關于汽車電子控制技術應用及發展趨勢的探討

王亞平

摘 要：在當前我國經濟持續發展的背景下，市場汽車保有量明顯提升，并且隨著科學技術的不斷創新，汽車電子控制技術也在不斷地得到完善，同時大大提高了車輛行駛的安全性與可靠性。為了促進我國汽車電子行業穩定發展，文章對汽車電子控制技術的概述、應用現狀以及未來的發展趨勢做出探討，切實推動產業與技術的發展。

關鍵詞：汽車電子 技術應用 發展趨勢

1 引言

隨著各國經濟的不斷發展，汽車領域發展迅猛，各個國家加強了對汽車電子控制技術、新能源產品的開發與應用。近年來，我國加強了對汽車電子技術研究的扶持力度，以推動國產汽車的廣泛應用。在電子技術研發不斷發展的同時，分析其發應用現狀以及發展趨勢對相關研究有推動作用。結合實際進行分析，汽車電子控制系統主要由傳感器、控制器以及控制程序軟件等幾方面組成，在具體的應用過程中主要是與汽車的機械系統配套使用，并通過電纜或無線電波互相傳輸訊息，即所謂的“機電整合”，如電子燃油噴射系統、制動防抱死控制系統等[1]。經過多年的發展以及完善，汽車電子控制系統可被劃為以下幾個部分，即發動機電子控制系統、底盤綜合控制系統、車身電子安全系統、信息通訊系統。

2 汽車電子控制技術應用現狀

隨著技術的不斷革新，汽車電子控制技術已經成為現代汽車不可或缺的一部分，它的應用范圍非常廣泛，包括發動機管理系統、汽車底盤綜合控制系統、車身電子安全系統、信息通訊系統等各個方面。以下詳細展開說明在各個方面的應用現狀。

2.1 發動機管理系統

發動機管理系統是汽車電子控制技術最早應用的領域之一，通過電子控制單元（ECU）處理傳感器監測提供的發動機的工作狀態數據，并根據預設的控制算法和映射表計算出最佳的操作參數，實現發動機的燃油噴射、點火時機等參數的控制，用來提高發動機的燃燒效率和燃油經濟性，減少燃油的浪費和廢氣排放，同時ECU可以記錄故障碼，幫助維修技術人員快速定位問題[2]。目前發動機管理系統已經普及到各種汽車中，從小型汽車到大型重型卡車以及工程機械領域都得到了廣泛應用。

2.2 汽車底盤綜合控制系統

現代汽車底盤的制動系統也采用汽車電子控制技術，利用ECU控制制動器件的制動壓力，實現更加精準的制動控制，例如電子制動力分配系統（EBD）可以根據車輛負載情況和路況來分配前后車輪的制動力，以保證車輛制動的平穩性和安全性。同時轉向系統利用電子助力轉向（EPS）與助力電機，實現轉向操縱輕便性。汽車底盤傳動系統中的變速器也是汽車電子控制技術應用的另一個重要領域，通過ECU控制變速器的換擋時機和力度，實現更加平穩且高效的動力傳輸，例如連續可變變速器（CVT）可用通過控制離合器的開合來實現連續的變速，從而更加精準地匹配發動機的工作狀態，提高能量利用效率。

2.3 車身電子安全系統

汽車電子控制技術在車身控制方面的應用體現在如主動懸掛系統可以通過控制懸掛的剛度和阻尼保證車輛的行駛穩定性和舒適性；剎車控制系統（ABS）可以感知車輪速度，通過自動減速來防止車輪鎖死，并且還可以幫助車輛在濕滑路面上保持穩定；車身電子穩定系統（ESP）利用車載傳感器實時監控車輛運行狀態，及時避免車輛出現側滑、翻滾等情況，防止車輛失控；驅動防滑系統（ASR）在車輪開始打滑時可以通過控制發動機的輸出功率或剎車以減少滑動，從而提高車輪與地面之間的摩擦力，主要用于提高車輛的加速性能和在低摩擦路面上的牽引力；電子穩定控制系統（ESC），當車輛在轉彎或緊急避障時ESC系統可以自動調節車輪轉速來避免車輛失控，保證車輛在緊急情況下的穩定性。

2.4 信息通訊系統

汽車電子控制技術在信息通訊系統的應用也越來越普遍。如智能導航系統可以根據車輛的位置和用戶的輸入來提供導航指示，幫助駕駛員規劃出最優路線、避免擁堵，同時節約了時間和燃油消耗；智能交通控制系統可以利用汽車電子控制技術將車輛與城市智能交通系統進行交互，可以改善交通擁堵和交通流量；汽車電子技術還可以將智能手機與汽車集成在一體，實現語音控制、電話接聽等功能，避免駕駛員開車分心；車載娛樂系統也是汽車電子技術應用的一個體現，借助該系統可以播放音樂、收音機等娛樂項目，讓乘坐人員在長途旅行中更加舒適。

