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汽車電子電控技術優選九篇

時間:2023-09-27 09:28:30

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汽車電子電控技術

第1篇

關鍵詞:汽車;電子控制;電氣系統

汽車電氣設備汽車應用上的發展經過了大約100多年的歷史。從20世紀初磁電機應用到汽車的電點火上,經過了感應線圈點火裝置、照明裝置、起動機、交流電動機等一系列電氣裝置的研發應用,汽車電氣與電子控制系統逐漸走向成熟。隨著計算機技術及電子信息技術的迅猛發展,電子功率開關技術、先進的控制策略、總線技術及智能電器技術在汽車電氣與電子控制系統應用越來越廣泛,使得汽車的電氣裝置更加安全可靠,電氣系統更加穩定。大多數汽車制造商都在對當前的技術進行不斷的改進,電子控制技術將被應用到汽車更多的領域。在不久的將來,汽車電子控制系統主要的變化是將12V系統改為42V系統,這將為其他系統的發展打開希望之門。42V系統對汽車的主要改變是使汽車可以采用更多的線控系統,遠程信息處理也將進一步發展。

1 概述

汽車上許多復雜的電子控制系統都可以從輸入和輸出進行分析。將電子控制單元作為系統的控制元件,考慮其輸入和輸出,是對系統進行分析通常使用的方法。

汽車的電氣系統可以分為開環控制系統和閉環控制系統。開環控制系統是一個只要給定輸入就可以得到需要的輸出的系統。例如汽車的前照燈就是一個開環控制系統,在給定輸入、開關接通的情況下,得到需要的輸出-前照燈被點亮。要確定一個系統是否為開環控制系統,只要看該系統工作時是否需要反饋,如果不需要反饋,即為開環控制系統。存在反饋的系統為閉環控制系統。反饋的作用是如果輸出結果偏出希望值時,可以對其進行矯正。汽車的自動溫度控制系統就是一個閉環控制系統,車內的溫度由暖風加熱器的輸出決定,暖風加熱器的開關取決于來自汽車乘坐艙內溫度傳感器的信號。反饋來自系統的輸出,即溫度信號,該信號也作為系統的輸入信號。

根據汽車不同功能系統的劃分,汽車的電氣與電子控制系統包括充電系統、起動系統、點火系統、電氣控制燃油噴射系統、發動機管理系統、照明系統、空調系統、底盤電子控制系統及舒適性與安全系統等。

充電系統內的主要部件是交流發電機,在許多現代汽車上,除了與其相連的導線外,交流發電機是充電系統唯一的部件。充電系統必須滿足能提供所有負載所需要的電流、在所有工況下都能提供恒定的電壓、具有較高的功率重量比及維護需求少等要求。

起動系統需要滿足的要求是使用壽命長、勿需維護、可隨時工作、能經受啟動應力及震動等方面的影響、結構緊湊及重量輕等。設計起動系統需要考慮的問題:起動機位置的確定需要考慮蓄電池的位置,根據汽車不同的用途,需要對起動機采取不一樣的密封措施。

點火系統的基本功能是在接近壓縮行程上止點時,在氣缸內產生電火花,點燃壓縮的可燃性混合氣。點火系統的工作原理是在點火線圈中的一個繞組中反復通電、斷電,在另一個繞組中感應出高電壓。點火系統的設計要考慮的因素:燃燒室的結構、空燃比、發動機的轉速范圍、發動機的負荷、發動機的用途及排放法規等。

發動機管理系統包括點火與燃油組合管理系統、廢氣排放控制及車輛控制系統等。涉及到的控制方式包括閉環控制、爆燃控制及怠速控制。綜合控制系統采用一個或多個控制單元(ECU),這些ECU之間通過控制器局域網(CAN)數據總線能夠互相通信,采用集中控制的方式控制每個單元中作到它的最佳狀態。實現全面的集中控制的優點可以使車載診斷(OBD)擴展到整車,節省修理時間和運行費用。隨著科技的發展,人工智能和神經網絡也應用到發電機管理系統中。

