電控技術(shù)在汽車上的應(yīng)用研究

崔濤

安徽省汽車工業(yè)學(xué)校

汽車技術(shù)是現(xiàn)代高科技迅速發(fā)展的集中表現(xiàn)，它實(shí)際上是機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、控制工程、材料工程、生物工程和信息技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)的產(chǎn)物。由于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)汽車的要求越來越多，現(xiàn)代汽車正在向電子化、智能化方向發(fā)展。社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷變化，人們對(duì)汽車的經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性越來越重視。同時(shí)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，汽車電控新技術(shù)不僅能使得汽車越來越舒適，還減少了對(duì)環(huán)境的污染。

一、汽車電控新技術(shù)目的

隨著社會(huì)的進(jìn)步，汽車成為了現(xiàn)在社會(huì)必要的交通工具，汽車產(chǎn)業(yè)越來越受到重視。現(xiàn)在，隨著汽車數(shù)量的增加，道路的安全問題和汽車排放的廢氣對(duì)人們的生活環(huán)境上產(chǎn)生了影響。怎么使得汽車更為安全、經(jīng)濟(jì)和舒適、達(dá)到人們比較滿意的需求，是汽車公司和相關(guān)部門研究的問題。至今，通過研制大規(guī)模集成電路的發(fā)展和多功能傳感器，極大推動(dòng)了計(jì)算機(jī)和傳感器為基礎(chǔ)電子技術(shù)的發(fā)展，成功利用了改進(jìn)汽車的性能和質(zhì)量。隨著時(shí)代的發(fā)展，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。發(fā)動(dòng)機(jī)的電子燃油噴射控制裝置，汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)，電控自動(dòng)變速器，電子穩(wěn)定系統(tǒng)，汽車電子主動(dòng)懸架控制裝置比作為汽車新型的裝置，提高了汽車的經(jīng)濟(jì)型、安全性、舒適性，不僅減少了廢氣的排放，而且改善了社會(huì)的環(huán)境。汽車技術(shù)的進(jìn)步，給人們帶來很大的好處。技術(shù)研究人員采用電子技術(shù)解決了汽車上述技術(shù)的問題。當(dāng)前有許多汽車實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的控制，采用了計(jì)算機(jī)空盒子的系統(tǒng)。汽車電控技術(shù)成為了未來汽車公司在汽車產(chǎn)品中能否取得成功主要原因。為了使得汽車在行駛中的安全，要環(huán)境的污染進(jìn)行控制，定期對(duì)汽車電控新技術(shù)的綜合性進(jìn)行檢驗(yàn)有的意義。

二、代表性技術(shù)的原理

2.1 汽車安全性技術(shù)-自適應(yīng)巡航控制原理 自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是一種智能化的自動(dòng)控制系統(tǒng)，它是最先存在的巡航控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展形成的。在車輛行駛過程中，汽車在前部位安裝車距傳感器（雷達(dá)）持續(xù)掃描車輛前方道路，同時(shí)輪速傳感器采用車速信號(hào)。當(dāng)與前車之間的距離過小時(shí)，ACC 控制單元可以通過與制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作，使車輪適當(dāng)控制動(dòng)力，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率下降，可以使車輛和前方車輛保持一定距離。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)在控制車輛制動(dòng)時(shí)，經(jīng)常會(huì)將制動(dòng)減速度限制在不影響舒適的程度，當(dāng)需要更大的減速度時(shí)，ACC 控制單元會(huì)發(fā)出聲光信號(hào)警示駕駛者主動(dòng)采取制動(dòng)操作。

2.2 汽車排放控制-排放凈化系統(tǒng)原理 汽車尾氣凈化通過很多有效措施，來減少污染物的排放和排放廢氣中的CO、HC、NO 分別被氧氣還原，生成無毒的氣體。汽車尾氣處理用陶瓷觸媒轉(zhuǎn)變器為了有效控制汽車的廢氣污染，降低一氧化碳和其他有毒氣體的排放，觸媒轉(zhuǎn)化器在70 年代末就開始被運(yùn)用在汽車上。催化劑是尾氣凈化器的核心，工作原理是利用排放廢氣殘余的氧和排氣溫度，在催化劑表面進(jìn)行氧化、使得有害的物質(zhì)CO、HC 和NO 轉(zhuǎn)換成無毒害的物質(zhì)，從而減少對(duì)環(huán)境的污染。使用排放氧氣傳感器閉環(huán)控制的電燃油噴射系統(tǒng)和有效尾氣凈化器，使得排放廢氣中的CO 下降到96%,HC 下降97% NOX 下降到76%。

