电子技术在车辆控制系统的应用分析

高 娟/陕西东风车桥传动系统股份有限公司



电子技术在车辆控制系统的应用分析

高 娟/陕西东风车桥传动系统股份有限公司

【摘 要】随着科技发展，电子控制技术开始被人们广泛的应用到各种领域。车辆工程行业也开始与电子控制技术建立密切的合作机会，不断促进了车辆工程的发展和不断进步。本篇文章就是根据电子技术在车辆控制系统中的应用进行分析。

【关键词】电子控制技术；车辆工程；应用

随着汽车工业与电子工业的不断发展，电子技术在现代汽车上应用越来越广泛，汽车上原有的机械控制装置逐渐被电子控制装置所取代，使汽车的性能、技术水平不断趋于完善。纵观近几十年来汽车技术方面的重大成就.从最初的“自动驾驶仪”的构想到现在的”智能运输系统”的发展研究，几乎无例外的都是依赖现代电子技术的不断完善和进步，采用现代电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。

一、电子控制技术的含义

（一）什么是电子控制技术

1.开环控制系统。

开环控制就是输入信号不受输出信号影响的控制系统。也就是，不能进行数据反馈，将结果影响当前控制的系统，开环控制系统由控制器与被控对象组成。控制器通常具有功率放大的功能。

2.闭环控制系统。

闭环控制系统的原理主要是被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系。可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据它们的误差调整控制作用的系统。提高闭环系统的稳定特性以及抗干扰能力是电路设计的关键。

（二）电子控制技术的控制过程

1.实时数据采集。

在电子控制系统中最先要获得大量的数据并进行分析，这是借助计算机具备这一特点加以利用。对被控制对象所产生的瞬间数据进行测量并采集，将这些获取的数据应用在识别的数据的传输中。

2.实时控制决策。

把获取一定批量的数据进行处理，借助安装的软件技术对获取的数据进行数字处理之后，将其使用到适合的地方。

3.实时控制。

把处理后获取的数据进行及时的反馈，将其传输到处理中心，根据系统自身的运转状况，并给出相应的指示。

二、电子控制技术在汽车工程中的应用

目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。按照对汽车行驶性能作用的影响划分.可以把汽车电子产品归纳为两类：一是汽车电子控制装置，二是车载汽车电子装置

（一）汽车电子控制装置

汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置。

1.电子控制燃油喷射系统(EFI)。

在电子控制燃油喷射装置系统中。空气流量计或进气压力传感器检测进气量、曲轴位置传感器检测曲轴转速和转角，并转变为电信号输入到电子控制燃油喷射装置的电控单元，电控单元根据进气量信号和转速信号计算基本喷油量，再根据冷却液温度传感器、进气温度传感器以及氧传感器信号对基本喷油量进行修正并确定实际喷油量。此外，电控单元还能根据节气门位置传感器信号在发动机的不同工况下按照不同的控制模式来控制喷油量。使发动机始终工作在最佳状态，最大限度地节约燃油，提高发动机的综合性能。

2.电子点火系统。

该系统由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。电控单元根据曲轴位置传感器采集的发动机转速信号和凸轮轴位置传感器采集的活塞上止点信号确定基本点火时刻，根据冷却液温度传感器采集的冷却液温度信号和进气温度传感器采集的进气温度信号来调整点火时刻，根据爆震传感器采集的爆震信号来修正点火时刻，从而使发动机始终处于最佳点火时刻状态，提高了其动力性和经济性。

3.电控自动变速器(ECAT)。

电控自动变速器可以根据发动机的载荷、转速车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳位和最佳换挡时间。

4.防抱死制动系～(ABS)。

在汽车制动过程中，该系统能自动调节车轮的制动力，保证车轮与地面达到最佳滑动率，从而使汽车在各种路面上制动时车轮与地面都能达到峰值的纵向附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死、拖滑等不安全的工况，提高汽车的操纵稳定性和安全性。

5.安全气囊系～(SRS)。

当汽车发生碰撞时，安装在汽车上的碰撞传感器会检测到汽车突然减速的信号，并将信号输入到安全气囊系统的电控单元，以判断是否发生碰撞。如果检测到汽车发生碰撞，电控单元会发出指令将气囊组件中的点火器电路接通.并引爆点火剂使之爆炸，点火剂引爆时迅速产生大量热量，使充气剂受热分解并释放出大量氮气充入气囊并鼓向驾驶员或乘员，达到保护人体的目的。

当然，汽车电子控制装置还有很多，比如空燃比反馈控制系统、怠速控制系统、故障诊断系统、电子控制动力转向控制系统、悬架系统、保安系统、中央门锁控制系统等。

（二）车载汽车电子装置

车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。

1.汽车导航系统。

汽车导航系统是指车辆道路交通信息通讯系统。包括微机及显示屏、同步卫星定位系统、雷达等。它在微机内存储有大量的与道路相关的系统资料。用安装在道路上的雷达测定车辆间距及数量等交通信息，传输到电脑控制中心并发射到通讯卫星上，卫星把交通信号发回汽车接收器，驾驶员便可从车内显示屏上掌握交通信息。当你把行程的起点、路线及目的地输人电脑后。电脑即可为你筹划最佳路线并经提供详细资料，实现导航功能，甚至实现自动导航功能。该通讯系统在汽车发生故障时，还可作为维修服务系统和安全预警系统。

2.控制器局域网络通信系统。

控制器局域网络通信系统是分布在汽车上的多个控制器即电控单元在物理上相互连接，并协议相互进行通信，以共享硬件、软件和信息等资源为目的的控制器系统。

(三)汽车电子技术的发展趋势

目前。随着人们对汽车的安全、环保、舒适、娱乐等要求的不断提高，汽车电子技术在功能多样化、系统集成化、体积微型化、系统网络化等方面不断取得新的突破。如发动机电子控制系统由20多个子系统组成，体现了功能多样化；如ABS／ARS一体化、ABS／ASR／VDC集成化系统，体现了系统集成化在硬件上共用传感器、控制元件、线路，减少了元器件数量和连接点数目、提高了可靠性，在软件上实现了信息融合、集中控制，提高了控制的可靠性和实时性：电子元器件的多功能、微型化、智能化带来了汽车电子控制系统的微型化：汽车上已经开始越来越多地使用CAN、LIN等总线技术，进入了系统网络化时代。