底盤電子控制系統包括防抱死制動器、牽引力控制、自動變速器、電氣控制動力轉向、電氣控制防滑差速器及制動輔助系統等。防抱死控制系統就是在汽車制動過程中,當車輪滑移率低于穩定界限時,又自動增加制動壓力,以增大車輪制動器制動力,從而增大車輪滑移率。保證汽車的制動方向穩定性,防止產生側滑和跑偏。牽引力控制系統的作用是保持操作的穩定性,減輕橫擺力矩的影響、在所有轉速下提供最佳驅動力及減輕駕駛員勞動程度。自動變速器的主要作用是降低燃油消耗、提高變速器使用壽命及可靠性。

2 先進技術在汽車電子控制系統的應用

2.1 電子功率開關在電氣系統的應用

電子功率開關器件包括晶閘管、大功率晶體管、功率場效應管、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等器件??梢愿鶕煌墓ぷ鲄岛陀猛緟^分不同的器件及規格型號。在汽車電子控制系統的應用中,需要考慮電子功率器件的極限參數、工作參數、控制方式及性能特點等綜合目標。目前的電子半導體器件朝集成化方向發展,一般一個電子半導體模塊是把兩個或者兩個以上的電力電子功率開關器件及需要的輔助電路集成在一起。這種集成模塊化電子功率器件大大提高了電力電子裝置的可靠性和效率,減小了電力電子裝置的體積和重量,使得綜合性能指標得到進一步的提高和完善。

電子功率開關器件是汽車電子控制系統中不可缺少的重要部件。開關器件的作用主要是用來控制汽車的各種電氣設備,這就需要開關器件達到安全、可靠、耐用及便于操縱的性能要求。隨著電子功率開關器件集成化程度的發展,混合封裝形式的智能電力電子功率模塊(IPEM)應用越來越廣泛,它的性能優勢主要體現在技術性和經濟性方面。

2.2 總線技術在電氣系統的應用

隨著電子控制系統的數量的持續增加,傳統的線路傳輸系統已不能滿足信號傳輸的要求。現代總線技術包括CAN總線技術、LIN總線技術、MOST總線技術及FlexRay總線技術,其中CAN總線技術在汽車電子控制系統中應用最為廣泛。

針對不同總線技術的特點,汽車制造商根據所需連接的電子控制單元的不同而選擇合適的總線技術。一般控制器局域網絡(CAN)總線技術多用于傳動系統和制動系統控制單元的連接。由于局域互聯網絡(LIN)總線技術適用在通信不太密集的情況,所以這種總線技術一般應用在汽車的控制車鏡和車窗升降裝置上。MOST總線技術多用于汽車的多媒體娛樂系統,除此之外的控制系統的連接可以用FlexRay總線技術作為補充。

2.3 智能電器在電氣系統中的應用

隨著數字技術的發展,未來汽車電子控制系統的智能化器件的基本特征就是數字化通信功能。汽車智能電器的應用包括汽車智能傳感器、智能執行器及數字信號傳輸技術等。

一般由轉換器、信號調理、模數轉換、微處理器、通訊控制器和存儲器等組成的智能傳感器在電氣系統應用越來越廣泛。它可以完成采集量的數字方式的傳輸、提高傳感器的線性度和準確度、調整傳感器的零點及適用范圍等。智能傳感器也可以檢測和傳輸模擬量。

智能執行器在原有的執行裝置上增添了自我控制和自我調節等復雜的功能。其中代表性的包括智能雨刮器、智能輪胎及智能汽車前照燈等裝置。

3 結束語

文章針對汽車電氣與電子控制系統的組成和原理做了詳細闡述,介紹了幾種先進技術在汽車電子控制系統中的應用。隨著電動汽車及新能源汽車的發展,汽車電氣電子控制系統越來越復雜化,智能化,集成化。

參考文獻

[1]甘光武.汽車發動機電控系統的獨特特點[J].科學大眾(科學教育),2014.

[2]李鯤.基于建構主義的AJR發動機電控電路圖教學實踐[J].科教文匯(中旬刊),2009.

[3]陳國安,張衛東.重型商用車應對國Ⅳ排放標準的技術[J].黃岡職業技術學院學報,2009.

