電子控制技術(shù)在車輛工程中的應(yīng)用

梁棟材 單聰穎 楊慧明 宋彥達(dá) 賈振華

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展及計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在車輛工程中，電子控制技術(shù)所占比例正在逐漸的升高，電子控制技術(shù)打破了原有的機(jī)械控制手段，能夠更加迅速而，精準(zhǔn)的管控車輛控制系統(tǒng)，從而大大提高車輛的駕駛質(zhì)感，以及行車的安全性。本文在汽車生產(chǎn)量逐年上升的背景下，針對電子控制技術(shù)在車輛工程中的具體應(yīng)用展開分析，希望能夠進(jìn)一步提升該技術(shù)的應(yīng)用效果，為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供有力支持。

關(guān)鍵詞：電子控制技術(shù);車輛工程;應(yīng)用

引言

根據(jù)當(dāng)前我國汽車保有量的逐年升高的現(xiàn)狀，和新能源汽車的快速發(fā)展，汽車電子和智能技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)成為當(dāng)今汽車行業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展的主流，近年以來，電子信息技術(shù)和智能化技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)，電子控制技術(shù)與智能化技術(shù)不僅提高了汽車的整體科技水平，也對汽車自身的安全性能與舒適性能有了較多的改進(jìn)。

1 汽車電子控制系統(tǒng)的概述

汽車電子控制系統(tǒng)主要由四部分組成：（1）發(fā)動機(jī)和變速器集中控制系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)的各種工況控制系統(tǒng)。（2） 底盤綜合控制系統(tǒng)與車身安全與穩(wěn)定系統(tǒng)，包括防爆制動系統(tǒng)，電子制動力分配系統(tǒng)，牽引力控制系統(tǒng)，電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)，緊急剎車輔助系統(tǒng)，防撞預(yù)警系統(tǒng)，智能駕駛與定速巡航系統(tǒng)。（3）智能車身電子系統(tǒng)，包括座椅自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，座椅通風(fēng)系統(tǒng)，座椅加熱系統(tǒng)，后視鏡加熱系統(tǒng)與自動翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)，座椅按摩系統(tǒng)，自動大燈系統(tǒng)，自動全景天窗系統(tǒng)，行車記錄儀主動拍照系統(tǒng)與錄像功能。（4）汽車通訊與信息娛樂系統(tǒng)，包括智能汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，智能語音識別系統(tǒng)，ONSTAR系統(tǒng)，汽車維修數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，汽車動跟蹤與管理系統(tǒng)

2 汽車電子控制系統(tǒng)的優(yōu)勢

由于汽車在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，發(fā)動機(jī)，變速箱及車身系統(tǒng)的負(fù)載很大，因此，汽車發(fā)生故障的幾率是非常大的，電子控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)比電子控制系統(tǒng)具有高效的自我診斷功能，村可以大大縮短發(fā)現(xiàn)問題的時間，汽車維修帶來方便。由于發(fā)動機(jī)對燃油的消耗量很大，因此，電子控制噴射燃油系統(tǒng)通過對空燃比的精準(zhǔn)控制，從而可以節(jié)約10%到15%左右的燃油消耗量。電子控制系統(tǒng)也可以更好的控制汽車尾氣的排放量，大幅度的降低汽車尾氣，對于環(huán)境所造成的污染，除此之外，電子控制技術(shù)在汽車的安全性方面，也提供了更為安全的保障，能夠大幅度的保障乘客的安全，提升乘客的舒適性。

3 電子控制技術(shù)在車輛工程中的具體應(yīng)用

3.1，電子控制技術(shù)在發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用

眾所周知，發(fā)動機(jī)是汽車的核心部分，是汽車的心臟，對發(fā)動機(jī)各個部分的精確控制，就能保證發(fā)動機(jī)壽命的大大提高。（1）電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)，在發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)下，電子控制單元會對所有傳感器信號進(jìn)行分析與判斷，從而得知發(fā)動機(jī)的各個工況，選擇最佳的點(diǎn)火提前角，去點(diǎn)燃混合氣，保證發(fā)動機(jī)在各種工況下的最佳性能，相應(yīng)的電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)需要對點(diǎn)火能量及爆燃進(jìn)行合理控制。（2）電子控制燃油噴射系統(tǒng)，電子控制燃油噴射系統(tǒng)是為了對燃油的噴射開合及噴射量進(jìn)行精確的控制，從而使汽車在更合適的工況下達(dá)到最佳空燃，比其中噴射量的控制依然通過傳感器信號去修正，確?；旌蠚鉂舛龋瑵M足發(fā)動機(jī)的各個工況，電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)與電子控制燃油噴射系統(tǒng)，兩者緊密配合，從而使發(fā)動機(jī)在各種工況精準(zhǔn)控制點(diǎn)火，設(shè)計(jì)提前角與燃油噴射量，在確保燃油經(jīng)濟(jì)性的同時，而最大程度上保證了汽車的動力性。（3）電子控制發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)。電子控制單元會對溫度傳感器信號進(jìn)行分析與判斷，得知發(fā)動機(jī)目前的工況，已確定冷卻系統(tǒng)的大小循環(huán)模式，在發(fā)動機(jī)冷啟動時，由于發(fā)動機(jī)需要快速的達(dá)到額定溫度，此時冷卻系統(tǒng)就會關(guān)閉，從而使發(fā)動機(jī)迅速升溫，達(dá)到額定工況，當(dāng)發(fā)動機(jī)溫度升高到某一定值時，電子控制冷卻系統(tǒng)就會打開大循環(huán)，冷卻系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)進(jìn)行降溫，使發(fā)動機(jī)在良好的溫度工況下進(jìn)行工作。（4）電子控制發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)。潤滑器是保證發(fā)動機(jī)正常工作的關(guān)鍵一環(huán)，在發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，電子控制系統(tǒng)將會收集各個傳感器的信號，而自我診斷與發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)各系統(tǒng)的潤滑情況與機(jī)油的缺失量，從而及時把信息反饋給ECU，讓駕駛員實(shí)時得知發(fā)動機(jī)是否正常工作的信息。（5）輔助系統(tǒng)控制。車輛發(fā)動機(jī)中擁有許多輔助控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在維持發(fā)動機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮重要作用，能夠?yàn)轳{駛者提出應(yīng)急指示，保證發(fā)動機(jī)在復(fù)雜工況中表現(xiàn)更好的動力性與經(jīng)濟(jì)性。

