汽車(chē)電子控制技術(shù)的應(yīng)用與分類研究

摘 要：汽車(chē)作為現(xiàn)代工業(yè)文明的重要標(biāo)志，在現(xiàn)代社會(huì)中具有舉足輕重的地位。汽車(chē)出現(xiàn)至今，早已不再是只有單一的交通功能，更與使用者個(gè)人品味、社會(huì)地位等方面息息相關(guān)，現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展更是深刻影響了汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造，在汽車(chē)使用安全、人機(jī)功效等方面發(fā)揮了巨大作用。本文將從傳統(tǒng)的車(chē)輛動(dòng)力控制系統(tǒng)、車(chē)輛行駛姿態(tài)調(diào)控系統(tǒng)、車(chē)身系統(tǒng)以及現(xiàn)代的信息感知系統(tǒng)四個(gè)方面對(duì)汽車(chē)電子控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)；電子控制技術(shù) ；分類

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.102

1 問(wèn)題引入

汽車(chē)自出現(xiàn)以來(lái)，由簡(jiǎn)單的交通工具向現(xiàn)代文明的綜合代表過(guò)渡，特別是電子技術(shù)的出現(xiàn)更是深刻影響了汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造。汽車(chē)構(gòu)成上由過(guò)去的幾大機(jī)械系統(tǒng)逐步向綜合化、復(fù)雜化的綜合系統(tǒng)發(fā)展；汽車(chē)設(shè)計(jì)上，除了傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之外，還有人機(jī)工程設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、裝飾外觀設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)等等；汽車(chē)功能追求上，除了基本的代步功能之外，還有社會(huì)功能，即體現(xiàn)使用者社會(huì)地位、個(gè)性功能，滿足使用者個(gè)性化需求、文化功能，諸如符合綠色環(huán)保理念等等。因此電子技術(shù)在汽車(chē)設(shè)計(jì)與制造中的地位日益重要，總得來(lái)說(shuō)，通過(guò)電子技術(shù)的智能化、精確化控制可以有效提高傳統(tǒng)機(jī)械控制的靈活性，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)駕駛乘坐的舒適性、安全性、綠色性、經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)電子技術(shù)在汽車(chē)信息系統(tǒng)上的應(yīng)用也有效提高了汽車(chē)使用者的信息感知能力、改善了使用體驗(yàn)。下面我就將對(duì)以上方面展開(kāi)詳細(xì)說(shuō)明。

2 電子控制技術(shù)在當(dāng)今汽車(chē)上的典型應(yīng)用

目前，電子控制技術(shù)在汽車(chē)上的典型應(yīng)用主要集中于兩個(gè)部分，分別是汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)和汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，下面分別展開(kāi)說(shuō)明。

（1）電子控制在汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)上的應(yīng)用

汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)是汽車(chē)的支撐性結(jié)構(gòu)，通常由防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)，電子控制自動(dòng)變速箱，電子可調(diào)懸架等構(gòu)成。

電子控制在汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑中的應(yīng)用可以使電子控制驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)力得到充分發(fā)揮，有效調(diào)節(jié)控制汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和汽車(chē)制動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng)，使汽車(chē)與地面間保持合適的附著力，避免附著力過(guò)大同時(shí)避免打滑，保持汽車(chē)動(dòng)力處于最佳水平。而電子控制在汽車(chē)防抱死控制系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效避免汽車(chē)剎車(chē)制動(dòng)時(shí)車(chē)輪抱死而導(dǎo)致的制動(dòng)打滑、漂移等危險(xiǎn)情況發(fā)生。同時(shí)可以有效縮短汽車(chē)剎車(chē)距離10%以上，便于汽車(chē)控制剎車(chē)方向，保證汽車(chē)制動(dòng)安全。電子控制在汽車(chē)變速器中的應(yīng)用主要是指以電子控制汽車(chē)節(jié)氣門(mén)開(kāi)閉程度和汽車(chē)車(chē)速，主要通過(guò)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感器和車(chē)速傳感器實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。這些電子傳感器可以通過(guò)電信號(hào)與電磁閥實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，通過(guò)電磁閥影響液壓回路，精確調(diào)節(jié)汽車(chē)傳動(dòng)比，相比傳統(tǒng)器械變速箱，電子控制變速箱油耗更加經(jīng)濟(jì)，調(diào)控精度更高，既延長(zhǎng)了汽車(chē)變速箱的使用壽命30%以上，也使變速操作簡(jiǎn)單易行。電子控制系統(tǒng)在汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上的應(yīng)用主要是指以電子控制汽車(chē)不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下實(shí)現(xiàn)變速所需要在方向盤(pán)上的施力，由電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供阻尼力矩并實(shí)現(xiàn)扭矩調(diào)整，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)最佳轉(zhuǎn)向效果，改善汽車(chē)駕駛穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)最佳的轉(zhuǎn)向響應(yīng)力。電子控制在汽車(chē)懸掛中的應(yīng)用主要有主動(dòng)和半主動(dòng)兩種，共同點(diǎn)是使汽車(chē)自動(dòng)調(diào)控底盤(pán)姿態(tài)和彈簧剛度，實(shí)現(xiàn)最佳的減震性能，改善駕駛及乘坐的舒適性。

