汽車電子控制系統的關鍵技術分析

安高平 孫剛

【摘 要】現如今，電子技術已經遍布人們生活的各個角落，有效提高了相關行業控制工作的效率，使電子控制系統發揮出了非常顯著的效果。汽車電子控制系統能夠輔助駕駛員對車輛進行精準控制，這不僅降低了駕駛員的操作強度，同時也能提高汽車控制的有效性和安全性，進而使我國汽車行業的技術水平得到進一步的提升。

【關鍵詞】電子控制系統；汽車；關鍵技術；發展趨勢

引言：

目前，我國汽車行業的相關技術正在不斷發展和更新，現代化汽車電子控制系統在汽車行業發展過程中占據著十分重要的地位。電子控制系統在保證車輛安全行駛和駕駛舒適度方面發揮著重要作用，并且具有諸多優勢。文章首先研究了汽車電子控制系統的工作原理，其次對各種關鍵技術進行分析與討論，最后展望了汽車電子控制系統關鍵技術的發展趨勢。

一、汽車電子控制系統的工作原理

在汽車配置上，電器的分布較為零散，其機械結構也十分的復雜，要想在這個基礎上，通過ECU電子控制單元來對其進行集中化的管理控制，很難達到相應的簡化效果。針對這個問題，應該在汽車電氣電子控制系統的設計中，將各類電氣進行分配布置，按照區域內容來進行結構化的設計?，F代汽車電器電子控制系統中，主要分為六個區域：左前區、左后區、右前區、右后區、駕駛室區和儀表信號區，通過ECU電控單元，來對各個區域的電器進行連接、控制，所有電子控制單元，都是通過信號總線進行連接，最后再匯集到總的控制區域進行連接。

汽車電子控制系統的六大區域主要是利用電源線路連接，最終都集中在蓄電池上，進而保證電路統一控制，并且為相關電氣元件提供充足的電力。在汽車電子控制系統中，總控制區是非常重要的部分，該部分主要是轉換裝置發出的指令和傳輸的信號進行處理和執行，之后通過相關軟件，發出控制信號，通過主線路傳輸至各個節點，進而在六大區域內實現協調控制。在汽車電子控制系統中，ECU電子控制單元不僅能夠獲取主線路傳輸的控制信號，能獲取其他區域發出的反饋和協調信號，同時，各區域內分布的ECU電控單位還需要獲取本區域內各感應元件發出的信號，進而根據信號內容，對相關工作情況進行監督與控制。

二、汽車電子控制系統的關鍵技術

（一）發動機電子控制技術

目前，我國還局限在傳統的發動機領域，導致我國在燃油噴射電子控制、提前點火電子控制（ESA）、廢氣再循環控制（ERG）等方面與國際水平相比還存在著較大的差距。就此方面的關鍵技術而言，需要注意以下幾個方面：首先，汽油機稀薄燃燒技術，其最重要的功效就是能夠提升汽油的利用率，提高其經濟效能。而且汽油機稀薄燃燒技術的應用可以有效減少汽油燃燒而產生的污染氣體，有效提升了對環境的保護作用，為汽車的綠色環保提供支撐。此外，稀薄燃燒技術還能夠讓汽車發動機不在受制于敲缸界限的限制，而且可以為汽車在運行過程中的調節提供支撐，減少汽車因為運行而產生的負荷，讓發動機的性能得以提升；其次，四沖程汽油機缸內直接噴射發動機技術也同樣是其中的關鍵技術，其更為重要的是能夠調節缸內噴射的汽油量，進而讓汽車燃油更加充分地燃燒，并通過擴散性燃燒的方式提高缸內汽油的燃燒率，讓汽車發動機的壓縮比得以優化，讓發動機的功率得以提高。

