現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的應(yīng)用研究

楊遠(yuǎn)花

（民辦四川天一學(xué)院，四川 成都 618200）

0 引言

當(dāng)前是一個(gè)經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)建設(shè)發(fā)展要與時(shí)俱進(jìn)，跟上時(shí)代前進(jìn)的腳步。汽車廠商要想在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)脫穎而出，就必須注重提高汽車的各項(xiàng)性能，滿足市場(chǎng)不同層次用戶的汽車駕駛體驗(yàn)需求。在現(xiàn)代汽車制造生產(chǎn)中電子技術(shù)的應(yīng)用變得極為廣泛，該項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新研究應(yīng)用讓傳統(tǒng)汽車逐漸過渡成為機(jī)電一體化產(chǎn)品，也就是人們眼中的電子汽車?，F(xiàn)代汽車電子技術(shù)主要涵蓋了功能性電子控制技術(shù)和電子信息類技術(shù)，各大汽車廠商要根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)要求和自身企業(yè)實(shí)際情況，合理選擇應(yīng)用先進(jìn)的電子技術(shù)，確保能夠推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的良性發(fā)展。

1 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)分析

現(xiàn)代汽車電子技術(shù)實(shí)質(zhì)是指在先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、智能技術(shù)等應(yīng)用下的各種電子裝置，是汽車功能性電子控制技術(shù)與汽車電子信息類技術(shù)的綜合體。汽車功能性電子控制技術(shù)的組成部分具體包括了傳感器、執(zhí)行器以及各控制單元，它們之間的相互促進(jìn)運(yùn)行能夠?qū)崿F(xiàn)汽車不同功能的自動(dòng)化閉環(huán)控制，全面提高汽車系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率。就比如，出現(xiàn)應(yīng)用在現(xiàn)代汽車上的電子控制自動(dòng)變速器、電子控制懸架、電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向以及電牽引力控制等[1]。在現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)制造過程中，電子技術(shù)裝置的造成成本已經(jīng)占到了整輛汽車的450%左右，像市面上比較著名的高端品牌汽車，一輛車上就安裝了超過百個(gè)以上的微控器。不同品牌汽車整體性能與價(jià)值的競(jìng)爭(zhēng)更多是體現(xiàn)在汽車電子技術(shù)研究應(yīng)用水平上，通過合理引進(jìn)應(yīng)用電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)汽車各項(xiàng)服務(wù)功能的不斷完善進(jìn)步；汽車電子信息類技術(shù)通常是指在汽車環(huán)境下能夠正常運(yùn)行使用的各類車載電子裝置，該裝置與汽車本身性能不存在直接聯(lián)系。像人們所熟知的車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是基于先進(jìn)的電子信息技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)出來的，該系統(tǒng)最大的作用就是為車內(nèi)駕駛?cè)藛T提供導(dǎo)航、通訊、語(yǔ)言識(shí)別、圖像顯示以及安全防盜等功能。

2 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

2.1 汽車安全方面

現(xiàn)代汽車電子技術(shù)具有明顯的安全應(yīng)用優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，比如通過將電子控制技術(shù)合理應(yīng)用在汽車系統(tǒng)制造中，能夠最大程度提升汽車的駕駛安全性，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的主動(dòng)與被動(dòng)安全控制。基于主動(dòng)安全電子控制系統(tǒng)輔助應(yīng)用下，能夠有效減少汽車駕駛?cè)藛T的疲勞程度，并且還可以讓汽車駕駛變得更加安全可靠，因?yàn)槠淠軌蛑鲃?dòng)提醒駕駛?cè)藛T前方各種危險(xiǎn)情況與注意事項(xiàng)，從而協(xié)助駕駛?cè)藛T更好避免發(fā)生各種安全事故，充分保障車內(nèi)人員的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。汽車電子控制系統(tǒng)還具有響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，其能夠在汽車駕駛過程中遇到突發(fā)意外情況自動(dòng)參與到汽車控制與操縱中，這樣無疑能夠提高汽車駕駛的安全性。除此之外，汽車電子技術(shù)應(yīng)用中還包含了制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的合理運(yùn)用能夠汽車用戶減少發(fā)生路上碰撞安全事故，最大程度降低汽車用戶發(fā)生安全事故所造成的損失，避免發(fā)生人身傷害。

