和垂直方法進行控制，但系統根據設定的速度運行。設定的速度和實際速度存在輕微的區別。在計算機下，引擎可以改善輸出，因為計算機使用單片機執行差分補償和控制信號來執行電路的輸出功率，從而可以拉近其中的差異性。

4.3.2 防抱死制動系統

在具體運行階段，有效控制車輛的制動情況。在發生事故時，車輛實現最佳制動，提高車輛操作的安全性和穩定性，并防止打滑風險。輪式減速機可實現防鎖裝置設計，并進行電子控制裝置系統、車輪速度傳感器和自動壓力調節器構建，集中分析各項數據信息，顯著提升電子控制器的運行效率。

4.3.3 合理調節懸掛系統

在電子控制懸掛系統中，液壓和氣動系統被認為是基本的。在此重量下，空氣懸架系統使用室內封閉的氣體作為動態彈性裝置，并精確測量微機數據，以確認系統在最佳彈性作用下運行，提高汽車駕駛的安全性和穩定性。

4.4 車輛行駛安全系統

在行車階段，為了確保汽車的安全形勢，要協助一部分安全電子控制系統，主要涵蓋疲勞監視系統、安全帶控制系統與安全氣囊系統等方面。在行駛安全系統控制階段，可以針對汽車安全氣囊、燈光與安全帶等部分安全設施得到提升，進而確保汽車正常行駛階段增強駕駛者的安全性。

4.5 車輛信息通信系統

該系統主要為了可以在駕駛階段保障駕駛人員的安全而實施的一類溝通交流設計。車輛信息通信系統主要涵蓋語音通信、語音求助以及車輛導航等，再逐步完善電子控制技術來確保在駕駛階段在視線不離開道路的形勢下實施各類信息通信交流，從而保障相互之間信息交流的有效性，同時保障駕駛的安全性。

4.6 特殊車輛的應用分析

特殊車輛主要涵蓋挖掘機、裝載機、壓路機、專用車與工程用車等，而架橋機、拖板車等隸屬于專用車輛。這部分車輛不僅具備普通車輛的作用，還具備特殊作用，如挖土、壓實路面等，均需要應用電子控制系統發揮其優勢。特殊車輛的控制器尤為關鍵，其作用主要體現在：可以接收到各類傳感器輸送的信息，保障車輛正常化運行；接收駕駛員運用操作手柄或者遙控設備發出的信息，再經過計算分析，隨即發出相應指示進行車輛操控。

5 結 論

目前，在社會經濟水平高速發展的形勢下，需將電子控制技術融入車輛工程，并逐步予以落實。車輛工程發展規模慢慢擴大，電子控制技術的運用也愈發頻繁，主要表現在自動駕駛、車輛底盤、動力控制與通信系統結構等諸多構建中，不僅可以為汽車行業前進營造一個優良的動力保障，還可以顯著提升車輛的自動化水平與效率，最終充分發揮電子控制技術的優勢。