（二）底盤電子控制系統

底盤電子控制系統也是現階段汽車行業中非常重要的電子控制系統之一，該系統主要是在汽車懸架電子控制技術和汽車自動變速器電子控制系統的基礎上，通過更加深入的研究得到的新型電子控制系統。汽車底盤電子控制系統的關鍵技術主要包括如下幾點：第一，電子控制自動變速器，其與傳統汽車變速器相比有非常多的優點，例如，換擋更加流暢、油耗更低、動力傳輸精度更高等，同時，電子控制自動變速器的工作流程更加流暢，其具體工作流程主要是車速節流閥的開度信號經過轉換傳輸至ECU中，之后ECU輸出信號至電磁閥，電磁閥會對油壓回路進行控制，進而使傳動比更加精確，最終使自動變速器獲得最佳擋位和最佳換擋時間；第二，懸架電子控制技術，該技術應用之后，電子控制系統能夠根據汽車的實際駕駛情況對車身懸架進行調節，同時也會考慮懸架的彈性剛度，通過對汽車阻尼系統進行調節和控制，可以有效提高汽車運行過程中的穩定性，進而給駕駛員更加舒適的駕駛體驗。

（三）汽車機械制動電子控制系統

現階段，人們還將汽車電子控制系統技術用于控制汽車的機械制動裝置，進而提高了制動系統的安全性和制動效果，其主要特點有以下幾點。

第一，系統縮短了制動的距離，顯得更加穩定。因為制動執行設備與制動踏板間取消了以往液壓與機械連接，而應用的是數據線，這會極大地降低制動器發揮作用的時間，從而更好地減短了制動的距離。

第二，不用制動液，安裝過程簡易快捷，環保性能較好，也有利于提升系統的利用率。此外，也可以降低系統本身的重量；

第三，取消了常規的制動系統第中的真空增壓設備，進而縮小了需要的空間，使得機罩以下的布置更為靈活，由于相關的零件被取消，所以安裝起來相對簡易；

第四，制動的踏板具有可調節性，這樣會使得駕駛人員更加舒適，并且具有良好的安全性能。此外，在ABS的模式下踏板不會回彈或振動，所以沒有噪聲的污染；

第五，可以達到全部制動與穩定的性能，如：ABS、EBD、TCS、ESP、BA、ACC等；

第六，能夠便捷地和交通管理系統進行聯網，有助于集成相關的附加功能，如電子駐車的制動；

第七，有的高級車輛具有控制系統，如：主動巡航的控制系統，能夠簡單地利用數據總線和制動系統連接在一起，而其他簡易的性能只要附加軟件或者傳感器連接到制動系統就可以實現。EMB系統現階段還存在很多問題需要解決，如因汽車的外部條件發生的變化，如產生磨損現象，會導致制動執行設備的效率不夠穩定，進而增加了控制的難度。

三、汽車電子控制技術的發展趨勢

隨著人們對汽車性能要求的不斷提高，單一系統控制的應用已經無法滿足汽車性能的整體提高，尤其是汽車底盤動力學集成控制研究和發動機電子控制系統技術已經成為國際汽車領域研究的重點問題，探索這兩個問題的解決措施也成為汽車電子控制系統在未來技術發展的主要方向。對發動機的運行參數進行科學合理的設置能夠實現發動機柔性的提升和保持最佳的運行狀態，同時電子控制系統技術能夠快速使發動機故障問題得以很好排除，以更加穩定的狀態高效運行。比如，汽車芯片的使用已經從之前的通用芯片逐漸發展成為當前的專用集成芯片，這就讓發動機的體積越來越小，但是其所實現的功能越來越強大，并能夠呈現出多元化和集成化態勢。此外，發動機電子控制系統還要注重其控制單元的專業化，通過集成的方式讓多功能既在專業的基礎上實現多功能化。電子控制單元為了提高底盤系統的應用性能和實用性，可以針對不同性能的系統統一為一個總的穩定電子控制系統，其能夠通過單一的中控制起作用，達到對各個單元的集中控制，依托于此對各個供能系統發號施令。

四、結語

就目前，汽車電子控制系統的發展趨勢來看，電子控制系統和相關的技術已經成為汽車設計和生產領域的關鍵技術，能夠有效提高汽車的整體性能。因此，為了進一步提高我國汽車生產制造水平，使我國的汽車行業在國際競爭中占據更加有利的地位，相關工作人員需要對相關技術展開更加深入的研究，使汽車電子控制系統及技術獲得更為廣泛的應用和更好的發展。

【參考文獻】

[1]孫環.汽車電器的現代電子控制技術研究[J].內燃機與配件，2018（01）：199.

[2]趙志芳.汽車電器的現代電子控制技術[J].電子技術與軟件工程，2017（08）：248.