汽車電子控制與城市智能交通

李成

汽車電子控制是將電子技術與汽車相結合的機電一體技術表現。汽車上電子控制技術主要包含動力傳動系統電子控制、車身系統電子控制與底盤系統電子控制等。伴隨著城市智能交通的發展，汽車電子控制也逐漸與智能交通的發展進行同步與統一，兩者相輔助形成的系統，如汽車聯網系統、交通服務系統與輔助駕駛系統等均在保障道路通行方面帶來巨大幫助。

【關鍵詞】汽車 電子控制 智能交通

近年來，汽車的擁有量越來越高，道路的擁擠狀況也日漸嚴重，與此同時，電子技術與科技的發展使得汽車的使用在電子控制的基礎上獲得更加經濟學、動力性、環保性的效果。同時，電子技術在城市交通管理上的應用也使得交通秩序得以改善，提高了交通安全性。汽車的電子控制與智能交通相互結合，二者互動與交流，保證了道路與車輛協調性，使得道路通行效率更高效。

1 汽車電子控制技術

1.1 動力傳動系統的電子控制

動力傳動系統主要是汽車動力的來源，由發動機和變速箱兩部分組成。其中發動機電子控制功能主要是控制發動機缸內的點火時間與空燃比例，此外控制著部分輔助功能，如怠速與極限轉速、發動機啟停、向電瓶充電等。變速箱電子控制的形成主要體現在手動變速箱向自動變速箱的演變上。自動變速箱的工作原理主要依靠傳感器向ECU傳遞車速與節氣門信息等，同時將這些工況信息轉化成電子信息輸入到ECU中，ECU根據傳感器的信息進行換擋時機判斷，向執行元件輸出信號控制液壓系統，完成換擋動作。動力傳動電子控制主要依賴電子控制單元ECU進行控制，隨著電子化技術的進步和發展，ECU控制逐漸由單獨控制向集中控制發展。ECU的集中控制使得發動機和變速箱控制功能達到了匹配與協調，從而降低了傳感器的使用頻率，減少了換擋的動力損耗。通常情況下，發動機與變速箱采用同一個ECU可以使換擋過程更加協調與平順，不僅可以節省成本，還能有效降低廢棄排放帶來的環境污染。

1.2 車身系統的電子控制

車身系統的電子控制主要分為被動安全系統與日常功能兩方面。被動安全系統主要有安全氣囊、防盜系統等，日常功能主要包括車燈控制、空調控制、車門鎖控制、雨刷控制等。安全氣囊電子控制的原理主要是傳感器接收碰撞強度，然后傳給ECU，當ECU判斷出的碰撞強度達到可開啟氣囊的時候便會發出點火信息，以使得點火器產生氣體向安全氣囊充電來迅速膨脹，保障駕乘人員的安全。其他日常用功能電子控制原理與安全氣囊相似，以自動空調為例，ECU會根據車內溫度、車外溫度以及發動機溫度等信息計算出車內最適宜的溫度所吹入的空氣量，然后控制空氣入口等來使室內溫度達到適宜人體的溫度，然后在行車電腦屏上顯示空調結果，以便使得車內乘客進行調節。

1.3 底盤系統的電子控制

底盤的電子控制主要在于懸掛的電子控制、ESP、ABS、ASR等主動防護系統、電子轉向助力、定速巡航等電子控制。其中懸掛電子控制主要是根據路況來調整懸架的高度，使得懸掛能夠擺脫舒適性與操控性的矛盾點，使其能根據不同路況相互適應。ESP是ABS和ASR的延伸，ESP系統中包含ABS和ASR，主要根據傳感器傳來的車輛速度、轉向等信息，從而在轉向過度的情況下向ESP和ASR發出糾正偏離指令，使得車輛得以維持穩定。電子轉向助力控制主要是根據車輛的車速、轉矩、轉向等來控制施加在方向盤上的力，使駕駛者在不同的環境下獲得使用方向盤最佳力。定速巡航控制主要是讓車輛自身處于一個固定的速度之下，駕駛員無需踩油門，適用于高速公路行駛的情況下。