2.2 汽車控制方面

隨著時(shí)間的不斷推移，電子技術(shù)的不斷完善，越來越多的高質(zhì)量控制系統(tǒng)出現(xiàn)在汽車構(gòu)造中，推動(dòng)了汽車控制水平的大幅度上升。從最開始的防抱死控制系統(tǒng)功能，逐漸發(fā)展到當(dāng)前汽車市場(chǎng)上的驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)、制動(dòng)力分配裝置、牽引力控制系統(tǒng)、碰撞預(yù)測(cè)系統(tǒng)等。比如，汽車碰撞預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其基于紅外線探測(cè)器作用下能夠快速準(zhǔn)確識(shí)別路上各種障礙物，通過將其與車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)有效連接在一起，能夠在駕駛?cè)藛T駕駛汽車遇到緊急情況時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并且采取相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)防護(hù)措施，幫助駕駛?cè)藛T更好的控制汽車駕駛?，F(xiàn)代汽車的電子穩(wěn)定程序應(yīng)用則能夠防止汽車在緊急轉(zhuǎn)向時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重失控情況，幫助汽車用戶有效降低安全事故的發(fā)生概率，據(jù)市場(chǎng)權(quán)威機(jī)構(gòu)部門數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，采用安裝了電子穩(wěn)定程序的汽車在碰撞事故發(fā)生概率下明顯下降了50%左右[2]。優(yōu)化改進(jìn)過后的警告和顯示系統(tǒng)，能夠在汽車用戶駕駛過程中為其提供各項(xiàng)所需的信息，以語(yǔ)音進(jìn)行提醒顯示，這樣一來駕駛?cè)藛T就無需將視線離開前方道路，避免因?yàn)榭达@示屏幕發(fā)生交通安全事故。

2.3 汽車環(huán)保節(jié)能方面

在社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，人們?cè)絹碓教岢h(huán)保節(jié)能，汽車消費(fèi)者在選擇購(gòu)買各個(gè)品牌汽車時(shí)會(huì)充分考慮到汽車的環(huán)保節(jié)能性。因此，為了響應(yīng)國(guó)家相關(guān)環(huán)保政策號(hào)召，迎合汽車市場(chǎng)消費(fèi)者的節(jié)能需求，就需要在汽車制造生產(chǎn)中有效安裝先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)置運(yùn)行能夠提升發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合效率，幫助汽車用戶降低對(duì)各項(xiàng)能源的消耗，同時(shí)避免汽車排放出大量的尾氣污染物。與此同時(shí)，為了能夠讓汽車發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更好的燃油環(huán)保經(jīng)濟(jì)性，就需要運(yùn)用到先進(jìn)的電子控制技術(shù)，創(chuàng)新研發(fā)設(shè)計(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻和噴油，還可以有效增加可變進(jìn)氣量控制、缸內(nèi)直噴的“稀薄燃燒”發(fā)動(dòng)機(jī)，從而促使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率得到大幅度提升。比如，汽車市場(chǎng)上現(xiàn)在熱門的電子控制系統(tǒng)下的油電混合動(dòng)力汽車，能夠?qū)⑵囘\(yùn)行過程的燃油消耗整整降低40%左右。

3 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用

3.1.1 電子點(diǎn)火裝置

與傳統(tǒng)機(jī)械式點(diǎn)火系統(tǒng)相比較，汽車點(diǎn)火系統(tǒng)有一個(gè)專門的點(diǎn)火用電子控制系統(tǒng)，基于一系列先進(jìn)傳感器如進(jìn)氣管真空度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、曲軸位置傳感器等科學(xué)準(zhǔn)確判斷出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作狀態(tài)，按照相關(guān)要求進(jìn)行點(diǎn)火。還可以根據(jù)爆震傳感器信號(hào)對(duì)上述點(diǎn)火要求展開修正，促使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行在最佳點(diǎn)火時(shí)刻。除此之外，目前市面上的新型發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制裝置還有智能控制、自診斷操作以及自適應(yīng)控制等功能，能夠滿足汽車市場(chǎng)消費(fèi)者用戶各項(xiàng)體驗(yàn)服務(wù)需求[3]。

3.1.2 智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)

通過將智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用在汽車電子裝置中，能夠促使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)獲得最佳的空燃比，并保證汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速內(nèi)得到對(duì)應(yīng)的燃油供應(yīng)?，F(xiàn)代汽車智能可變氣門正時(shí)系統(tǒng)裝置的構(gòu)成主要包括了傳感器、控制器以及ECU等。汽車市場(chǎng)不同品牌的汽車廠商對(duì)該項(xiàng)電子技術(shù)的英文稱呼有所不同，但這并不影響該項(xiàng)技術(shù)都能夠輔助汽車在調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)時(shí)間后達(dá)到最佳工作狀態(tài)。

