論客用汽車電子控制技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

[摘要]我國客用汽車目前也逐步將電子控制技術(shù)應(yīng)用到整車控制系統(tǒng)當(dāng)中，極大的方便了人們?nèi)粘ｑ{駛的需要。本文介紹了電子控制技術(shù)在可用汽車中的實際應(yīng)用例子，如ABS、CCS系統(tǒng)，并且針對可用汽車未來發(fā)展的方向，預(yù)測了客用汽車電子控制技術(shù)的未來發(fā)展方向。

[關(guān)鍵詞]客用汽車；電子控制技術(shù)；ABS；CCS

一、引言

隨著汽車技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代汽車為提高汽車動力性、經(jīng)濟性、安全性、舒適性，以及減少尾氣排放污染而廣泛采用了電子控制技術(shù)。電子控制技術(shù)是現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的重要趨勢與標志，從發(fā)動機的燃油噴射、點火控制、進氣控制、排放控制、故障自診斷到底盤的傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向與制動系統(tǒng)，以及車身、輔助裝置等都普遍采用了電子控制技術(shù)。當(dāng)前在汽車電子控制技術(shù)領(lǐng)域，主要有：發(fā)動機集中控制、電控自動變速器（ECT）、制動防抱死系統(tǒng)（ABS）、驅(qū)動防滑系統(tǒng)（ASR）、緩速器、電控空氣懸架（ASC）、巡航控制系統(tǒng)（CCS）、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPAS）、四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（4WS）、安全氣囊（SRS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等電子控制應(yīng)用技術(shù)。我國交通部在2001年7月1日頒布實施了營運客車類型劃分及等級評定標準JT/T325—2002中規(guī)定：高一級以上客車必須安裝制動防抱死系統(tǒng)（ABS），高二級以上大中型客車必須安裝緩速器。本文分別針對可用汽車制動防抱死系統(tǒng)（ABS）和巡航控制系統(tǒng)（CCS）展開分析，重點研究了它們的性能特點和工作原理。

二、電子控制技術(shù)在客用汽車上的應(yīng)用

（一）制動防抱死系統(tǒng)（ABS）

它是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點的汽車安全控制系統(tǒng)。ABS是常規(guī)剎車裝置基礎(chǔ)上的改進型技術(shù)，可分機械式和電子式兩種。它既有普通制動系統(tǒng)的制動功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車上最先進、制動效果最佳的制動裝置。

制動性能是汽車主要性能之一，它關(guān)系到行車安全性。評價一輛汽車的制動性能最基本的指標是制動加速度、制動距離、制動時間及制動時方向的穩(wěn)定性。 制動時方向的穩(wěn)定性，是指汽車制動時仍能按指定的方向的軌跡行駛。如果因為汽車的緊急制動（尤其是高速行駛時）而使車輪完全抱死，那是非常危險的。若前輪抱死，將使汽車失去轉(zhuǎn)向能力；若后輪抱死，將會出現(xiàn)甩尾或調(diào)頭（跑偏、側(cè)滑）尤其在路面濕滑的情況下，對行車安全造成極大的危害。

制動防抱死系統(tǒng)（ABS）的基本工作原理，以WABCO公司生產(chǎn)的氣制動防抱死系統(tǒng)為例。該公司主要生產(chǎn)4S/3M、4S/4M、6S/4M和6S/6M等4種結(jié)構(gòu)類型的制動防抱死系統(tǒng)，其中最為典型的是4S/4M布置方式的制動防抱死系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中有4個傳感器、4個電磁閥、4個齒圈、1個電子控制器ECU、1個報警燈和各種規(guī)格的連接導(dǎo)線等部分組成。當(dāng)汽車在制動時，每個輪胎上安裝的傳感器會將各自車輪的運動信號數(shù)據(jù)傳給電子控制器，然后由電子控制器來確定每個車輪實際的滑移率。如果車輪的滑移率超過正常值的30%的時候，電子控制器會控制電子閥進行排氣，從而降低制動室的氣壓，減小車輪的偏移率；當(dāng)車輪的偏移率減少到正常值的15%以下的時候，電子控制器會控制電磁閥關(guān)閉，提高制動室內(nèi)的氣壓，從而增大車輪的偏移率，經(jīng)過數(shù)次調(diào)整，車輪的偏移率就能夠穩(wěn)定在一個最佳的制動狀態(tài)了。

（二）巡航控制系統(tǒng)（CCS）

它是一種減輕駕車者疲勞的裝置。當(dāng)汽車在長距離的高速公路行駛時，啟動巡航控制系統(tǒng)就可以自動將汽車固定在特定的速度上，免除駕車者長時間腳踏油門踏板之苦。同時，它還能在巡航狀態(tài)下對預(yù)定的車速進行加速和減速的調(diào)節(jié)。在上世紀60年代的美國，巡航控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在汽車上，目前國內(nèi)生產(chǎn)的一些中高檔車如帕薩特、雅閣等也都安裝有巡航控制系統(tǒng)。另外，巡航控制系統(tǒng)還有節(jié)省燃料和減少排放的好處，因為汽車都有對應(yīng)的經(jīng)濟速度，當(dāng)駕駛者將巡航控制系統(tǒng)調(diào)置在經(jīng)濟速度上就可以起到省油的作用。具體來說，巡航控制系統(tǒng)（CCS）有巡航定速、巡航加速、巡航減速等功能。