三、代表性技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1 汽車安全性技術(shù)-自適應(yīng)巡航控制優(yōu)勢(shì) 第一，通過車距傳感器反應(yīng)的信息，ACC 控制單元可以按照靠近車輛物體的移動(dòng)速度判斷道路情況，并控制車輛的行駛狀態(tài)；通過反饋式加速踏板感知的駕駛者施加在踏板上的力，ACC 控制單元可以決定是否執(zhí)行巡航控制，以減輕駕駛者的疲勞。第二，自適應(yīng)巡航控制在車速大于25 km/h 時(shí)才會(huì)起到作用，當(dāng)車速降低到25 km/h 以下時(shí)，這就需要駕駛者來進(jìn)行人工控制。通過升級(jí)的系統(tǒng)軟件，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“停車/起步”的功能，來應(yīng)對(duì)城市中行駛較為頻繁的停車和起步的狀況。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的這種功能，可以使得汽車在低速時(shí)可以與前面的車保持一定的距離。在前方車輛起步后，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)會(huì)警示駕駛員通過踩踏油門踏板或者按下按鈕發(fā)出信號(hào)，車輛就可以行駛了。

3.2 汽車排放控制-排放凈化系統(tǒng)優(yōu)勢(shì) 在高溫下（高于1370 度）氮與氧氣化結(jié)合形成NOx.在其它條件相同情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒溫度過高，燃燒后就會(huì)NOx 就越多。排放凈化系統(tǒng)就是將發(fā)動(dòng)機(jī)排放出來的廢氣引入氣管，與新鮮的混合后進(jìn)入氣缸，利用廢氣中所含的大量的二氧化碳不參與燃燒越能夠吸收熱量的特點(diǎn)，來降低燃燒的溫度，從而減少NOx 的排放。排放凈化系統(tǒng)用于降低廢氣中的氧化氮的排出量。氮和氧只有在高溫的條件下才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的溫度和壓力才能夠滿足。在發(fā)動(dòng)機(jī)在負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，EGR 閥門開啟時(shí)，可以使得少量的廢氣進(jìn)入岐管，可以和燃混合氣一起進(jìn)入燃燒室。汽車廢氣是一種不可燃燒的氣體。在燃燒室內(nèi)不能參與燃燒。通過吸收燃燒產(chǎn)生的一部分熱量來降低燃燒溫度和壓力，從而減少氧化氮的生成量。從而進(jìn)入燃燒室的廢氣量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷而增加。

四、汽車電控新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 汽車電控新技術(shù)

電控技術(shù)主要是由傳感器、電子控制中樞、驅(qū)動(dòng)及控制軟件等組成。分為了發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身、電動(dòng)、智能交通和電子控制技術(shù)。

4.2 汽車電控技術(shù)未來發(fā)展方向

汽車電控新技術(shù)的發(fā)展表現(xiàn)了信息處理集中的控制理念，為了提高控制精確度、擴(kuò)大控制的范圍，從而集成網(wǎng)絡(luò)化的目標(biāo)。

五、總結(jié)

近年來，我國(guó)國(guó)產(chǎn)汽車制造取得了很大的發(fā)展，隨著汽車數(shù)量的增加，帶來的安全問題受到了人們的注意，尤其是汽車安全影響重大的制動(dòng)系統(tǒng)可靠性的關(guān)注逐漸提升，怎樣開發(fā)高性能的制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)汽車安全行駛很重要。本文以汽車電控新技術(shù)作為研究對(duì)象，從而列舉了幾項(xiàng)比較有代表性的電控技術(shù)，從這些技術(shù)的原理中發(fā)現(xiàn)了，汽車的每個(gè)零件都有著很大的作用，最后展望了汽車電控新技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)。