戴興潤++賴林++付雪榮
摘 要電控技術(shù)是汽車不可或缺的一部分,本文包括了汽車電控技術(shù)簡介,汽車電控技術(shù)在汽車發(fā)動機(jī)、底盤和信息通訊上的應(yīng)用以及相比傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),并對其發(fā)展趨勢、未來發(fā)展前景做了簡要分析。
【關(guān)鍵詞】汽車 電控技術(shù) 展望
近年來,隨著工業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展,技術(shù)實力的增強(qiáng),計算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。與之密切相關(guān)的汽車行業(yè)也得到了突破性進(jìn)展,電控技術(shù)憑借其控制精度高、動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)逐步代替大多傳統(tǒng)機(jī)械控制方式,在汽車上被廣泛運(yùn)用。顯著提高了車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)型、安全性、舒適性等。汽車行業(yè)也越來越離不開電控技術(shù)。
1 汽車電控技術(shù)簡介
1.1 何為汽車電控技術(shù)
汽車電控技術(shù)是將電子技術(shù)引入到汽車,利用電子元器件代替大多傳統(tǒng)機(jī)械零件去完成控制。其一般由傳感器、電子控制單元(ECU)、控制程序、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。與傳統(tǒng)機(jī)械式控制裝置相比,其集成度高,可實現(xiàn)更精準(zhǔn)控制,響應(yīng)迅速,可通過軟件算法代替大多硬件裝置,有益于汽車輕量化設(shè)計。是汽車的智能化、信息化發(fā)展必不可少的技術(shù)條件。
1.2 電控技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
如今,汽車作為人們出行的主要交通工具之一,其性能表現(xiàn)影響著我們的方方面面。在電子技術(shù)及其工藝日趨成熟的今天,電子設(shè)備在汽車上得到廣泛應(yīng)用,電控技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,切切實實地改善了汽車性能,滿足了人們對汽車安全性、舒適性等的需求。目前已在發(fā)動機(jī)、車身、底盤、信息通訊等方面廣泛運(yùn)用。
2 汽車電控技術(shù)的具體運(yùn)用
2.1 在發(fā)動機(jī)上的運(yùn)用
發(fā)動機(jī)作為汽車的心臟,對其控制的好壞直接影響著車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性及排放。對于汽油內(nèi)燃機(jī)的電控技術(shù)主要控制其燃料噴射和點(diǎn)火,除此之外,還控制發(fā)動機(jī)的怠速、爆燃、空燃比等。電控系統(tǒng)的控制目的是根據(jù)不同運(yùn)行工況確定燃油噴射量和點(diǎn)火時刻,使發(fā)動機(jī)既能爆發(fā)出最大動力,又具備良好的經(jīng)濟(jì)性,同時滿足國家對排放的要求。
通過發(fā)動機(jī)標(biāo)定實驗,將測得的實驗數(shù)據(jù)存儲在ECU中。在實際運(yùn)行時,不同傳感器分別采集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門位置、冷卻液溫度、曲軸位置等信號,并將信號傳到ECU。ECU根據(jù)存儲信息判斷發(fā)動機(jī)實時工況,經(jīng)邏輯運(yùn)算、修正,得出噴油時刻、噴油量、點(diǎn)火時刻等數(shù)據(jù)并輸出控制信號,控制執(zhí)行器執(zhí)行,從而控制發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)。加上三元催化轉(zhuǎn)化器,將碳?xì)?、氮氧化合物、一氧化碳等污染物的排放降到最低?/p>
2.2 在底盤上的運(yùn)用
底盤是汽車的四大組成部分之一,它包括傳動系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)??梢哉f底盤的性能幾乎決定了整個車輛性能,直接影響我們的駕駛感受及行駛安全。所以對它的控制也至關(guān)重要,同時也最為復(fù)雜。目前常見的底盤控制技術(shù)主要有:防抱死控制系統(tǒng)(ABS)、巡航控制系統(tǒng)(CCS)、驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ASR)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESP)、主動懸架、助力轉(zhuǎn)向、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)、電子控制自動變速器等。這些底盤電控技術(shù)的加入,使得我們操作更加便捷、舒適的同時也使汽車更加智能化,能根據(jù)實際運(yùn)行狀況自動調(diào)整,充分提高駕駛性能。
