1、汽車電子控制技術(shù)姓名：專業(yè)：能源與動力工程班級：學(xué)號：摘要： 本文探討了汽車電子控制技術(shù)，對發(fā)動機(jī)電子控制、底盤電子控制和車身電子控制進(jìn)行了全面的論述。并從電子控制技術(shù)對汽車智能化上的巨大推動、助力汽車自動調(diào)速和自動化高速公路建設(shè)、為汽車移動化辦公提供基礎(chǔ)和多通道傳輸技術(shù)的運(yùn)用等四個(gè)方面入手，論述了汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：汽車電子控制技術(shù)、發(fā)動機(jī)電子控制、底盤電 子控制、行駛安全電子控制、舒適性電子控制、信息顯示與傳遞正文：一、電子控制技術(shù)在汽車上的應(yīng)用1.1發(fā)動機(jī)上的電子控制 電子技術(shù)在汽車中的運(yùn)用顯著提升了汽車的技術(shù)性能，為汽車的高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供了技術(shù)保障，增加了汽車駕駛過程中的安

2、全系數(shù)，為駕駛員提供更加舒適的駕駛環(huán)境。同時(shí)，在人們更加注重環(huán)保的今天，電子技術(shù)在汽車中的應(yīng)用對于降低汽車尾氣污染都起到很好的控制作用。經(jīng)歷了六十余年的發(fā)展，電子控制技術(shù)已經(jīng)融入到了各種類型的汽車發(fā)展之中，并對汽車技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)創(chuàng)新與外形創(chuàng)新提供了有力的支撐。（2）控制噴油定時(shí)。ECU根據(jù)發(fā)動機(jī)工作順序?qū)ε艢庑谐痰臍飧卓刂茋娪?。?）控制減速、限速及閉缸斷油。（4）控制電動油泵。泵油壓力、泵油時(shí)間及變速泵油。1.1.2電控點(diǎn)火 電子打火裝置(ESA)可以將發(fā)動機(jī)相關(guān)傳感器發(fā)送的信息進(jìn)行處理，得出最佳的點(diǎn)火時(shí)間，優(yōu)化點(diǎn)火特性。該裝置能夠幫助發(fā)動機(jī)獲得良好的點(diǎn)火提前角，以達(dá)到節(jié)約燃油和減少污染的目

3、的?？偨Y(jié)起來有以下三個(gè)好處：（1）控制最佳點(diǎn)火提前角。（2）控制通電時(shí)間及最大電流。（3）控制爆震。1.1.3怠速控制 受ECU控制的怠速控制閥不僅用于暖機(jī)，而且還能根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷的增加而自動提高怠速。如圖1-1為步進(jìn)電機(jī)式怠速控制圖。1.1.4排放控制 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的執(zhí)行元件為數(shù)控式EGR，能夠?qū)υ傺h(huán)至發(fā)動機(jī)的廢氣量進(jìn)行有效而精準(zhǔn)的控制，能夠有效降低汽車廢氣中的氮氧化物，減少環(huán)境污染。1.2底盤部分的電子控制 底盤部分的電子控制主要分為制動防抱死系統(tǒng)控制、電控自動變速器控制、電控動力轉(zhuǎn)向、電控懸架和巡航制。1.2.1制動防抱死系統(tǒng)控制 電子控制防抱死系統(tǒng)（ABS）設(shè)置的目的為實(shí)現(xiàn)汽車制動

4、的瞬態(tài)控制。汽車在行駛狀態(tài)，能夠在緊急狀態(tài)下獲得車輪的最好制動，確保汽車方向穩(wěn)定性良好，防止側(cè)滑帶來的危險(xiǎn)。 ABS有三種類型，即車輪減速度控制、車輪滑移率控制，還有就是兩者的綜合控制。車輪減速度控制的ABS，其由三部分組成：車輪速度傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)器和電子控制裝置。當(dāng)某個(gè)車輪輸出抱死信號，車輪速度感受器對電子控制器發(fā)出信號。電子控制器對信號作出判斷后，對電磁閥發(fā)出指令，通過減緩制動力增長的方式阻止車輪抱死的發(fā)生。因此，采用ABS能夠有效防止抱死的發(fā)生，確保了駕駛員對方向盤的有效控制，通過操控方向盤轉(zhuǎn)向，避免與障礙物碰撞。并且電子技術(shù)賦予了其對于地面摩擦力最佳控制，有效縮短了制動長度，避免

