關于電子控制技術在車輛工程中的應用分析

陳世錕 徐鵬霄 陳浩（沈陽理工大學汽車與交通學院，遼寧沈陽110159）

關于電子控制技術在車輛工程中的應用分析

陳世錕 徐鵬霄 陳浩（沈陽理工大學汽車與交通學院，遼寧沈陽110159）

在信息技術、車輛工程和電子工業不斷發展的當今，越來越多的新型控制技術加入到了車輛工程的應用當中，其中用的最為廣泛技術就是電子控制技術。這項技術主要在各種汽車的底盤、動力裝置的應用上發揮這其獨特的作用。本文通過介紹不同種電子控制技術的功能、原理和組成，重點討論了這項技術在新能源發動機和混合動力汽車系統等上面的應用。

新型電動汽車；電子控制技術；新能源的發動機

1　在汽車動力裝置上應用電子控制技術

1.1應用于傳統的汽車發動機上面

目前，要想應用一些電子控制技術，就必須有ECU（電控單元）、傳感器和執行器三個主要部分組成。現如今比較傳統的發動機有兩種，分別是柴油機和汽油機。這項電子技術在這些傳統發動機的點火系統、燃油噴射系統和其他系統的電子控制上有著不錯的應用，下面就重點介紹一下電子控制技術在發動機的點火系統和燃油噴射系統的應用。

燃油噴射的電子控制系統。這個系統最基本的功能就是完成“量”和“時”的正確控制，所謂的“量”就是控制燃油的噴油量；“時”就是控制噴射正時。這些電子控制單元根據目標的進氣量和空燃比來確定出燃油的噴油量，接下來，進一步根據各個傳感器的信號不斷修正確的噴油量，這就使得發動機能夠獲得最合適濃度的混合燃氣。在這之后，電子控制單元還能夠根據發動機的工作負荷、凸輪軸和曲軸位置傳感器等各種裝置，進一步確定出合理的噴油時刻，達到在最佳的噴油時刻噴入足夠的噴油量，促使發動機保持一個經濟性和排放性最佳的狀態。

點火系統電子控制系統。對一般的汽油機器，必須裝配一個電子控制點火系統，該系統的功能就是完成對點火提前角的控制。在運行的時候，電子控制單元分析各種不同傳感器的信號，進一步判斷機器的運行狀況，控制在最好的提前角進行點燃混合燃氣，這就改善了發動機在點火的時候的燃燒效率。同時，這個電子控制系統還能對點火的能量和爆燃現象就行有效的控制。

1.2應用于新能源的發動機上

電控氫燃料發動機。這種發動機比原始的發動機具有更好的實用性和適應性，結構也更容易繼承，并且氫燃料還具有燃燒速度快，熱效率和能量密度都很高，著火點也比較低，點火的時候很少有燃燒緩慢的現象等各種作為理想燃料的優勢。但是，氫燃料還具有一些難以控制特性，比如，在其燃燒的時候很容易就發生回火、早燃等不正常的燃燒現象，電子控制系統就是根據氫燃料這個復雜的特點進一步采取的針對措施。這種氫發動機與傳統發動機的電子控制系統相比，在控制的量和內容上基本上一樣的，它們之間在控制策略上的最大的不同就是氫燃料的發動機還需要進一步去控制氫在燃燒時的各種回火現象。因此，要想在氫燃料的發動機上廣泛的應用電子控制系統，就必須解決氫燃料在燃燒的時候的各種不正常的燃燒現象。

電控天然氣發動機。使用天然氣作為燃料具有很多優勢，比如，天然氣的價格很便宜、儲能豐富，污染小等等。因此，天然氣作為燃料而言，被譽為了21世紀最有前途和清潔燃料之一。然而，天然氣的發動機與原始的發動機對比來看，它還是有許多不足的地方的，比如，天然氣發動機不易點燃、動力差、排氣氣溫過高、潤滑的性能比較差等等。所以，用電子控制系統去控制空燃比、點火是能量和提前角是對于現在的天然氣發動機來說一個非常重要的一個課題，以保證天然氣發動機的動力、排氣溫度和潤滑性等各方面的性能，讓發動機更具有經濟性和良好的排放性能。這種氫天然氣動機與傳統發動機的電子控制系統相比，在控制的量和內容上是差不多的，但是在點火提前角和能量、噴射燃料的準確性控制上就必須依賴于實現電子控制技術的控制。

2　在汽車底盤上應用電子控制技術

防止汽車制動時抱死的系統（ABS）。裝有這種系統的汽車，在各種不同的路面上發生制動的情況時，在地面和車輪之間滑移率總是保持在合理的系數要求范圍附近，這就使得各種汽車在制動的時候具有不錯的操控性、穩定性和效能。這種電子控制系統通過控制車輪的制動能力，達到對車輪轉速的控制，進一步防止汽車在制動時的甩尾和側滑現象，并且也減少了一部分的制動距離。根據在制動過程中，控制器會以車輪的轉速為信號去判別車輪抱死的時刻，同時并發出指令進行控制，用來調節制動輪缸的油壓，從而控制了車輪的制動能力，使得車輪的處在最好的滑移率范圍之內，并且車輪不會被抱死，從而讓汽車在制動時能用最短制動距離，獲得更佳平穩的制動效果。

防止驅動時車輪打滑的系統（ASR）。多種車輛在加速或起步的過程中，各個車輪上速度傳感器不斷地向電子控制系統發送車輪轉速的信號，然后，控制器根據這些信號計算出滑移率。當某一輪胎的滑移率超出安全范圍的時候，控制器就開始發揮作用，不斷地去調整發動機輸出功率，減少車輪驅動力，用來降低滑移率，保證其在安全范圍內。這就使得在驅動車輛的過程中具有更好的控制轉向能力和方向的穩定能力，利用地面附著能力使得汽車在起步和加速過程中變得越來越自如，并且在一定程度上降低了輪胎的磨損程度。

3　結語

本文主要分析說明了在汽車底盤、車身和動力裝置中的電子控制技術的應用過程，并且也分別討論了這項電子控制技術在發動機、電池能源上的所發揮的不可替代的作用。同時，由于車輛工業和電子控制技術的不斷發展，以電子控制技術作為核心的應用將會創新出更多的功能和好的用處，促使車輛工業的快速發展。

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