第2篇

1.1創新汽車制動系統的研究

汽車制動系統性能好壞直接影響汽車行駛安全性和停車可靠性,多數汽車機械故障導致的事故是由制動系統引起的。據汽車安全性研究相關資料,如今眾多交通事故中,由于制基于自動控制系統的汽車電子技術分析文/田榮隨著科學技術的不斷進步,電子電工工業技術不斷更新,汽車行業高速發展,自動化、智能化的不斷革新,這給汽車電子中的自動控制領域帶來新的挑戰和機遇。如何讓人們更好地掌握汽車電子、電工技術,以便適應日新月異的發展需要。本文主要結合汽車電子的現狀和當前汽車電子發展所存在的問題,闡述了自動控制系統對汽車電子技術的機遇與發展。。摘要動系統故障導致的高達45%。為了保證行車安全、停車可靠,對汽車制動系的工作靠可性問題的研究已成為汽車行業研究的重要課題之一。制動系統的作用主要是使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車,使已停駛的汽車在各種道路條件下穩定駐車,使下坡行駛的汽車速度保持穩定,在汽車領域內,一切都是以安全為前提,在此基礎之上,對自動控制技術加以研究,能夠在科學上加強安全性。

1.2汽車電子中的電子元件開發

汽車電子技術涉及到許多電子元件,每一個元件都有其相應的用處,有的甚至有著至關重要的作用,如何確保每一個電子元件都能夠應用到位,如何開發創新新的電子元件,是汽車電子中的必修課。所謂的汽車電子一般是指車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置。車體汽車電子控制裝置,包括發動機控制系統、底盤控制系統和車身電子控制系統(車身電子ECU)。汽車電子最重要的作用是提高汽車的安全性、舒適性、經濟性和娛樂性。用傳感器、微處理器MPU、執行器、數十甚至上百個電子元器件及其零部件組成的電控系統。由于汽車上的電子元器件的裝置數量的急劇增多,為了減少連接導線的數量和重量,網絡、總線技術在此期間有了很大的發展??偩€技術是將各種汽車電子裝置連接成為一個網絡,通過數據總線發送和接收信息。電子裝置除了獨立完成各自的控制功能外,還可以為其它控制裝置提供數據服務。由于使用了網絡化的設計,簡化了布線,減少了電氣節點的數量和導線的用量,使裝配工作更為簡化,同時也增加了信息傳送的可靠性。通過數據總線可以訪問任何一個電子控制裝置,讀取故障碼對其進行故障診斷,使整車維修工作變得更為簡單。

1.3發動機系統的改善

目前汽車發動機主流是汽油發動機,對于環境污染嚴重的今天來說,汽油發動機可以說是罪魁禍首,只有在拋棄汽油發動機的提前下,對發動機系統的進行創新和技術開發,才能讓汽車電子的發展顯得更加有意義。天然氣汽車逐漸得到了普遍的認同與應用,作為一種新型的能源汽車,發動機燃料主要采用壓縮天然氣。從某種程度上來講,與一般的汽油發動機對比,一定限度地降低了碳氫以及一氧化碳的排放量。立足于柴油發動機,天然氣發動機幾乎沒有排放任何顆粒物。目前,天然氣發動機主要存在兩種形式:一是由汽油機改裝成雙用燃料發動機,二是由柴油機改裝成單燃料發動機。由此可知,當進氣道處要實施天然氣噴射時,將會存在諸多的問題,主要表現在四個方面:第一,降低了發動機充氣效率;第二,平均有效壓力出現降低;第三,動力性出現下降;第四,排放性能與原車水平保持一致。因此,必須要充分發揮天然氣能源優勢,不斷完善稀燃技術、缸內直接噴射技術以及電控多點順序噴射技術等新型的發動機控制技術,改善壓縮天然氣發動機的性能。

1.4利用計算機多媒體進行技術創新

計算機多媒體技術的運用已經應用在各個領域內,如3DMAX軟件的運用,能夠實現各種模型的創立,能夠直觀的反應于現實中,把相關圖片、數據圖以及視頻分析穿自動控制系統的開發中。汽車電子技術的研究在許多人開來是非常專業化的領域,導致其局限性,其實不然。在信息化的今天,任何知識都可以通過上網和網上媒體進行快速了解,通過網絡,能夠把無法形象講述該專業領域內汽車器件結構的安裝、線路的走向清晰地呈現出來,對汽車電子技術的發展有著重要作用。