（1）定速巡航：將控制手柄開關(guān)撥到ON位置后，即可在40公里/小時以上的任何速度，按?。⊿ET/ACC）鍵1秒鐘設(shè)定巡航車速，進入巡航狀態(tài)（無需踩油門，車輛即可按設(shè)定的速度巡航）。（2）巡航加速：在巡航狀態(tài)下，每按住（SET/ACC）鍵半秒鐘可以增加時速1公里。也可一直按?。⊿ET/ACC）鍵，車速會自動緩緩提升，直至適合的速度再松開按鍵。此外，在定速巡航狀態(tài)下可以直接踩油門加速，當(dāng)松開油門后，車速將緩緩回復(fù)到先前設(shè)定的巡航速度。（3）巡航減速：在巡航狀態(tài)下，每按?。≧ES/DEC）鍵半秒鐘可以降低時速1公里。也可一直按?。≧ES/DEC）鍵，車速會自動緩緩下降，直至適合的速度再松開按鍵。（4）定速解除：在巡航狀態(tài)下，輕輕踩下制動，便可解除定速。（5）定速恢復(fù)：解除定速后，只要按?。≧ES/DEC）鍵1秒鐘，不用踩油門，車速即可自動恢復(fù)到定速解除之前的巡航速度。（6）巡航開關(guān)：一是巡航開/關(guān)開關(guān)：用于開啟或關(guān)閉巡航功能。原先記錄的目標巡航車速將在巡航功能關(guān)閉后丟失。二是巡航設(shè)置/減少開關(guān)：用于開啟巡航車速設(shè)置功能或減少目標巡航車速。開關(guān)具有機械自恢復(fù)功能。三是巡航恢復(fù)/增加開關(guān)：用于開啟巡航車速恢復(fù)功能或增加目標巡航車速。開關(guān)具有機械自恢復(fù)功能。四是每隔50ms，BCM（車身控制器）都檢測并記錄巡航開關(guān)狀態(tài)。

三、客用汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）客用汽車電子控制技術(shù)發(fā)展趨于集中化與智能化。自從上世紀九十年代末，客用汽車電子技術(shù)逐漸趨于智能化、微型化與集成化。例如：當(dāng)今汽車電子控制系統(tǒng)中的任何一個微處理器都可以同時對發(fā)動機、變速器、牽引力和穩(wěn)定性等汽車運動參數(shù)進行綜合操縱。這個微處理器還可以對汽車內(nèi)的駕駛?cè)藛T進行實時的正面、側(cè)面和后面的安全氣囊控制，并且可以同時對安全帶進行預(yù)緊，調(diào)整安全氣囊打開的速度，從而達到全面保障駕駛員安全的作用。另外，在電子控制系統(tǒng)中，智能化集中傳感器和智能化的執(zhí)行操縱機構(gòu)也可以同時應(yīng)用，車載的數(shù)字信號處理器也可以針對聲音、各種檢測信號進行識別。（2）客用汽車電子控制技術(shù)發(fā)展趨于多功能化。據(jù)當(dāng)前的一些統(tǒng)計資料顯示，大多數(shù)駕駛員會停留在汽車中，通常有超過40%以上的時間都是無所事事，而在時間就是金錢，信息就是企業(yè)生命的今天，在每時每刻都能夠收集到外界的信息，并與外界時刻保持聯(lián)系是身處商業(yè)社會的人們所面臨的普遍狀況。如果在汽車上安裝有能顯示信息和日程表， 閱讀或發(fā)送電子郵件和傳真， 收看天氣預(yù)報和股市行情， 訪問互聯(lián)網(wǎng)， 甚至訂購機票或一束鮮花的電子商務(wù)、通信系統(tǒng)，人們就會實時保持與車外世界的聯(lián)系，能夠進一步提高人們工作的效率，節(jié)約時間。

四、總結(jié)

在當(dāng)前的客用汽車電子控制技術(shù)水平階段，車載電子控制技術(shù)不僅有制動防抱死系統(tǒng)（ABS）和巡航控制系統(tǒng)（CCS）這兩大類產(chǎn)品，還在智能導(dǎo)航系統(tǒng)和緩流器等產(chǎn)品中也有應(yīng)用。隨著電子控制技術(shù)的發(fā)展和人工智能技術(shù)的不斷進步，各種型號的集中化、智能化和多功能化的汽車將越來越多的應(yīng)用到人們工作、生活當(dāng)中。

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