汽车电子控制与城市智能交通

李成

汽车电子控制是将电子技术与汽车相结合的机电一体技术表现。汽车上电子控制技术主要包含动力传动系统电子控制、车身系统电子控制与底盘系统电子控制等。伴随着城市智能交通的发展，汽车电子控制也逐渐与智能交通的发展进行同步与统一，两者相辅助形成的系统，如汽车联网系统、交通服务系统与辅助驾驶系统等均在保障道路通行方面带来巨大帮助。

【关键词】汽车 电子控制 智能交通

近年来，汽车的拥有量越来越高，道路的拥挤状况也日渐严重，与此同时，电子技术与科技的发展使得汽车的使用在电子控制的基础上获得更加经济学、动力性、环保性的效果。同时，电子技术在城市交通管理上的应用也使得交通秩序得以改善，提高了交通安全性。汽车的电子控制与智能交通相互结合，二者互动与交流，保证了道路与车辆协调性，使得道路通行效率更高效。

1 汽车电子控制技术

1.1 动力传动系统的电子控制

动力传动系统主要是汽车动力的来源，由发动机和变速箱两部分组成。其中发动机电子控制功能主要是控制发动机缸内的点火时间与空燃比例，此外控制着部分辅助功能，如怠速与极限转速、发动机启停、向电瓶充电等。变速箱电子控制的形成主要体现在手动变速箱向自动变速箱的演变上。自动变速箱的工作原理主要依靠传感器向ECU传递车速与节气门信息等，同时将这些工况信息转化成电子信息输入到ECU中，ECU根据传感器的信息进行换挡时机判断，向执行元件输出信号控制液压系统，完成换挡动作。动力传动电子控制主要依赖电子控制单元ECU进行控制，随着电子化技术的进步和发展，ECU控制逐渐由单独控制向集中控制发展。ECU的集中控制使得发动机和变速箱控制功能达到了匹配与协调，从而降低了传感器的使用频率，减少了换挡的动力损耗。通常情况下，发动机与变速箱采用同一个ECU可以使换挡过程更加协调与平顺，不仅可以节省成本，还能有效降低废弃排放带来的环境污染。

1.2 车身系统的电子控制

车身系统的电子控制主要分为被动安全系统与日常功能两方面。被动安全系统主要有安全气囊、防盗系统等，日常功能主要包括车灯控制、空调控制、车门锁控制、雨刷控制等。安全气囊电子控制的原理主要是传感器接收碰撞强度，然后传给ECU，当ECU判断出的碰撞强度达到可开启气囊的时候便会发出点火信息，以使得点火器产生气体向安全气囊充电来迅速膨胀，保障驾乘人员的安全。其他日常用功能电子控制原理与安全气囊相似，以自动空调为例，ECU会根据车内温度、车外温度以及发动机温度等信息计算出车内最适宜的温度所吹入的空气量，然后控制空气入口等来使室内温度达到适宜人体的温度，然后在行车电脑屏上显示空调结果，以便使得车内乘客进行调节。

1.3 底盘系统的电子控制

底盘的电子控制主要在于悬挂的电子控制、ESP、ABS、ASR等主动防护系统、电子转向助力、定速巡航等电子控制。其中悬挂电子控制主要是根据路况来调整悬架的高度，使得悬挂能够摆脱舒适性与操控性的矛盾点，使其能根据不同路况相互适应。ESP是ABS和ASR的延伸，ESP系统中包含ABS和ASR，主要根据传感器传来的车辆速度、转向等信息，从而在转向过度的情况下向ESP和ASR发出纠正偏离指令，使得车辆得以维持稳定。电子转向助力控制主要是根据车辆的车速、转矩、转向等来控制施加在方向盘上的力，使驾驶者在不同的环境下获得使用方向盘最佳力。定速巡航控制主要是让车辆自身处于一个固定的速度之下，驾驶员无需踩油门，适用于高速公路行驶的情况下。

2 汽车电子控制与城市智能交通的结合

2.1 汽车联网系统

汽车联网系统的主要途径是通过汽车自身的系统与道路相关电子系统进行联网，从而保证汽车驾驶途中能够获取到各方面的交通信息，如ETC的使用便可以保证汽车在经过收费站的时候不用停车便可缴费，从而提高同行效率，停车场管理系统可以在车辆进场的时候自动扫描车牌进行识别，出场的时候通过手机端等软件进行自助缴费，减少排队等待时间。同时通过GPS系统将车辆定位功能与道路交通状况信息进行匹配，通过车载网络设备提前获取道路拥堵数据，便于驾驶证提前选择路径，避开拥堵路段。

2.2 交通服务系统

交通服务系统常见的便是借助无线电设备，例如广播使得控制中心与车辆直接形成互动交互，将交通信息（包括交通事故描述、拥堵地点、方向、持续时间以及绕行建议等）、天气情况等传递给驾驶者，以避免交通堵塞。如今在各大城市都有自己的交通广播台，借助频道来与驾驶者进行互动，驾驶者可以将自己所知的路况信息通过电话告知电台以分享给其他人，电台也借助此平台将交通控制中心的路况信息告知给驾驶者，在此过程中，控制中心对于各路口的监控视频与红外检测器也能方便管理交叉路口的车辆通行情况，以维持通行秩序。在交通要道处放置交通流预测与实时流量监控板，以不同的颜色标注当前路段的交通情况，如绿色代表畅通，黄色代表缓行，而红色代表拥堵，以提醒驾驶者。

2.3 辅助驾驶系统

从上世纪70年代起，英、美、德等发达国家便开始进入自动驾驶时代，截止目前，自动驾驶系统尚未完成，但众多辅助驾驶系统技术得到了廣泛的应用。众多辅助驾驶系统如停车辅助、自动泊车、限速信息、车道偏离预警、夜视辅助系统等。这些系统大多还是出现在较为高级的车上，如奔驰的S轿车、宝马的7系列等。自动泊车主要通过摄像机、红外、雷达等判断车身与路边的距离，从而进行停车动作，主动巡航和自动刹车功能主要是通过雷达来探测与前面车辆的距离，当距离过近的时候便报警并采取制动动作来保证安全。车道保持与视觉辅助系统同样也是依靠摄像机等读取工具来获得外界信息，如限速、车辆位置信息，从而帮助驾驶者能够轻松驾驶。

3 结束语

随着科技的发展和电子科技的进步，汽车的电子控制使得汽车操控与驾驶变得更加先进与科技化，同时交通的管理也逐渐呈现出智能化的表现，汽车电子控制与智能交通的结合便使得道路通行效率更高，汽车的驾驶也越来越便捷，汽车行驶变得更加环保与经济。汽车电子控制技术主要应用在车辆动力传动系统、车身系统与底盘系统上。其主要原理是通过ECU对传感器的信息进行判断，进而向执行元件发出模拟人的动作进行操控，在此基础上，汽车电子控制技术也往往应用在与智能交通之间的结合，如汽车联网系统使道路上的汽车流量数据得以监控，交通服务系统可以使驾驶者能够与管理中心得以互动，辅助驾驶系统能够根据路况模拟驾驶者对车辆进行控制，从而避免驾驶者的驾驶失误带来的交通事故，为道路交通的通行和安全提供了保障。

参考文献

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[2]陆化普.城市智能交通系统的发展现状与趋势[J].工程研究—跨学科视野中的工程，2014（03）：6-18.

[3]胡雪芳.汽车电子控制与城市智能交通问题研究[J].设计与应用，2013（03）：283-284.

作者单位

吉林省公主岭市运输管理所 吉林省四平市 136000