汽車電氣現(xiàn)代電子控制技術

隨著信息化進程的不斷推進，科學技術也發(fā)生了日新月異的變化，計算機應用及其相關的電子控制技術都獲得了很大的進展，為實現(xiàn)計算機電子控制從而提高汽車效率及排放環(huán)保等奠定了基礎。本文首先闡述了汽車電子控制技術的概況，然后分析了汽車電子控制中各種先進技術的應用。

【關鍵詞】汽車電氣系統(tǒng) 電子控制

汽車電氣設備的應用及發(fā)展歷經(jīng)了一百多年的風雨歷程。從上個世紀早期的磁電機點火發(fā)展至如今的電子點火，中間包括許多電氣裝置的研究應用，例如汽車的點火、照明、起動機、交流發(fā)電機等電氣控制系統(tǒng)，都是隨著電子控制技術的成熟在不斷的發(fā)展、且越來越完善。伴隨信息化進程的推進，各種信息技術手段日益廣泛的引入到汽車電子控制領域，推動汽車電氣控制系統(tǒng)朝著更穩(wěn)當、更可靠、更安全的方向發(fā)展。大部分汽車生產(chǎn)商紛紛改善當前的技術，使電子控制技術開始應用在汽車的方方面面。在今后，汽車電子控制系統(tǒng)將會發(fā)生巨大的變化，從現(xiàn)在的12V轉變?yōu)?2V 電源系統(tǒng)將是汽車電子技術發(fā)展的趨勢，因為42V 電源系統(tǒng)使汽車能夠引入更多的電傳線控系統(tǒng)，同時其遠程信息處理也會獲得更大發(fā)展。

1 概況

汽車中一些繁瑣的電子控制系統(tǒng)均能夠從輸入與輸出來加以分析。一般情況下，我們把電子控制單元當作其中的控制元件，然后再分析它的輸入與輸出，這是電子控制電路分析過程中十分常見的一種方法。

一般來說，其電氣控制系統(tǒng)主要包括開、閉環(huán)控制兩類。其中，對于前者來說，只要給定輸入則能夠獲得所需的輸出。比如，前照燈控制即屬于此類范疇，在輸入開關接通的信號條件下，就能夠獲得所需的輸出控制前照燈點亮。如果要判斷是不是該類系統(tǒng)，則需要觀察它工作過程中是否需要反饋信號，若不需要，就屬于此類。對于后者來說，其存在工作反饋。反饋控制的功能是指若輸出結果與想要的結果發(fā)生了偏離，此時，電子控制單元能夠自動的加以矯正。汽車的自動溫度控制系統(tǒng)即為該類的范疇，內(nèi)部溫度主要取決于空調系統(tǒng)的工作狀態(tài)，是由車內(nèi)外溫度傳感器的信號所決定，反饋的是溫度信號。汽車電氣控制系統(tǒng)按照各種功能劃分，其中主要涉及到空調、點火、照明、起動、充電、安全系統(tǒng)等諸多方面內(nèi)容。

充電系統(tǒng)：交流發(fā)電機屬于其關鍵部件，其次還有一些連接導線。其一定要滿足可以提供負載所需的電流、恒定電壓且維護需求不高、功率重量比相對較高等要求。

啟動系統(tǒng)：條件是無需維護或少維護、壽命長、可隨時運行、重量輕、結構緊湊等。設計該系統(tǒng)時要結合蓄電池安裝確定起動機位置。

點火系統(tǒng)：在氣缸接近壓縮行程上止點的時候，通過火花塞在氣缸內(nèi)形成電火花，將可燃混合氣點燃。原理是通過點火線圈一次繞組反復通斷電使其磁通發(fā)生變化，在二次線圈感應出高電壓。設計時注意發(fā)動機用途、負荷、轉速范圍，燃燒室結構等因素的影響。

發(fā)動起管理系統(tǒng)：主要由點火、進氣控制、燃油供給、排放控制以及車身控制等管理系統(tǒng)組成。各系統(tǒng)都引入了計算機電子控制單元，相互間利用數(shù)據(jù)總線彼此通信。使車載自診斷系統(tǒng)拓寬至整車，降低運行成本，提高維護修理速度。

