淺談電子控制技術在車輛工程中的應用分析

范超

（大慶油田礦區(qū)服務事業(yè)部公共汽車公司大慶民新巴士有限公司，黑龍江 大慶 163000 ）

1 電子技術在車輛控制中的種類

1.1 車身的控制

做好車身控制，可以保障車輛在駕駛中舒服、便利、安全。同時，優(yōu)化車輛電子驅(qū)動系統(tǒng)，可以讓車輛在市場中更有競爭力。電子技術對車身的控制包括車窗、安全帶、安全氣囊、電子儀表屏、座椅制動、空調(diào)、自動門鎖等。

1.2 車輛行駛中的控制

在車輛行駛過程中，電子控制技術主要表現(xiàn)在起步、停車、拐彎等方面，可以影響車輛在駕駛中的靈敏度和性能。比如：防抱死系統(tǒng)、防車輛打滑控制、自動巡航系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)等。

1.3 汽車動力系統(tǒng)控制

動力系統(tǒng)決定著車輛的性能，尤其是發(fā)動機制動和動力傳輸，都是電子控制技術的集中體現(xiàn)。而且在汽油發(fā)動機、柴油發(fā)動機、新能源發(fā)動機電子控制中發(fā)揮著不同的作用。

2 電子控制技術在車輛工程中的應用

2.1 發(fā)動機中的應用分析

發(fā)動機影響著汽車的動力、耗油量、舒適度等。電子控制技術最開始就是在發(fā)動機系統(tǒng)中運用，現(xiàn)如今的汽車發(fā)動機必須依靠電子控制技術，其應用程度會根據(jù)汽車等級的不同而隨時增加，同時也為汽車的環(huán)保性打好基礎。發(fā)動機又包括傳統(tǒng)發(fā)動機和新能源發(fā)動機，汽油機、柴油機都是傳統(tǒng)發(fā)動機，電子控制技術在其中的應用是不盡相同，以下針對每種發(fā)動機分別說明：

2.1.1 傳統(tǒng)發(fā)動機中電控技術的應用

傳統(tǒng)的發(fā)動機包括汽油機和燃油機，電子控制技術在汽油發(fā)動機中的應用已經(jīng)非常成熟，但是在柴油發(fā)動機上的應用還有上升的空間，不過隨著“高壓共軌技術”的新技術開發(fā)，也促進燃油發(fā)動機在各個方面得以有效改善。

（1）燃油噴射電控。電子控制技術在燃油噴射中主要是對燃油的噴射量和噴射正時進行控制。噴油量主要是依靠空燃比和進氣量來控制，再通過對各個傳感信號的不斷修正，最終讓發(fā)動機不管在哪種運況下都能獲取適當濃度的混合氣。緊接著，電控單元會根據(jù)工作負荷，凸輪軸、曲軸位置傳感器，確定好噴油時刻，在這一時刻準確地噴入足夠的燃油量，這樣可以讓發(fā)動機不管在動力性、經(jīng)濟性還是排放性上都處于最佳狀態(tài)。

（2）電控點火系統(tǒng)。所有的汽油機都要有電控點火系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的作用就是對點火提前角的操控。在發(fā)動機的運行過程中，電控單元會把各種傳感信號進行分析判斷，來確定當前發(fā)動機的工作狀況，選擇合適的提前角把混合氣點燃，這樣可以讓發(fā)動機在點火時的燃燒效率發(fā)揮到最大效果。當然，電控點火系統(tǒng)還要控制點火能量和爆燃。

（3）各種輔助系統(tǒng)控制。發(fā)動機還有很多的輔助控制系統(tǒng)，這些都是為了維持發(fā)動機的穩(wěn)定工作，為駕駛員提供應急提示，來確保發(fā)動機在各種工作狀況下都能維持良好的動力性、經(jīng)濟性、排放性。包括：怠速控制系統(tǒng)、應急備用系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等。