（2）電子控制在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)上的應(yīng)用

電子控制在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)方面的應(yīng)用主要包括控制發(fā)動(dòng)機(jī)打火時(shí)間、控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射量，控制發(fā)動(dòng)機(jī)排氣循環(huán)系統(tǒng)。

電子調(diào)控可應(yīng)用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)打火時(shí)間控制，汽車(chē)微型計(jì)算機(jī)可以通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)上各個(gè)傳感器感知發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況，并據(jù)此設(shè)定最優(yōu)的點(diǎn)火提前角，控制點(diǎn)火電源啟動(dòng)時(shí)間，從而達(dá)到最精確的點(diǎn)火時(shí)間。電子控制可以精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況噴射最佳的燃油量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃油燃燒效率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗，提高汽車(chē)?yán)m(xù)航里程。電子控制燃油噴射主要有D型應(yīng)用，MOTRONIC型應(yīng)用和L型應(yīng)用。由于設(shè)計(jì)初衷的差異，三種類型的應(yīng)用在控制效率和精確性方面各有側(cè)重。電子控制在汽車(chē)排氣循環(huán)系統(tǒng)中的運(yùn)用主要是指一部分汽車(chē)尾氣引入進(jìn)氣管后加入新鮮空氣進(jìn)行混合，返回氣缸再燃，這主要通過(guò)電控的EGR閥門(mén)實(shí)現(xiàn)，與機(jī)械控制相比，電子控制EGR閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制率高，靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以有效減少超過(guò)30%的汽車(chē)尾氣中的有害物質(zhì)。

3 汽車(chē)電子控制技術(shù)應(yīng)用的分類

（1）車(chē)輛動(dòng)力控制系統(tǒng)中電子控制技術(shù)的應(yīng)用

車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)中電子控制技術(shù)的應(yīng)用主要是指電力牽引控制系統(tǒng)，它由兩個(gè)大類傳輸控制系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)組成。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括上文介紹過(guò)的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間控制，電控燃油噴射，怠速電控、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒電控等。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過(guò)以上系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)間，最佳燃油配比，自動(dòng)故障診斷和汽車(chē)怠速控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)達(dá)到整體最優(yōu)，這種系統(tǒng)化運(yùn)作在傳統(tǒng)機(jī)械控制中是難以實(shí)現(xiàn)的，可以為各個(gè)氣缸實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供油。而在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，柴油機(jī)可以通過(guò)電子控制噴油時(shí)間、噴油量等，有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音和震動(dòng)。

（2）車(chē)輛行駛姿態(tài)調(diào)控系統(tǒng)中電子控制技術(shù)的應(yīng)用

電子控制系統(tǒng)同樣可以控制現(xiàn)代車(chē)輛的行駛姿態(tài)，包括車(chē)輛三種基本姿態(tài)：轉(zhuǎn)彎姿態(tài)、駕駛姿態(tài)、和停車(chē)姿態(tài)以及其他姿態(tài)。車(chē)輛姿態(tài)電子控制主要包括對(duì)車(chē)輛駕駛系統(tǒng)控制，車(chē)輛剎車(chē)防抱死制動(dòng)控制，懸掛系統(tǒng)控制，防滑控制，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制和巡航控制。

（3）車(chē)身系統(tǒng)及車(chē)輛信息系統(tǒng)中電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用

車(chē)身控制是車(chē)輛提高乘駕舒適性、安全性、方便性的重要實(shí)現(xiàn)手段，可以使車(chē)輛設(shè)計(jì)更加人性化，人機(jī)工程更優(yōu)良。車(chē)身控制既包括傳統(tǒng)的照明控制，雨刷控制車(chē)窗車(chē)鎖控制，座椅控制。也包括現(xiàn)代化的數(shù)字化顯示屏幕儀表、車(chē)輛信息系統(tǒng)、安全氣囊控制等。電子技術(shù)在車(chē)身控制上的應(yīng)用可以有效提升車(chē)輛智能化水平，大大簡(jiǎn)化駕駛?cè)藛T駕駛操作，是現(xiàn)代汽車(chē)的標(biāo)志性配置。

4 總結(jié)

汽車(chē)電子控制技術(shù)是今后汽車(chē)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的主流趨勢(shì)，隨著計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的發(fā)展，電子控制必將大大改善汽車(chē)使用環(huán)境，造福消費(fèi)者。

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