底盤電子控制系統(tǒng)：由牽引力控制、防抱死制動控制、電子控制動力轉向、自動變速器控制等組成?？梢蕴岣哕囕喼苿悠髦苿恿Γ_保制動方向，避免跑偏、側滑等。

2 在汽車電子控制系統(tǒng)中各種先進技術的應用

2.1 電子控制系統(tǒng)中電子開關的應用

該器件主要有以下幾種元件構成：晶閘管、功率場效應管、大功率晶體三極管、絕緣柵雙極型晶體管等。能夠按照各種工作參數(shù)與用途來對各種器件及型號進行區(qū)分。將其引入到汽車電子控制系統(tǒng)里面，可以減少機械觸點開關，降低電子干擾延長使用壽命，在設計時必須注重控制綜合目標，例如其工作極限參數(shù)、控制方式以及性能特點等諸多方面?，F(xiàn)階段，汽車電子控制模塊逐漸趨向于集成化，通常情況下，一個電子控制模塊將2個或更多的控制單元及相關輔助電路進行集成。該種電子控制模塊能很好的改善了電子裝置的工作效率與可靠性，同時還使其重量與體積得以減少，明顯改善了其綜合性能指標。

這類電子控制模塊是整個控制系統(tǒng)里面的核心部件。其作用是實現(xiàn)對各種電氣設備或系統(tǒng)的有效控制，所以其必須滿足一系列的性能要求，例如可靠性、安全性、易操作性以及耐用性等各個方面。伴隨集成化程度的不斷提升，現(xiàn)在控制單元的設計推出，即混合封裝成智能電子控制模塊的形式，并且日益普及，其具有非常突出的優(yōu)勢，經(jīng)濟性與技術性相對較高。

2.2 汽車電氣系統(tǒng)中總線技術的應用

由于現(xiàn)代汽車控制單元數(shù)量的不斷增多，從前的線路傳輸系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足日益繁重的信號傳輸?shù)囊?。在這種形勢下，數(shù)據(jù)總線局域網(wǎng)控制技術應運而生，其主要涉及到CAN、LIN、MOST與FlexRay 總線技術，應用最廣泛的當屬第一種技術。

根據(jù)各種總線技術的具體特征，汽車制造商按照需要連接的電子控制單元的具體情況科學選取總線技術。一般CAN總線技術基本上用來連接動力系統(tǒng)與制動系統(tǒng)控制單元。而LIN總線技術則是在通信不太密集的環(huán)境中適用，因此，該技術通常只在汽車的車窗、后視鏡及中控鎖等系統(tǒng)上應用。而對于MOST 總線技術來說，其基本上應用在汽車的多媒體娛樂系統(tǒng)中，對于FlexRay 總線技術來說，則作為控制系統(tǒng)的連接的補充方法。

2.3 電氣系統(tǒng)中智能電器的應用

隨著數(shù)字技術的發(fā)展，今后通信數(shù)字化將成為電子控制系統(tǒng)智能化發(fā)展的特征。具體來說，在汽車上的應用主要涉及到汽車智能執(zhí)行器與傳感器，數(shù)字信號傳輸技術等方面。一般由微處理器、模數(shù)轉換器、存儲器等部件構成，深受人們的歡迎，且日益普及。因其能夠改善傳感器的準確度、完成模擬信號采集、數(shù)字轉換及傳輸?shù)?。而對于智能?zhí)行器來說，在從前的執(zhí)行裝置基礎上配置了諸多復雜功能，包括自我調節(jié)、控制等。汽車中的典型裝置主要有智能輪胎、智能雨刮器等。

3 結語

綜上所述，伴隨科學技術的不斷發(fā)展，在汽車電子控制系統(tǒng)中，各種先進技術逐漸引入其中，例如數(shù)據(jù)總線技術以及智能電器等。伴隨新能源汽車與電動汽車的不斷發(fā)展，以后汽車電氣電子控制系統(tǒng)將會朝著集成化、智能化、復雜化的方向發(fā)展。

參考文獻

[1]詹黎敏.現(xiàn)代汽車電子控制技術發(fā)展趨勢分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014（09）：122-123.

[2]郭引弟.汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術研究[J].中國高新技術企業(yè)，2014（19）：25-26.

[3]張文翔.關于汽車電器的現(xiàn)代電子控制技術的分析與研究[J].電子技術與軟件工程，2016（10）：251.

作者簡介

黃斌（1973-），男，廣西壯族自治區(qū)桂林市人?，F(xiàn)為桂林市交通技工學校汽車維修高級技師。研究方向為汽車電器及電子控制裝置一體化教學模式。

作者單位

桂林市交通技工學校 廣西壯族自治區(qū)桂林市 541004