3 汽車電子控制技術在高級輔助駕駛系統中的應用

隨著科技的迅速發展，汽車電子控制技術在高級輔助駕駛系統中的應用正引領著汽車行業向著更智能、更安全的未來邁進。這一領域的創新和進步旨在提升駕駛體驗，這些先進技術正在逐步實現對車輛的智能感知和主動控制。這一系列的高級輔助駕駛系統通過電子控制單元、傳感器和智能算法的緊密協同，使汽車能夠更智能地應對復雜的交通環境，提供更全面的駕駛輔助和安全防護。

3.1 自動泊車技術

在汽車領域中應用自動泊車電氣自動化技，能夠增加汽車用戶的操作體驗，降低汽車駕駛難度，與此同時，能夠使得駕駛人員更加輕松便捷，無形中提高了駕駛人員的安全性和駕駛過程的穩定性[3]。伴隨新時代的來臨，城市用地面積不斷縮小，與此同時，停車面積不斷縮減。因此，駕駛人員需要不斷提升自己的操作技術，避免在行駛停車過程中花費更多時間，若是引入自動泊車技術，則能夠改善這一駕駛困境，實現自動停車。在自動控制類汽車中都配備有自動泊車功能，其方向盤帶有電動助力，電動助力中伺服電機能夠直接作用轉向機，汽車電腦則可以借助轉型來轉動方向盤方向，避免在停車過程中與其他物體發生碰撞，同時，還能夠豐富駕駛成員的心理體驗。與此同時，還可以借助自動泊車技術來為駕駛成員提供多種停車方案，駕駛成員可以結合操作技術和自身環境來選擇簡單的停車方案。

3.2 車道偏移技術

伴隨電子控制系技術的進一步發展，衍生出車道偏移技術，并在汽車領域中廣泛應用，這一技術的應用能夠有效改善駕駛人員在汽車駕駛上的技術短板，避免讓車偏離既定車道，切實提升駕駛乘員的安全性。但是人員在行駛過程中，可以借助車道偏離系統來自動感應道路上的顯著標志、交通情況，并將收集到的數據反饋給汽車控制系統，在經過系統分析之后，將操作決策發送給操作系統，最終調整方向盤。這樣，駕駛成員在實際行駛過程中能夠有效避免操作失誤，保證汽車能夠在既定車道里行駛。駕駛成員利用車道偏移技術，還可以減少對方向盤的使用頻次，從而能夠極大的降低汽車操作難度，從而能夠在保持駕駛輕松的同時，保障生命安全。駕駛成員在驅車的過程中，若是遇到極為惡劣的天氣，是很難看清前方路況和路障的，此時，但是成員則可以借助車道偏移技術來應付無法看清的道路，從而能夠保持汽車行駛的安全性，并且還可以緩解駕駛乘員的焦慮情緒，最終可以充分發揮電子控制技術的應用價值。

3.3 自動巡航系統

在汽車領域中使用ACC自動巡航系統，能夠進一步促進汽車的智能化發展。其中，駕駛成員可以結合汽車自身設定操作，在行駛過程中可以借助ACC自動巡航系統來勘測路面情況，保證汽車能夠安全行駛，同時，還可以自行調整與后面車之間的車距，從而能夠實現自動化操作。基于ACC自動巡航系統具有車距感應功能，能夠清楚探測該車與前后車之間的距離，借助感應器得出數據之后反饋給相關系統，從而能夠實現對車輛的控制。汽車的電子控制系統能夠結合反饋的數據信息來進行綜合分析，在進行精準計算之后，計算出汽車在當下情況行駛的速度和距離，從而能夠有效減少車禍發生，提高汽車的安全性。在此之后，在汽車領域應用ACC自動巡航系統能夠將行使的決策發送給車輛控制管理系統，從而能夠實現汽車行駛速度的控制。若是在此過程中出現意外操作，則還可以借助這一系統來精準做出加速指令或是剎車指令，而能夠避免駕駛員做出其他操作，最終能夠有效降低駕駛人員的駕駛車輛的難度性，同時還能夠提高其安全性，充分發揮電子自動控制技術的應用。