3.2汽車防碰撞預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用

目前我國為了汽車的行駛安全，給汽車大部分配備了防碰撞預(yù)警系統(tǒng)。防碰撞預(yù)警系統(tǒng)在汽車行駛的過程中非常重要，如果在行車過程中遇到了緊急情況，那么防碰撞預(yù)警系統(tǒng)會輔助駕駛者大大的降低發(fā)生事故的概率，為汽車行駛增添了安全性，防碰撞預(yù)警系統(tǒng)主要是依靠車身前部的雷達(dá)以及攝像頭實(shí)時傳遞的電子信息反饋給ECU，在ECU獲取信息后，迅速地做出反應(yīng)，并將信號發(fā)送給執(zhí)行器從而避免事故的發(fā)生。

3.3汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

汽車在行駛過程中，輪胎的氣壓是汽車安全行駛的重要參數(shù)，如果胎壓不足，那么就會造成汽車控制系統(tǒng)的失衡，如果胎壓過高，那么就容易發(fā)生爆胎事故，從而引發(fā)嚴(yán)重的后果，因此，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的安裝為行駛中的汽車增添了安全性，胎壓監(jiān)測系統(tǒng)主要是依靠輪胎內(nèi)的電子信息傳感器，通過壓力傳感器監(jiān)測輪胎內(nèi)的壓力大小，并將監(jiān)測結(jié)果顯示儀表盤上，供駕駛者隨時查看。

3.4汽車的自動巡航系統(tǒng)

隨著近年來電子技術(shù)的飛速發(fā)展，定速巡航與ACC自適應(yīng)巡航被廣泛應(yīng)用，自動巡航系統(tǒng)可以提高在汽車行駛過程中駕駛員的舒適性，可以防止駕駛員疲勞，極大的方便了駕駛員對汽車的操作，減輕了駕駛員的負(fù)擔(dān)，汽車的定速巡航系統(tǒng)主要是通過ECU對車速傳感器的精確控制，使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速與車速實(shí)時匹配，將汽車的車速固定到某個特定的數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)對汽車車速的精準(zhǔn)定速。

3.5汽車防抱死制動系統(tǒng)的應(yīng)用

汽車防抱死制動系統(tǒng)，使使車身保持穩(wěn)定的關(guān)鍵一環(huán)，汽車防抱死制動系統(tǒng)可以實(shí)時判斷汽車制動過程中輪胎的滑動情況，并實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整車輪制動力矩變車輪抱死現(xiàn)象的出現(xiàn)，因此，汽車防抱死制動系統(tǒng)的智能控制傳感器，能夠?qū)⒒瑒勇士刂圃谝欢ǖ姆秶鷥?nèi)，并且可以有的控制并調(diào)節(jié)車輪制動的力矩，保證車輪不抱死，提高系統(tǒng)的可操作性，避免車輪抱死而產(chǎn)生的安全隱患。

3.6汽車倒退雷達(dá)系統(tǒng)

汽車倒退，雷達(dá)系統(tǒng)是輔助駕駛員倒車，而開發(fā)的一種倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，汽車倒退，雷達(dá)系統(tǒng)將雷達(dá)傳感器安裝于汽車的尾部，并發(fā)射聲波信號，當(dāng)雷達(dá)監(jiān)測到汽車后方有障礙物時就會將信號傳給EUC，從而使ECU向駕駛員反饋警報(bào)信息，提醒駕駛?cè)藛T后方有障礙物，減少了因倒車而產(chǎn)生的安全事故。

結(jié)語

科學(xué)高效的將電子控制系統(tǒng)應(yīng)用在車輛工程中，不僅很大程度上提高了車輛的整體性能，而且保證了車輛使用人員的舒適性和安全。因此，相關(guān)領(lǐng)域必須要對此類技術(shù)保持高度重視，要結(jié)合實(shí)際對其進(jìn)行深入的研究與應(yīng)用，以此來實(shí)現(xiàn)對車輛的優(yōu)化，進(jìn)一步提高車輛的品質(zhì)與安全性能。

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中北大學(xué) 山西太原 030051