淺談電子技術在汽車上的應用

顏龍 牛曉 孟繁超

摘要：電子技術日益成熟，科技的進步我們有目共睹，將電子技術融入汽車中，使得汽車技術進入電腦控制的全新時代，而這一切都依賴于電子技術的發展，技術創新能力成為競爭取勝的關鍵。本文主要介紹了電子技術在汽車上的應用與發展。

關鍵詞：電子技術;應用;裝置;發展趨勢

一、電子技術的發展

自電子技術融入到汽車中起，引發了汽車領域的巨大變化，同時也推動了汽車的發展。電子技術應用是為了解決汽車安全，污染和節油三大問題而出現的。尤其是現在的微機得以在汽車上應用給汽車工業帶來了劃時代的變革。[1]

汽車電子技術發展經歷了三個階段，

電子裝置成本在汽車的占比中也越來越高，汽車從原本的單一機械產品逐步向機電一體化產品方向發展，成為了“電子汽車”，這是一種大勢所趨，甚至有專家說過，以后的汽車是“裝在四個輪子上的一臺電腦”。[2]

電子技術在汽車上的應用最初起于電子管收音機、硅整流發電機和晶體管調節器，到晶體管電壓調節器和晶體管點火裝置，更多的是應用現有的電子技術來解決汽車安全、污染和油耗問題。

汽車電子技術發展有很多的體現，它實現了功能的多樣化、技術的一體化、系統的集成化、通信的網絡化。1.功能的多樣化體現在最初汽車只是單純的機械產品，發動機的點火噴油。發展到現如今的無人駕駛，自動避讓系統，自動泊車系統等等。2.技術一體化體現在各部件松散組合發展到現在的機液電磁一體化。3.系統的集成化，最初的汽車是單一控制，復雜的操作模式與系統，到現在的多變量多目標的協調配合控制，簡便了操作，將多種變量集合控制。4.通信網絡化，從初期的分別工作到現在的分布式模塊化控制局部網絡。

二、電子技術在現代汽車上部分應用

1. 在發動機上的應用：

（1）電子控制噴油裝置

在現代汽車上，機械式或機電混合式燃油噴射系統已趨于淘汰，電控燃油噴射裝置，因其性能優越而得到了日益普及。電子噴油裝置可以自動地保證發動機始終工作在最佳狀態，使其在輸出一定功率的條件下最大限度地節油和凈化空氣。經過實驗并修正得到發動機最佳工況時的供油控制規律、事先把這些客觀規律編成程序存在微機的存儲器中，當發動機工作時，根據各傳感器測得的空氣流量、排氣管中含氧量、進氣溫度、發動機轉速及工作溫度等參數，按預先編好的運算程序進行運算、然后和內存中的最佳工況的參數進行比較和判斷再調整供油量。這樣就能夠使發動機一直處于最優工作條件下運行，從而使發動機的綜合性能得到提高。

（2）電子點火裝置

電子點火裝置是由微機、傳感器、及其接口、執行機構等幾部分構成。該裝置可根據傳感器送來的發動機各種參數進行運算、判斷，然后進行點火時刻的調節，這樣可以節約燃料，減少空氣污染。此外，新型發動機電子控制裝置還有自適應控制、智能控制及自診斷操作等。一般認為，發動機電子控制裝置的節能效果在15%以上，而效果更明顯的則是在環境保護方面。

2. 電子技術在底盤上的應用：

（1）常速巡行自動空制系統（CCS）

在高速長途行駛時，可采用常速巡行自動控制系統，恒速行駛裝置將根據行車阻力自動調整節氣門開度，駕駛員不必經常踏油門以調整車速。若遇爬坡，車速有下降趨勢，微機控制系統則自動加大節氣門開度;在下坡時，又自動關小節氣門開度，以調節發動機功率達到一定的轉速。當駕駛員換低速擋或制動時，這種控制系統則會自動斷開。隨著世界各大汽車產家對汽車安全問題的高度重視，安全氣囊系統、行駛動力學調節系統（FDR或VDC）、防撞系統、安全帶控制、照相控制等方面已大量采用了電子新技術。

（2）電子轉向助力系統

電子轉向助力系統是用一部直流電機代替傳統的液壓助力缸、用蓄電池和電動機提供動力。這種微機控制的轉向助力系統和傳統的液壓助力系統比起來具有部件少、體積小、重量輕的特點，最優化的轉向作用力、轉向回正特性，提高了汽車的轉向能力和轉向響應特性，增加了汽車低速時的機動性以及調整行駛時的穩定性。

3.電子技術有著許多顯而易見的功能，例如在通信方面，汽車中儀表盤上，顯示的速度、公里、油耗、溫度等都是由電子技術提供的，讓我們方便觀察行駛中的各項數據，車載控制電腦可以添加導航等應用，方便我們的出行。

在汽車動力方面通過電子技術來實現對氣缸、發動機、轉向系統的控制，其中自動變速箱更是電子技術發展的最高階段。

在安全保障方面，汽車中的防抱死系統、安全氣囊裝置、電子限速裝置、胎壓監測裝置以及汽車中的電子鎖等，都保障了我們的出行安全，這些電子技術的廣泛應用，大大增加了汽車的安全系數，也有效保護的駕駛人和行人。

三、電子技術在汽車應用上的發展趨勢

電子控制系統應用在汽車已經有了二十多年的歷史，到目前為止，研制出了許多電子控制系統，經過不斷地發展也日益完善。不同的電子技術在汽車中起到不同的作用，現如今電子技術主要的發展方向依舊是安全、動力、通訊、舒適性。

汽車工業在中國發展很快，2000年至今世界汽車工業增長點已經從歐美國家向亞洲國家，特別是中國轉移。隨著汽車工業的深化改革和發展汽車電子技術的高低已經成為現在世界衡量汽車先進性的重要標志了。縱觀近幾十年來汽車技術方面的重大成就與突破，無疑都是與電子技術有關。電子技術已經深入到了汽車領域的每個角落，人性化的發展更是汽車電子技術的主要發展方向之一。

四、結束語

電子信息技術在汽車上的引用很大程度的提高了汽車的安全性和實用性，更能滿足大眾的需求，改善汽車電子技術應用是未來發展的首要目標，未來汽車的發展也更加依賴于電子技術的發展。作為汽車產業和電子產業結合的產物，汽車電子產業發展已經駛入了快車道，在不久的將來或許“裝在四個輪子上的一臺電腦”會成真。

參考文獻

[1]潘旭峰. 現代汽車電子技術[M]. 北京理工大學出版社， 1998.

[2]陳輝， 王磊. 機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J]. 機械， 2008， 35（7）：1-4.

[3]韓紅群.汽車發動機原理[M.北京：北京大學出版社，2007.8

通訊作者：牛曉山東協和學院

山東協和學院 山東濟南 250200