汽車電子控制技術的應用與分類研究

摘 要：汽車作為現代工業文明的重要標志，在現代社會中具有舉足輕重的地位。汽車出現至今，早已不再是只有單一的交通功能，更與使用者個人品味、社會地位等方面息息相關，現代電子技術的發展更是深刻影響了汽車設計與制造，在汽車使用安全、人機功效等方面發揮了巨大作用。本文將從傳統的車輛動力控制系統、車輛行駛姿態調控系統、車身系統以及現代的信息感知系統四個方面對汽車電子控制系統進行研究。

關鍵詞：汽車；電子控制技術 ；分類

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.102

1 問題引入

汽車自出現以來，由簡單的交通工具向現代文明的綜合代表過渡，特別是電子技術的出現更是深刻影響了汽車設計與制造。汽車構成上由過去的幾大機械系統逐步向綜合化、復雜化的綜合系統發展；汽車設計上，除了傳統的機械結構設計之外，還有人機工程設計、安全性設計、裝飾外觀設計、綠色設計等等；汽車功能追求上，除了基本的代步功能之外，還有社會功能，即體現使用者社會地位、個性功能，滿足使用者個性化需求、文化功能，諸如符合綠色環保理念等等。因此電子技術在汽車設計與制造中的地位日益重要，總得來說，通過電子技術的智能化、精確化控制可以有效提高傳統機械控制的靈活性，實現汽車駕駛乘坐的舒適性、安全性、綠色性、經濟性。同時電子技術在汽車信息系統上的應用也有效提高了汽車使用者的信息感知能力、改善了使用體驗。下面我就將對以上方面展開詳細說明。

2 電子控制技術在當今汽車上的典型應用

目前，電子控制技術在汽車上的典型應用主要集中于兩個部分，分別是汽車底盤系統和汽車發動機系統，下面分別展開說明。

（1）電子控制在汽車底盤系統上的應用

汽車底盤系統是汽車的支撐性結構，通常由防抱死制動控制系統，驅動防滑控制系統，電子控制自動變速箱，電子可調懸架等構成。

電子控制在汽車驅動防滑中的應用可以使電子控制驅動單元的驅動力得到充分發揮，有效調節控制汽車發動機扭矩和汽車制動剎車系統，使汽車與地面間保持合適的附著力，避免附著力過大同時避免打滑，保持汽車動力處于最佳水平。而電子控制在汽車防抱死控制系統中的應用可以有效避免汽車剎車制動時車輪抱死而導致的制動打滑、漂移等危險情況發生。同時可以有效縮短汽車剎車距離10%以上，便于汽車控制剎車方向，保證汽車制動安全。電子控制在汽車變速器中的應用主要是指以電子控制汽車節氣門開閉程度和汽車車速，主要通過節氣門開度傳感器和車速傳感器實現調節。這些電子傳感器可以通過電信號與電磁閥實現聯動，通過電磁閥影響液壓回路，精確調節汽車傳動比，相比傳統器械變速箱，電子控制變速箱油耗更加經濟，調控精度更高，既延長了汽車變速箱的使用壽命30%以上，也使變速操作簡單易行。電子控制系統在汽車轉向系統上的應用主要是指以電子控制汽車不同運轉狀況下實現變速所需要在方向盤上的施力，由電子控制轉向系統提供阻尼力矩并實現扭矩調整，實現汽車最佳轉向效果，改善汽車駕駛穩定性，同時實現最佳的轉向響應力。電子控制在汽車懸掛中的應用主要有主動和半主動兩種，共同點是使汽車自動調控底盤姿態和彈簧剛度，實現最佳的減震性能，改善駕駛及乘坐的舒適性。

（2）電子控制在汽車發動機系統上的應用

電子控制在汽車發動機方面的應用主要包括控制發動機打火時間、控制發動機燃油噴射量，控制發動機排氣循環系統。

電子調控可應用于汽車發動機打火時間控制，汽車微型計算機可以通過發動機上各個傳感器感知發動機工作狀況，并據此設定最優的點火提前角，控制點火電源啟動時間，從而達到最精確的點火時間。電子控制可以精確控制發動機燃油噴嘴根據發動機運行狀況噴射最佳的燃油量，從而提高發動機燃油燃燒效率，降低發動機油耗，提高汽車續航里程。電子控制燃油噴射主要有D型應用，MOTRONIC型應用和L型應用。由于設計初衷的差異，三種類型的應用在控制效率和精確性方面各有側重。電子控制在汽車排氣循環系統中的運用主要是指一部分汽車尾氣引入進氣管后加入新鮮空氣進行混合，返回氣缸再燃，這主要通過電控的EGR閥門實現，與機械控制相比，電子控制EGR閥具有結構簡單，控制率高，靈活性強的特點，可以有效減少超過30%的汽車尾氣中的有害物質。

3 汽車電子控制技術應用的分類

（1）車輛動力控制系統中電子控制技術的應用

車輛動力系統中電子控制技術的應用主要是指電力牽引控制系統，它由兩個大類傳輸控制系統和發動機控制系統組成。發動機控制系統包括上文介紹過的發動機點火時間控制，電控燃油噴射，怠速電控、發動機燃燒電控等。汽油發動機可以通過以上系統實現最佳點火啟動時間，最佳燃油配比，自動故障診斷和汽車怠速控制，使發動機工作狀態達到整體最優，這種系統化運作在傳統機械控制中是難以實現的，可以為各個氣缸實現精準供油。而在柴油發動機領域，柴油機可以通過電子控制噴油時間、噴油量等，有效降低發動機噪音和震動。

（2）車輛行駛姿態調控系統中電子控制技術的應用

電子控制系統同樣可以控制現代車輛的行駛姿態，包括車輛三種基本姿態：轉彎姿態、駕駛姿態、和停車姿態以及其他姿態。車輛姿態電子控制主要包括對車輛駕駛系統控制，車輛剎車防抱死制動控制，懸掛系統控制，防滑控制，轉向系統控制和巡航控制。

（3）車身系統及車輛信息系統中電子控制系統的應用

車身控制是車輛提高乘駕舒適性、安全性、方便性的重要實現手段，可以使車輛設計更加人性化，人機工程更優良。車身控制既包括傳統的照明控制，雨刷控制車窗車鎖控制，座椅控制。也包括現代化的數字化顯示屏幕儀表、車輛信息系統、安全氣囊控制等。電子技術在車身控制上的應用可以有效提升車輛智能化水平，大大簡化駕駛人員駕駛操作，是現代汽車的標志性配置。

4 總結

汽車電子控制技術是今后汽車技術發展和應用的主流趨勢，隨著計算機、微電子技術的發展，電子控制必將大大改善汽車使用環境，造福消費者。

參考文獻：

[1]王遂雙.汽車電子控制系統的原理與檢修[M].北京：北京理工大學出版社，2004（08）.

[2]羅玉濤.現代汽車電子控制技術[M].北京：國防工業出版社，2006（05）.