3.1.3 電子控制噴油裝置

在現(xiàn)代汽車構(gòu)造中電子控制噴油裝置是一項(xiàng)不可或缺的電子技術(shù)裝置，其能夠自動(dòng)保證汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，并促使發(fā)動(dòng)機(jī)在輸出一定功率條件下降低汽車油耗，避免排放出大量污染氣體。相關(guān)研究工作人員在多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析總結(jié)后，得出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最佳工作情況下的供油控制規(guī)律，并科學(xué)有效將該規(guī)律利用計(jì)算機(jī)編程保存在汽車微機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器當(dāng)中，這樣一來當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行作業(yè)狀態(tài)下，汽車控制噴油裝置能夠根據(jù)傳感器準(zhǔn)確測(cè)得的進(jìn)氣溫度、空氣流量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及排氣管內(nèi)部含氧量等數(shù)據(jù)，并嚴(yán)格按照系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)編好的計(jì)算機(jī)程序展開運(yùn)算，最終和存儲(chǔ)器中的最佳工作情況下的規(guī)律參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車運(yùn)行供油量的優(yōu)化調(diào)整目標(biāo)。

3.2 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)在底盤上的應(yīng)用

3.2.1 電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)

在現(xiàn)代汽車電子技術(shù)應(yīng)用中，電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)指的是利用高質(zhì)量直流電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)液壓助力缸，基于電動(dòng)機(jī)和蓄電池為汽車運(yùn)行提供動(dòng)力。與和傳統(tǒng)液壓式助力系統(tǒng)相比較，微機(jī)控制的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)具有質(zhì)量輕、體積小以及成本低的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，能夠提供為汽車駕駛提供最優(yōu)化的轉(zhuǎn)向作用力、轉(zhuǎn)向回正性能，從而有效提升汽車的綜合轉(zhuǎn)向能力和轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性，同時(shí)提高汽車駕駛?cè)藛T調(diào)整行駛時(shí)的安全穩(wěn)定性和低速運(yùn)行時(shí)的汽車機(jī)動(dòng)性。

3.2.2 電控自動(dòng)變速器

電控自動(dòng)變速器在汽車裝置構(gòu)造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是靈敏度優(yōu)越、加速性能好以及能夠科學(xué)準(zhǔn)確反映出汽車行駛負(fù)荷和道路條件等?；邳c(diǎn)控制自動(dòng)變速器應(yīng)用輔助下，汽車能夠根據(jù)內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、載荷、制動(dòng)機(jī)作業(yè)狀態(tài)以及車速等不同參數(shù)，并通過計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)計(jì)算分析，最終在綜合判斷后自動(dòng)調(diào)整汽車變速桿的位置，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變速器換擋的最佳控制，也就是能夠獲取到汽車駕駛過程的最佳換擋時(shí)間和換到最佳檔位，幫助汽車用戶延長(zhǎng)汽車相關(guān)部件的使用壽命。

3.2.3 定速巡行自動(dòng)控制系統(tǒng)

定速巡行自動(dòng)控制系統(tǒng)在汽車處于高速長(zhǎng)途駕駛過程中，汽車恒速行駛裝置能夠結(jié)合行車過程所受的阻力數(shù)據(jù)，自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整節(jié)氣門開度，這樣汽車駕駛?cè)藛T就不需要頻繁的去踩油門控制降低車速。當(dāng)汽車用戶駕駛汽車遇到坡度較大的爬坡時(shí)，車速開始出現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，此時(shí)汽車內(nèi)部的微機(jī)控制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)調(diào)整加大節(jié)氣門開度；而如果是在遇到坡度較大的下坡時(shí)，此時(shí)微機(jī)控制系統(tǒng)又會(huì)自動(dòng)調(diào)整減小節(jié)氣門開度，以此確保汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行功率能夠達(dá)到最佳的轉(zhuǎn)速[4-5]。當(dāng)汽車用戶在進(jìn)行換低速擋或者制動(dòng)操作時(shí)，汽車定速巡行自動(dòng)控制系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)斷開。

4 結(jié)論

綜上所述，在現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)建設(shè)發(fā)展中，各個(gè)汽車制造廠商都必須正確認(rèn)識(shí)到電子技術(shù)的重要性。現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的創(chuàng)新研究應(yīng)用不僅能夠提高汽車的安全可靠性，還可以充分保障汽車行駛的動(dòng)力性，降低汽車能源的不必要損耗，避免產(chǎn)生過多廢氣污染。