2 汽車電子控制與城市智能交通的結合

2.1 汽車聯網系統

汽車聯網系統的主要途徑是通過汽車自身的系統與道路相關電子系統進行聯網，從而保證汽車駕駛途中能夠獲取到各方面的交通信息，如ETC的使用便可以保證汽車在經過收費站的時候不用停車便可繳費，從而提高同行效率，停車場管理系統可以在車輛進場的時候自動掃描車牌進行識別，出場的時候通過手機端等軟件進行自助繳費，減少排隊等待時間。同時通過GPS系統將車輛定位功能與道路交通狀況信息進行匹配，通過車載網絡設備提前獲取道路擁堵數據，便于駕駛證提前選擇路徑，避開擁堵路段。

2.2 交通服務系統

交通服務系統常見的便是借助無線電設備，例如廣播使得控制中心與車輛直接形成互動交互，將交通信息（包括交通事故描述、擁堵地點、方向、持續時間以及繞行建議等）、天氣情況等傳遞給駕駛者，以避免交通堵塞。如今在各大城市都有自己的交通廣播臺，借助頻道來與駕駛者進行互動，駕駛者可以將自己所知的路況信息通過電話告知電臺以分享給其他人，電臺也借助此平臺將交通控制中心的路況信息告知給駕駛者，在此過程中，控制中心對于各路口的監控視頻與紅外檢測器也能方便管理交叉路口的車輛通行情況，以維持通行秩序。在交通要道處放置交通流預測與實時流量監控板，以不同的顏色標注當前路段的交通情況，如綠色代表暢通，黃色代表緩行，而紅色代表擁堵，以提醒駕駛者。

2.3 輔助駕駛系統

從上世紀70年代起，英、美、德等發達國家便開始進入自動駕駛時代，截止目前，自動駕駛系統尚未完成，但眾多輔助駕駛系統技術得到了廣泛的應用。眾多輔助駕駛系統如停車輔助、自動泊車、限速信息、車道偏離預警、夜視輔助系統等。這些系統大多還是出現在較為高級的車上，如奔馳的S轎車、寶馬的7系列等。自動泊車主要通過攝像機、紅外、雷達等判斷車身與路邊的距離，從而進行停車動作，主動巡航和自動剎車功能主要是通過雷達來探測與前面車輛的距離，當距離過近的時候便報警并采取制動動作來保證安全。車道保持與視覺輔助系統同樣也是依靠攝像機等讀取工具來獲得外界信息，如限速、車輛位置信息，從而幫助駕駛者能夠輕松駕駛。

3 結束語

隨著科技的發展和電子科技的進步，汽車的電子控制使得汽車操控與駕駛變得更加先進與科技化，同時交通的管理也逐漸呈現出智能化的表現，汽車電子控制與智能交通的結合便使得道路通行效率更高，汽車的駕駛也越來越便捷，汽車行駛變得更加環保與經濟。汽車電子控制技術主要應用在車輛動力傳動系統、車身系統與底盤系統上。其主要原理是通過ECU對傳感器的信息進行判斷，進而向執行元件發出模擬人的動作進行操控，在此基礎上，汽車電子控制技術也往往應用在與智能交通之間的結合，如汽車聯網系統使道路上的汽車流量數據得以監控，交通服務系統可以使駕駛者能夠與管理中心得以互動，輔助駕駛系統能夠根據路況模擬駕駛者對車輛進行控制，從而避免駕駛者的駕駛失誤帶來的交通事故，為道路交通的通行和安全提供了保障。

參考文獻

[1]杜曉輝.汽車電子控制技術的應用現狀和發展趨勢[J].科技創新導報，2013（08）：36-37.

[2]陸化普.城市智能交通系統的發展現狀與趨勢[J].工程研究—跨學科視野中的工程，2014（03）：6-18.

[3]胡雪芳.汽車電子控制與城市智能交通問題研究[J].設計與應用，2013（03）：283-284.

作者單位

吉林省公主嶺市運輸管理所 吉林省四平市 136000