3.4 自動緊急制動系統

汽車自動緊急制動（AEB）是一種車輛安全技術，能夠在緊急情況下自動減速或停車以避免發生碰撞。當汽車在行駛過程中，AEB系統會利用車輛前部的雷達、激光或攝像頭等傳感器來檢測前方的障礙物，例如其他車輛、行人或固定障礙物等，當系統檢測到前方可能發生碰撞情況時，系統會發出警告提醒駕駛員采取緊急措施或者自動剎車，以避免或者減輕碰撞帶來的不良影響。AEB系統通常分為城市道路和高速公路兩種類型。城市道路型主要用于交通擁堵情況下的低速行駛，高速公路只要適用于高速行駛路況。AEB系統在一定程度上提高了車輛行駛安全性和可靠性，大大降低了交通事故發生的概率，該技術已經得到大力推廣應用，并成為了一些汽車安全評級機構對車輛安全性評價的重要指標。

總而言之，汽車電子控制技術在高級輔助駕駛中的應用已經成為現代汽車的標配功能。這些技術很大程度上能夠提高駕駛員的安全性與舒適性，減少交通事故的發生。

4 汽車電子控制技術的發展趨勢

未來，汽車電子控制技術將進一步發展，智能化和電動化將成為主要趨勢。隨著車輛之間和車輛與基礎設施之間的更緊密互聯，以及對環保和能源效率的不斷追求，汽車電子控制技術將不斷創新，推動汽車行業走向更加智能、綠色和安全的未來。在這個不斷變革的時代，汽車電子控制技術正為我們創造更為智慧、便利且安全的出行體驗。

4.1 智能化與自動化發展

隨著人工智能和機器學習的不斷發展，汽車電子控制技術能夠通過深度學習和數據挖掘等技術實現更智能化和自動化的控制，從而提高駕駛效率及安全性[4]。智能化和自動化已經成為汽車電子控制技術未來發展方向。例如，當前自動駕駛汽車的研究和開發已經成為汽車制造業的一個熱點，此項技術的革新能夠大幅降低安全事故、提高交通效率，未來的的汽車電子控制技術將會朝著更加智能化和自動化的方向發展，實現更加高效、安全、便捷的駕駛體驗。

4.2 電氣化與電子化發展

隨著科技的進一步發展，電子控制技術的整體水平也在不斷提升，且汽車電子控制技術的應用范圍也逐漸擴大。在現階段，為切實滿足用戶的實際需求，將電氣化與電子化技術應用到電子控制技術領域已成為一種重要發展趨勢。電氣化和電子化發展是能源與環保問題所驅動的，未來的汽車將更加注重能源的可持續性和環保性，例如，新能源汽車的開發已經成為許多制造商的重點發展方向，包括高壓電池管理系統、電動驅動系統、充電系統等。未來的汽車電子控制系統將會更加注重電力系統的優化和控制，以提高新能源汽車的可靠性。

4.3 集成化與互聯化發展

現代汽車配備了各種傳感器，包括攝像頭、雷達、激光雷達和超聲波傳感器，這些傳感器用于向車輛的電子控制系統提供車輛狀態信息和外界環境信息，多傳感器的集成及其數據的融合，可以幫助駕駛員快速做出正確的決策，并且能夠提前識別出潛在危險。隨著高級輔助駕駛技術的廣泛應用，人們越來越需要將車輛連接到互聯網以及其他車輛，這依賴先進的通信技術，例如車對車（V2V）和車對基礎設施（V2I）的通信系統。隨著車輛的互聯程度越來越高，網絡攻擊的風險也會增加，因此開發強大的網絡安全系統在汽車行業變得越來越重要。比如智能化的網絡完全系統、安全加密與驗證技術、云安全技術等。

5 結論

綜上所述，研究汽車電子控制技術，能夠為汽車領域發展提供動力。汽車電子控制技術的廣泛應用和不斷創新，為汽車工業帶來了深刻的變革，塑造著現代汽車的高性能、安全性和智能化水平。汽車電子控制技術的應用和發展趨勢將在未來推動整個汽車行業朝著更安全、更智能、更可持續的方向發展，為駕駛員和社會創造更優質的出行體驗。

基金項目：2021年度陜西能源職業技術學院科研創新團隊-低碳清潔能源與智能制造科研創新團隊、基金編號（2021KYTD06）。

參考文獻：

[1]王金迪.探究智能傳感器在汽車電子技術中的應用[J].內燃機與配件，2021，No.332（08）：213-214.

[2]周寶星.汽車電子技術中傳感器的應用探究[J].時代汽車，2022，No.375（03）：156-157.

[3]墨海波.智能自動化技術在汽車工程中的應用研究[J].內燃機與配件，2022，（04）：236-238.

[4]李通.汽車電器的電子控制技術的應用現狀及發展趨勢分析[J].時代汽車，2021，（08）：12-13.