2.1.2 新能源發(fā)動機中電控技術的應用

（1）氫燃料發(fā)動機。氫燃料具有燃速快、效能高的特點，但是又因為其物化特性，在燃燒時容易出現(xiàn)早燃、回火等異?，F(xiàn)象，電子控制技術就能很好的解決這些難題。氫燃料發(fā)動機的電控內(nèi)容和傳統(tǒng)發(fā)動機沒有太大差別，不過控制好氫燃料異常燃燒是最大的不同之處。

（2）天然氣發(fā)動機。天然氣作為新能源，它的儲存量高、環(huán)保性強、價格低是最主要的優(yōu)勢所在，在所有的燃料中發(fā)展前途最明朗。不過天然氣發(fā)動機在性能、排氣溫度、潤滑性等方面不如汽油發(fā)動機。所以，電控系統(tǒng)做到在空燃比、點火能量等方面更好的控制，就能讓天然氣發(fā)動機的經(jīng)濟性、環(huán)保性更好的發(fā)揮出來。

2.2 車身中的應用分析

2.2.1 儀表顯示控制

車輛信息的顯示和信息的傳遞都是通過儀表屏來體現(xiàn)，電控技術主要是應用在電子儀表和多功能顯示器上。電子儀表主要是把傳感器所傳輸?shù)男盘栠M行微處理，把各種信息顯示出來，讓駕駛員清晰的看到，比如燃油量、行車速度、轉(zhuǎn)速、里程等。多功能的顯示器是傳感信息的外在表現(xiàn)，把各種抽象、有價值的信息加以形象的顯現(xiàn)。比如：汽車導航、行車記錄、倒車影像、多媒體播放等。

2.2.2 安全系統(tǒng)控制

車輛的安全氣囊、安全帶、防盜門鎖等都屬于安全系統(tǒng)的范圍內(nèi)。如：當車輛發(fā)生嚴重沖撞或是發(fā)生不安全因素的時候，電子控制單元會迅速計算出沖擊強度，將傳感信號傳輸?shù)桨踩珰饽以?，然后安全氣囊會在電子控制下開啟，并且安全帶將迅速收緊。這樣可以在發(fā)生車輛撞擊后為駕駛員或副駕駛帶來慣性緩沖，防止車內(nèi)人員因為沖撞力被拋出車外，或是被車內(nèi)硬物撞擊，可以把車內(nèi)人員的受傷程度降到最低。

再比如防盜門鎖系統(tǒng)，在行車過程中，如果車門沒有關上，警示燈會亮起?；蚴怯腥岁J入車內(nèi)時，會通過發(fā)出警報或是切斷電路等方式來發(fā)揮作用。

2.2.3 舒適度控制

電控懸架系統(tǒng)可以控制車輛在行駛過程中的平穩(wěn)性和舒適度，包括空氣式和液壓式兩種?？諝馐骄褪前褱p震器空氣室中密封的氣體當成“彈簧”，在車輛行駛中利用微計算測算出最合適的彈性力，以保障車輛的平穩(wěn)行駛。當車輛在不同的路況、不同的裝載重量、不同的速度等狀況下，行駛都能是平穩(wěn)、安全的。當然，在駕駛車輛時盡量控制車速在安全范圍內(nèi)，降低人為超速帶來的不安全性。

2.3 底盤中的應用分析

2.3.1 防抱死系統(tǒng)

防抱死設備能夠做到在汽車發(fā)生意外狀況時，車輪實施最佳制動，以保障汽車方向不會跑偏，防止車輛發(fā)生甩尾或是側(cè)滑。在車輛運行過程中，任何一個車輪發(fā)出抱死信號，都會立即傳輸?shù)诫娮涌刂破?，發(fā)出指令調(diào)節(jié)油壓來控制車輪制動力，保證車輪不會發(fā)生抱死。因此，防抱死系統(tǒng)可以讓駕駛員在控制方向盤時，更加準確和穩(wěn)定，確保車輛的行駛安全。同時，電子控制技術還能很好的控制地面摩擦力，把制動長度縮短，可以有效降低側(cè)滑事故的發(fā)生。

2.3.2 防車輪打滑系統(tǒng)

