淺析電控技術在汽車上的應用

摘要：汽車的電子化程度是衡量一個國家汽車工業發展水平的重要標志。隨著現代汽車的發展，汽車的電子化程度逐年增加。本文結合汽車各系統的工作原理對電子技術在各個系統中的應用進行了分析，旨在提高對電控技術在汽車中應用的認識。

關鍵詞：電控技術；現代汽車；應用現狀

自20世紀70年代以來，電子技術開始在汽車上快速發展和廣泛應用，尤其是近幾年各種排放性能、燃油經濟性和日安全性能等法規的強制性要求，極大推動了電子技術在汽車領域的推廣使用，使汽車電子化程度不斷提高，性能不斷加強。

一、電控技術在汽車發動機中的應用

隨著汽車技術的進步，發動機控制技術已從最初的機械式簡單控制發展到現代的電子控制。發動機電控技術可分為電控汽油噴射、電子點火、排氣再循環控室及其他控制技術。

1 電子控制噴油裝置

電子噴油裝置可以自動地保證發動機始終工作在最佳狀態，使其在輸出一定功率的條件下最大限度地節油和凈化空氣。經過實驗并修正得到發動機最佳工況時的供油控制規律，事先把這些客觀規律編成程序存在微機的存儲器中，當發動機工作時，根據各傳感器測得的空氣流量、排氣管中含氧量、進氣溫度、發動機轉速及工作溫度等參數，按預先編好的運算程序進行運算，然后和內存中的最佳工況的參數進行比較和判斷再調整供油量。這樣就能夠使發動機一直處于最優工作狀態，從而使發動機的綜合性能得到提高。

2 電子點火裝置(ESA)

裝置可根據傳感器送來的發動機各種參數進行運算和判斷，然后進行點火時刻的調節，這樣可以節約燃料，減少空氣污染。此外，新型發動機電子控制裝置還有自適應控制、智能控制及自診斷操作等。

3 汽油機點火和管理系統

油機是電火花點燃混合氣的點燃式發動機。火花的發生過去是依靠點火系統內的機械式白金斷電器來完成的，斷電器在高速運轉下很容易磨損并燒蝕，從而使發動機出現失火，造成動力性下降和有害排放物激增的后果。采用電磁式或霍爾式無觸點的斷電器便徹底解決汽油機運轉過程中動力下降后排放增加的難題，也減少了發動機的維修和保養工作。現代的高性能汽油機已經毫無例外地采用了電子控制的無觸點點火系統。

4 排氣再循環技術

該系統是將一部分排氣廢氣引入到進氣側的新鮮混合氣中，以抑制發動機有害氣體生成。該系統能根據發動機的工況，適時的調節排氣再循環的流量，以減少排氣中的有害氣體NOx。它是一種排氣凈化的有效手段。

5 防啟動控制系統

啟動控制系統是防止他人使用私自配制的點火鑰匙來進行盜竊車輛的安全防護裝置。防啟動控制系統主要由點火鑰匙信號接收器(也稱應答器)、防啟動裝置，防啟動控制系統指示燈和ECM用CM組成，整個系統由ECM／PCM進行控制。當點火鑰匙插入點火開關并將其轉至“ON”位置時，防啟動控制系統將向點火鑰匙的信號接收器發送出電流信號，點火鑰匙信號接收器隨即通過防啟動控制系統，向ECM／PCM發送回密碼信號。如果使用的鑰匙正確，則ECM／PCM將觸發發動機電控燃油噴射系統，使其工作。

6 汽油機點火和管理系統

油機是電火花點燃混合氣的點燃式發動機。火花的發生過去是依靠點火系統內的機械式白金斷電器來完成的，斷電器在高速運轉下很容易磨損并燒蝕，從而使發動機出現失火，造成動力性下降和有害排放物激增的后果。采用電磁式或霍爾式無觸點的斷電器便徹底解決汽油機運轉過程中動力下降后排放增加的難題，也減少了發動機的維修和保養工作?，F代的高性能汽油機已經毫無例外地采用了電子控制的無觸點點火系統。

7 汽油機的可變氣門定時和升程系統

動機的氣門是控制進氣與換氣過程的基本機構，主要的控制參數是氣門定時和升程，對應于一定的運行工況，要求的定時和升程各不相同。但一般發動機制造出后，氣門機構的定時和升程便不能改變，這勢必造成部分工況不能在最優的狀態下，動力性、經濟性和排放品質達到最優。