5、容易引發(fā)交通事故的側(cè)滑發(fā)生。其原理如圖1-2所示。1.2.2電控自動變速器控制 電子控制自動變速器是通過各種傳感器，將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機(jī)水溫、自動變速器液壓油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎穗娔X，電腦根據(jù)這些電信號，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號；換擋電磁閥和油壓明閥再將電腦的電子控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?，閥板中的各個(gè)控制閥根據(jù)這些液壓控制信號，控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作，從而實(shí)現(xiàn)自動換擋。變速器結(jié)構(gòu)及電控系統(tǒng)的位置如下圖所示。1.2.3電控動力轉(zhuǎn)向 主要是速度控制和電動機(jī)電流控制。速度控制是當(dāng)速度高于某一值時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)停止對電動機(jī)供電，離合器處于分離狀

6、態(tài)，這時(shí)就按普通的轉(zhuǎn)向控制方式工作。系統(tǒng)確定電動機(jī)電流的大小是按照汽車轉(zhuǎn)向力矩和車速信號。當(dāng)車速很低時(shí)，轉(zhuǎn)向需要的助力大，此時(shí)供給電動機(jī)的電流值就應(yīng)大；當(dāng)車速接近45km/h時(shí)，轉(zhuǎn)向需要的助力減少，此時(shí)供給電動機(jī)的電流值就應(yīng)減少；當(dāng)車速超過45km/h時(shí)，若無需助力，此時(shí)就應(yīng)切斷電動機(jī)的電流，并點(diǎn)亮報(bào)警燈以通知駕駛?cè)藛T。其控制圖如圖1-5所示。1.2.4電控懸架 電子控制懸掛系統(tǒng)(TEMS)有空氣式與液壓式兩種。空氣式即通過密封在氣室中的空氣做彈性體，并通過微型計(jì)算機(jī)對行車條件進(jìn)行計(jì)算，以獲取最佳的車輛高度、彈力常數(shù)轉(zhuǎn)換和衰減力等。其工作原理為在空氣壓縮機(jī)的幫助下獲得壓縮空氣，壓縮空氣在空氣彈

7、簧與減震器的氣室中工作，對車輛高度進(jìn)行調(diào)整。該系統(tǒng)能夠幫助駕駛員進(jìn)行控制，保證行車的穩(wěn)定性，保證駕駛員的安全，并提供舒適的駕駛環(huán)境。示意圖見圖1-6。1.2.5巡航控制 汽車巡航控制系統(tǒng)（CCS）就是可使汽車工作在發(fā)動機(jī)有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，減輕駕駛員的駕駛操縱勞動強(qiáng)度，提高行駛舒適性的汽車自動行駛裝置。在大陸型的國家，駕駛汽車長途行駛的機(jī)會較多，而且在高速公路上行駛時(shí)變換車速的頻率及范圍都較少，較能以穩(wěn)定的車速行駛。但若長途駕駛而右腳不得不踩油門踏板時(shí)，久之腳就容易感到疲勞。而汽車巡航控制系統(tǒng)（CCS）的作用是：按司機(jī)所要求的速度閉合開關(guān)之后，不用踩油門踏板就可以自動地保持車速，使車輛以固定的速度

8、行駛。采用了這種裝置，當(dāng)在高速公路上長時(shí)間行車后，司機(jī)就不用再去控制油門踏板，減輕了疲勞，同時(shí)減少了不必要的車速變化，可以節(jié)省燃料。1.3行駛安全方面的電子控制1.3.1安全氣囊 安全氣囊控制系統(tǒng)主要由三部分組成，即安全氣囊、碰撞傳感器與充氣元件。若汽車發(fā)生激烈碰撞，撞擊導(dǎo)致的慣性力會激發(fā)傳感器，傳感器對撞擊強(qiáng)度作出判斷后向充氣元件發(fā)出信號。當(dāng)撞擊力度超過預(yù)設(shè)值，充氣元件啟動，釋放大量氣體到氣囊中。當(dāng)乘員在慣性力的作用下撞擊氣囊，氣囊又會吸收沖擊，并漏氣變軟。這種設(shè)計(jì)是為了緩沖乘員的身體慣性，避免產(chǎn)生硬性傷害。當(dāng)然，其防護(hù)效果也與是否使用安全帶有關(guān)。從人性化的角度，越來越多的汽車制造商將安全氣

9、囊運(yùn)用到汽車中來。1.3.2防撞系統(tǒng) 汽車防撞系統(tǒng)，是防止汽車發(fā)生碰撞的一種智能裝置。它能夠自動發(fā)現(xiàn)可能與汽車發(fā)生碰撞的車輛、行人、或其他障礙物體，發(fā)出警報(bào)或同時(shí)采取制動或規(guī)避等措施，以避免碰撞的發(fā)生。1.3.3前照燈控制 電子控制前照燈系統(tǒng)具有在會車時(shí)前照燈自動變光、自然光強(qiáng)度高時(shí)前照燈光自動減弱、前照燈關(guān)閉自動延時(shí)等功能，從而能對前照燈的光強(qiáng)、遠(yuǎn)光和近光進(jìn)行自動控制。會車前照燈自動變光器有以光敏電阻、光敏二極管和光敏三極管為光敏元件的三種類型。光敏元件是一種在光照作用下電阻阻值降低或二、三極管導(dǎo)通產(chǎn)生光電流的電子元件。1.4.2電動座椅 現(xiàn)代轎車的座椅多是電動可調(diào)的，又稱電動座椅，如圖1-