2.3 在車身上的運(yùn)用
電控技術(shù)運(yùn)用于車身上主要實現(xiàn)汽車的方便性、娛樂性、舒適性、安全性等。目前常見的有:安全氣囊系統(tǒng)(SRS)、電控安全帶、車輛碰撞安全系統(tǒng)、通信與導(dǎo)航協(xié)調(diào)系統(tǒng)、安全駕駛監(jiān)測系統(tǒng)、電子儀表、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能化自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)(AFS)等。
2.4 在汽車信息通訊方面的運(yùn)用
在信息通訊方面,電控技術(shù)主要實現(xiàn)信息顯示與報警及語音提示功能等。傳感器采集車輛燃油余量、冷卻水溫,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、機(jī)油壓力等信息,通過儀表顯示的方式直觀告知駕駛員,并設(shè)有故障報警、語音提示功能。
3 汽車電控的優(yōu)點(diǎn)
汽車工業(yè)在這一百多年時間的發(fā)展中,傳統(tǒng)機(jī)械控制的發(fā)展可謂登峰造極,很難再有較大的突破性進(jìn)展。而隨著人們生活水平的提高,對汽車各方面的要求也越來越高,傳統(tǒng)機(jī)械控制很難滿足這一需求。電控技術(shù)的出現(xiàn)正好解決了這一問題,掀起了一場汽車信息化、智能化、電子化的革命。與傳統(tǒng)控制方式相比,電控的加入可使發(fā)動機(jī)更好地往往高壓共軌、稀燃、分層燃燒等方面發(fā)展,可燃混合氣可混合更均勻,燃燒更充分,使發(fā)動機(jī)爆發(fā)出最大動力的同時更經(jīng)濟(jì),更節(jié)能環(huán)保。在懸架控制方面,主動懸架技術(shù)的運(yùn)用使車身高度、懸架阻尼、剛度等隨車輛承載情況和行駛條件自動調(diào)節(jié),做到隨動控制,極大程度地提高了人們乘坐舒適性的要求。安全性方面,安全氣囊系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、智能輔助駕駛等電控系統(tǒng)的加入可在很大程度上減少人為操作失誤造成的事故,提升主動安全性和被動安全性。維修便捷性方面,可自動生成故障碼,通過分析故障代碼便可以知道汽車什么位置出了故障,省去以往大多繁雜的檢測工作,使維修更精準(zhǔn)、便捷。
4 汽車電控技術(shù)的未來展望
現(xiàn)如今,隨著新能源汽車、無人駕駛的加速發(fā)展以及大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)日漸成熟。汽車智能化的進(jìn)程更是突飛猛進(jìn),汽車的智能化離不開電子技術(shù),計算機(jī)技術(shù)的支持。傳感器技術(shù)也會更加先進(jìn),更多新型、高精度、微型化的傳感器將會被開發(fā)出來并大規(guī)模運(yùn)用于汽車各方面,使采集的數(shù)據(jù)更全面、準(zhǔn)確,控制更精準(zhǔn)。電子控制芯片的處理能力和速度會顯著提升,并通過聯(lián)網(wǎng),利用大數(shù)據(jù)技術(shù),得到最優(yōu)控制策略,使控制更快速,智能。無人駕駛方面,利用未來更高精度的定位系統(tǒng),高精度的傳感器,先進(jìn)的控制機(jī)構(gòu)、策略以及人工智能器件,能夠真正將無人駕駛技術(shù)推向市場,大大減少交通事故的發(fā)生。
5 結(jié)束語
綜前所述,汽車電控技術(shù)的飛速發(fā)展將汽車行業(yè)帶到了一個信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的時代,它在汽車安全性、舒適性、節(jié)能減排等方面發(fā)揮出了很大優(yōu)勢。我們對汽車的操縱也變得更加便捷,更加滿足我們對舒適性及智能化的追求。電控技術(shù)領(lǐng)域仍需繼續(xù)探索,尋找更進(jìn)一步的突破。本文對電控技術(shù)的研究還存在不足之處,僅供參考。
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作者簡介
戴興潤(1995-),男,四川省涼山彝族自治州人。大學(xué)本科學(xué)歷。主要研究方向為車輛工程。
賴林(1994-),男,四川省三臺縣人。大學(xué)本科學(xué)歷。主要研究方向為車輛工程。
付雪榮(1995-),女,四川省安岳縣人。大學(xué)本科學(xué)歷。主要研究方向為自動化。
作者單位
西華大學(xué) 四川省成都市 610039