8 柴油機的高壓共軌噴射和可預噴的泵噴嘴技術

油機的高壓噴射是實現高動力性、經濟性和低排放的關鍵。燃油預噴是解決柴油機燃燒噪聲的關鍵，電子控制的高壓共軌噴射和預噴的泵噴嘴技術已經可以成功解決這一難題。

二、電控技術在汽車底盤上的應用

1 電控自動變速器(ECAI)

ECAT可以根據發動機的載荷、轉速、車速、制動器工作狀態及駕駛員所控制的各種參數，經過計算機的計算和判斷后自動地改變變速桿的位置，從而實現變速器換擋的最佳控制，即可得到最佳擋位和最佳換擋時間。它的優點是加速性能好、靈敏度高并能準確地反映行駛負荷和道路條件等。傳動系統的電子控制裝置，能自動適應瞬時工況變化，保持發動機以盡可能低的轉速工作。電子氣動換擋裝置是利用電子裝置取代機械換擋桿及其與變速器構件的連接，并通過電磁閥及氣動伺服閥氣缸來執行。它不僅能明顯地簡化汽車操縱，而且能實現最佳的行駛動力性和安全性。

2 防抱死制動系統(ABS)

它通過控制防止汽車制動時車輪的抱死來保證車輪與地面達到最佳滑動率(15％—20％)，從而使汽車在各種路面上制動時，車輪與地面都能達到縱向的峰值附著系數和較大的側向附著系數，以保證車輛制動時不發生抱死拖滑和失去轉向能力等，從而提高汽車的操縱穩定性和安全性，減小制動距離。

3 電子助力轉向系統

電子助力轉向系統是用一部直流電機代替傳統的液壓助力缸、用蓄電池和電動機提供動力。這種微機控制的轉向助力系統和傳統的液壓助力系統比起來具有部件少、體積小及質量輕的特點，最優化的轉向作用力和轉向回正特性，提高了汽車的轉向能力和轉向響應特性，增加了汽車低速時的機動性以及調整行駛時的穩定性。

4 適時調節的自適應電控懸掛系統

自適應懸掛系統能根據懸掛裝置的瞬時負荷，自動地適時調節懸架彈簧的剛度和減振器的阻尼特性，以適應當時的負荷，保持懸掛的既定高度。這樣就能夠極大地改進車輛行駛的穩定性、操縱性和乘坐的舒適性。

5 常速巡行自動控制系統(CCS)

在高速長途行駛時，可采用常速巡行自動控制系統，恒速行駛裝置將根據行車阻力自動調整節氣門開度，駕駛員不必經常踏油門以調整車速。若遇爬坡，車速有下降趨勢，微機控制系統則自動加大節氣門開度，在下坡時，又自動關小節氣門開度，以調節發動機功率達到一定的轉速。當駕駛員換低速擋或制動時，這種控制系統則會自動斷開。

三、電控技術在安全行駛中的應用

1 安全帶控制

該裝置在汽車發生任何撞擊情況下，可瞬間束緊安全帶。有的汽車上則裝有當文集確認駕駛員和乘客安全帶使用正確無誤時，發動機才能被發動。

2 安全氣囊系統

該系統是汽車上的一種常見的被動安全裝置，主要由傳感器、微處理器、氣體發生器和氣囊等部件組成。在車輛相撞時，傳感器感受汽車碰撞強度，并將感受到的信號傳送到微處理器，微處理器接收傳感器的信號并進行處理當它判斷有必要打開氣囊時，立即發出點火信號以觸發氣體發生器，氣體發生器接收到點火信號后，迅速點火并產生大量氣體給氣囊充氣。氣囊設有安全閥，當充氣過量或囊內壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體，避免將乘客擠壓受傷。

3 前照燈控制。該照明系統，可在前照燈照明范圍內，隨著方向盤的轉動而轉動，而且前照燈總成內的所有燈具全部使用發光二極管(LED)制成。能在會車時自動起閉和防眩。除了上述裝置外，還有各種安全裝置，如自動門窗裝置，防盜裝置等。

總之、汽車工業的飛速發展都是在電控技術的推動下實現的，未來幾年內的汽車領域的技術革新，將有70％來自于電控技術的進步?？梢姡娍丶夹g在未來汽車工業中所起到的作用是不可替代的。