10、8所示。人們對轎車舒適性的評價(jià)多是通過座椅感受的，所以轎車上配備的電動座椅必須要滿足便利性和舒適性兩大要求，即駕駛者通過操縱鍵，不僅能使駕駛者獲得最好的視野，便于操縱方向盤、踏板、變速桿等，還可以將座椅調(diào)整到最佳的位置上，獲得最舒適和最習(xí)慣的乘坐角度。為了滿足這些要求，汽車廠家不斷采用機(jī)械和電子技術(shù)手段，制造出可調(diào)整的電動座椅。 轎車的電動座椅系統(tǒng)由雙向電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)控制電路等組成。1.5信息顯示系統(tǒng)與信息傳遞裝置 該系統(tǒng)主要包括四大部分，即導(dǎo)航與定位系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)與語言系統(tǒng)等。汽車的導(dǎo)航與定位系統(tǒng)主要適用于城市和公路網(wǎng)中，能夠幫助駕駛員獲得最優(yōu)路徑，并展示給駕駛員，并有望向

11、無人駕駛的方向發(fā)展。信息系統(tǒng)(IS)能夠全面收集發(fā)動機(jī)等參數(shù)，進(jìn)行計(jì)算后將有效信息輸送給駕駛?cè)藛T，以便駕駛?cè)藛T進(jìn)行駕駛狀態(tài)的調(diào)整。語音控制與報(bào)警構(gòu)成了語音系統(tǒng)(vs)的主要部分。語音報(bào)警能夠?qū)Σ徽５娜加蜏囟?、油壓、排氣溫度等進(jìn)行預(yù)警，通過揚(yáng)聲器通知駕乘人員。而語音控制則是利用駕駛員的語音進(jìn)行汽車的控制，以實(shí)現(xiàn)某部分的功能。二、汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景2.1汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。今天的汽車已經(jīng)逐步進(jìn)入了電腦控制的時(shí)代。電子技術(shù)在解決提高汽車性能、環(huán)保、能源、安全等問題中占有不可替代的重

12、要地位。21世紀(jì)汽車將應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)在汽車與社會緊密相連方面具有較大進(jìn)展。包括廣泛應(yīng)用全球定位系統(tǒng)GPS和廣泛使用車載信息系統(tǒng)，以及采用多路傳輸系統(tǒng)來集成汽車所有零部件的電子控制模塊，使整個(gè)汽車電子系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)融合、故障診斷和一定的自我修復(fù)功能進(jìn)入90年代后，汽車電子技術(shù)開始向智能化、微型化、集控化方向發(fā)展。速公路上的交通阻塞現(xiàn)象和交通事故。自動凋速系統(tǒng)可使當(dāng)兩車間的距離太近或有人超車時(shí)，自動調(diào)節(jié)車速。以使兩車之間保持安全距離，并校正轉(zhuǎn)向盤以保證汽車在指定的車道內(nèi)行駛。這使得駕駛員的工作強(qiáng)度大大減輕，并提高了行車的安全性，德國奔馳汽車公司已在部分奔馳汽車上安裝了這種系統(tǒng)。自動化高

13、速公路的開發(fā)對公路交通影響很大。它可使現(xiàn)在擁擠的公路交通容量增加2-3倍，并且在提高車速的同時(shí)還可減少交通事故。移動的辦公室目前的統(tǒng)計(jì)表明，人們在汽車內(nèi)有40以上的時(shí)間是眼望窗外，無所事事。當(dāng)今人們在談?wù)撔畔r(shí)代和信息高速公路的時(shí)候，已不滿足于汽車的通訊功能僅局限于收聽廣播和車載電話通話，而要求汽車能顯示信息和日程表，閱讀或發(fā)送電子郵件和傳真，收看天氣預(yù)報(bào)和股市行情，訪問互聯(lián)網(wǎng)，甚至訂購機(jī)票或一束鮮花。不久的將來在車內(nèi)將能使用辦公室的一切。汽車電子控制技術(shù)正在發(fā)展當(dāng)中，它不再將電子技術(shù)作為機(jī)械的替代或增補(bǔ)，而是強(qiáng)調(diào)總體設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化；強(qiáng)調(diào)汽車的自動化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化和信息化，只有靠電子技術(shù)和不斷發(fā)展的高科技投入，才能使汽車產(chǎn)品得到更好發(fā)展。電