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汽车电子控制技术的应用与发展

作者：齐开元

来源：《世界家苑·学术》2018年第07期

摘 要：随着汽车工业的发展，人类对汽车的性能和环保提出了更高的要求。电子控制技术正被广泛地应用在汽车的各个方面，它不仅能提高汽车的动力性、经济性和安全性。电子控制技术大量地应用于汽车的各个系统中，使汽车的行驶速度和运输效率得以提高；驾驶环境进一步改善；操控汽车更加方便、舒适；维修更准确、快捷。 关键词：汽车电子；控制；应用；发展 1.汽车电子控制系统

汽车电子控制系统在硬件结构上一般由3部分组成：传感器、电子控制单元（ECU）和执行机构。汽车在运行时，各传感器不断检测汽车运行的工况信息，并将这些信息实时地通过输入接口传送给ECU。ECU接收到这些信息时，根据内部预先编写好的控制程序，进行相应的决策和处理，并通过其输出接口输出控制信号给相应的执行器，执行器接受到控制信号后，执行相应的动作，实现某种预定的功能。 2.电子控制技术的应用 2.1发动机电子控制系统

发动机电子控制系统（EECS）是通过对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行电子控制，使发动机在最佳工况状态下工作，以达到提高其整车性能、节约能源、降低废气排放的目的。 2.1.1电控点火装置

电控点火装置由微处理机、传感器及其接口、执行器等构成。该装置根据传感器测得的发动机参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，可使发动机在不同转速和进气量等条件下，保证在最佳点火提前角下工作，使发动机输出最大的功率和转矩，降低油耗和排放，节约燃料，减少空气污染。 2.1.2电控燃油喷射

控燃油喷射装置因其性能优越而逐渐取代了机械式或机电混合式燃油喷射系统。当发动机工作时，该装置根据各传感器测得的空气流量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数，按预先编制的程序进行运算后与内存中预先存储的最佳工况时的供油控制参数进行比较和判断，

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适时调整供油量，保证发动机始终在最佳状态下工作，使其在输出一定功率的条件下，发动机的综合性能得到提高。 2.1.3废气再循环控制

废气再循环控制系统是目前用于降低废气中氧化氮排放的一种有效措施。其主要执行元件是数控式EGR阀，作用是独立地对再循环到发动机的废气量进行准确的控制。ECU根据发动机的工况适时地调节参与再循环废气的循环率，发动机在负荷下运转时，EGR阀开启，将一部分排气引入进气管与新混合气混合后进入气缸燃烧，从而实现再循环，并对送入进气系统的排气进行最佳的控制，从而抑制有害气体氧化氮的生成，降低其在废气中的排出量。但过度的废气参与再循环，将会影响混合气的点火性能，从而影响发动机的动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响发动机性能。 2.2底盘综合控制系统 2.2.1电子转向助力系统

电子转向助力系统采用电动机与电子控制技术对转向进行控制，利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向，系统不直接消耗发动机的动力。EPS一般是由转矩（转向）传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器以及蓄电池电源等构成。 2.2.2自适应悬挂系统

自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动、适时地调整悬挂的阻尼特性及悬架弹簧的刚度，以适应瞬时负荷，保持悬挂的既定高度，极大地提高了车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。 2.2.3巡行控制系统

巡航控制（Cruise Control）又称恒速行驶系统是让驾驶员无需操作油门踏板就能保证汽车以某一固定的预选车速行驶的控制系统。在长途行驶时，可采用巡行控制系统，驾驶员不必经常踏油门，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度以调整车速在恒速状态附近。 2.3车身电子安全系统

车身电子安全系统包括车身系统内的电子设备，主要有自适应前照灯系统、汽车夜视系统、安全气囊、碰撞警示与预防系统、轮胎压力监测系统、自动调节座椅系统、安全带控制系统等，提高了驾驶人员和乘客乘坐的舒适和方便性。 2.3.1安全气囊

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该系统是国内外汽车上一种常见的被动安全装置。在车辆相撞时，由电控元件用电流引爆安置在方向盘中央（有的在仪表盘板杂务箱后边也安装）等处气囊中的渗氮物，迅速燃烧产生氮气，瞬间充满气囊。 2.3.2碰撞警示和预防系统

该系统有多种形式，有的在汽车行驶中，当两车的距离小到安全距离时，即自动报警，若继续行驶，则会在即将相撞的瞬间，自动控制汽车制动器将汽车停住；有的是在汽车倒车时，显示车后障碍物的距离，有效地防止倒车事故发生。 2.3.3轮胎压力监测系统

汽车轮胎内充气压力的高低，直接影响到整车行驶的舒适性和安全性。如果保持适宜的轮压，则可以减小轮胎的磨损、降低油耗、防止因轮压不足而引起的轮胎损坏，并能保证汽车的行驶稳定和安全性。 2.4信息通讯系统

信息通讯系统包括汽车导航与定位系统、语音系统、信息系统、通信系统等。 2.4.1汽车导航系统与定位系统

该系统可在城市或公路网范围内，定向选择最佳行驶路线，并能在屏幕上显示地图，表示汽车行驶中的位置，以及到达目的地的方向和距离。这实质是汽车行驶向智能化发展的方向，再进一步就可成为无人驾驶汽车。 2.4.2语音系统

该系统包括语音报警和语音控制两类。语音报警是在汽车出现不正常情况，如燃油温度、冷却液温度、油压、充电、尾灯、前照灯、排气温度、制动液量、手制动、车门未关严等出现不正常现象或自诊断系统测出有故障时，计算机经过逻辑判断后输出信息至扬声器或警示器报警。

3.汽车电子技术应用的发展趋势

随着集成控制技术、计算机技术和网络技术的发展，汽车电子技术已明显向集成化、智能化和网络化三个主要方向发展。 4.结语