有些車輛在起步或加速的時候，每個車輪上的速度傳感器都會把轉(zhuǎn)速信號傳輸給電子控制系統(tǒng)，通過計算可以有效控制滑移率。當車輪的滑移率不在安全范圍內(nèi)，就會自動調(diào)節(jié)發(fā)動機的功率，降低車輪驅(qū)動力來保證安全。這樣，保證了車輛的轉(zhuǎn)向更穩(wěn)定。當車輛在起步或是加速時，就更平穩(wěn)自然，還能避免輪胎過度的磨損。

2.3.3 自動巡航系統(tǒng)

這一系統(tǒng)可以在駕駛員沒有對油門進行操作的情況下，汽車按照駕駛員提前設置好的目標車速自動運行。駕駛員設置好相關的控制數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)對接收到的信號進行分析，計算出最好的運行效果。如果設置了恒速控制，車輛系統(tǒng)會根據(jù)指令自動保持這一車速。當然，設置好的速度和實際的速度可能會有出入，系統(tǒng)會進行差異補償，使發(fā)動機自動調(diào)節(jié)輸出功率。

2.3.4 車輛防撞系統(tǒng)

現(xiàn)如今，交通事故的發(fā)生率非常高，在事故發(fā)生時會產(chǎn)生強烈的撞擊，有時車內(nèi)的人員因為來不及操作，總有傷亡發(fā)生。因此，想要降低沖撞帶來的傷亡率，就要優(yōu)化車輛防撞系統(tǒng)。系統(tǒng)會通過雷達、激光等設備自動計算附近疑似碰撞物與汽車之間的具體距離，當距離超出安全范圍時會做出報警提醒，給駕駛員預留出緊急操作的時間。如果駕駛員沒有及時操作，車輛防撞系統(tǒng)會自動發(fā)出指令，控制車輛的運行，像是自動剎車或是自動關閉車窗。如車輛在正常行駛過程中，前方有石塊或水坑對運行造成影響，車輛會自動減速并報警。

2.4 特殊車輛的應用分析

特殊車輛包括工程用車和專用車，壓路機、裝載機、挖掘機等都屬于工程車輛；拖板車、架橋機等都屬于專用車輛。這些車輛除了要具有普通車輛的功能，還要具備特殊的功用，比如壓實路面、挖土等，這些都需要電子控制系統(tǒng)來發(fā)揮作用。

在特殊車輛中控制器最為重要，它的功用主要有：首先，它要接收各種傳感器傳輸過來的信息，確保車輛正常的運行；其次，還要接受駕駛員通過操作手柄或遙控設備發(fā)出的信息，這些信息通過控制器的計算分析，再發(fā)出相應的指示來操控車輛。不過，單個控制器的作用是有限的，有些車輛會同時具備主控制器和輔控制器，為車輛提供雙保險。同時，特殊車輛的運行環(huán)境也比較復雜，很容易阻礙車輛的正常運行。為了讓電子控制系統(tǒng)的防干擾性更強，可以利用局域網(wǎng)交換控制元件之間的信息。

3 結(jié)語

在一定程度上講，車輛工程中電子控制技術的應用，在汽車行業(yè)的發(fā)展中起著重要的作用，能夠讓車輛的安全性更高，降低交通事故的發(fā)生率。尤其現(xiàn)在汽車越來越普及，車輛的安全性和穩(wěn)定性成為人們追求的目標。只有在車輛工程中不斷優(yōu)化電子控制系統(tǒng)，才能提高汽車整體的運行質(zhì)量和安全性。

[1] 陳國霞.關于電子控制技術在車輛工程中的應用分析[J].企業(yè)技術開發(fā),2016,35(2):36-37.

[2] 張珂.車輛工程中電子控制技術的運用淺析[J].數(shù)字化用戶，2014（12）:234.

[3] 徐丹,孫天宇,張春壯.電子控制技術在車輛工程中的應用研究 [J].科學家,2016,4(7):96-97.

[4] 陳國霞.關于電子控制技術在車輛工程中的應用分析[J].企業(yè)技術開發(fā)，2016（02）：36-37.