二、結語

第3篇

汽車電子技術的應用給汽車發展帶來了極大的支持,通過運用這些技術使得汽車在控制精度上得到了極大程度的提升,同時也擴充了控制范圍,讓汽車整體上得到了極大程度的優化。另外依托于汽車電子技術從一定程度上降低了油耗與污染排放,無論是在安全性上還是使用舒適性方面使汽車都發生了一個較大的改觀。在節油過程中主要是配合計算機對控制參數進行采樣并根據數據反饋進行相關處理來控制汽車執行機構,這不僅可以優化汽車工作狀態,同時可促進其節油。通過利用傳感器對發動機空燃比進行控制,配合廢氣循環裝置在節油的基礎上可大幅度降低氮氧化合物使空氣污染得以控制。另外通過汽車電子技術讓汽車的整體安全性得到改觀。交通事故的發生是由客觀因素與主觀因素共同導致,電子設備的添入可強化提醒功能與警示功能,并通過ABS及安全設備等讓汽車所出現的意外風險得到控制,讓駕駛人的安全得以提升。汽車電子技術對汽車而言所帶來的優化是全面性的,使得汽車得到了綜合性完善,并成為了汽車發展的重要標志。

2自動控制系統相關汽車電子技術討論

(一)發動機系統

當下大多數汽車都是采用汽油發動機,這帶來了巨大的環境污染。在環境問題日趨重視的背景下使得新能源發動機愈來愈受到重視。而汽車電子技術則為新能源發動機的應用提供了有力的技術支持。在新能源發動機當中天然氣發動機倍受矚目,而要讓天然氣發動機得以正常工作就必須控制發動機充氣效率并保持有效工作壓力使其動力性得以維持,那么這就需要對氣缸噴射以及電控多點順序噴射進行完善,而汽車電子技術為這些控制技術帶來了支持讓天然氣發動機系統的性能并不遜色于汽油發動機。

(二)電子元件開發

對于汽車而言各類電子元件在某些模塊及環節上起到了至關重要的作用,同樣汽車電子技術也涉及到多種電子元件。在現代汽車功能性不斷擴充的過程中使得電子元件的數量逐漸提升,這就涉及到了大量連接導線,使得汽車結構復雜程度進一步加大。而網絡技術與總線技術對上述情況帶來了優化措施,可將汽車電子設備融合成一個綜合性網絡并利用總線對數據進行采集及反饋。電子裝置除了可實現自控外,同時可給予其他裝置相關的數據服務。依托于網絡化設計讓布線得到了有效簡化,使得電氣節點與導線均得到了優化,降低了汽車結構的復雜性并使得數據傳輸的穩定性更為穩妥。經由數據總線可對汽車電子裝置進行有效控制,一旦出現故障時也可獲取故障信息并對故障因素及位置進行準確判斷,以此來降低維修工作的困難程度。

(三)制動系統完善

對于汽車來說制動系統直接關系到汽車的安全性與可靠性,某些情況下汽車出現機械故障正是由于制動系統所導致的。汽車電子技術使得制動系統得到了完善,系統可匹配駕駛人員的指令達到強制降速或停止的目的。電子技術的智能性讓制動系統的穩定性與適用性得到了保證,為乘駕者的行車安全帶來了保障。

(四)變速系統

電控自動變速器可結合發動機載荷、轉速及車速情況等對變速桿位置進行動態性調控,使得變速其換擋處于最佳位置,即可獲取最優換擋時間以理想擋位。這使得汽車的加速性能得到了大幅度提升并提高了靈敏度,可將車輛負荷即駕車環境等確切地反映出來。電子氣動換擋替代了原本機械換擋的作用使得汽車操縱變得更為簡便,讓汽車的安全性及行駛動力有所保證。

3結語

第4篇

關鍵詞:電子技術;控制;應用;分類

中圖分類號:TB 文獻標識碼:A文章編號:16723198(2012)10019702

1 引言

隨著社會的發展,人類的汽車和環保提出了更高的要求性能。傳統的機械設備一直未能解決有關車輛功能的某些問題,需要,因此,將逐步取代由現代汽車電子控制技術,電子技術和車輛集成。電子控制技術已被廣泛應用于汽車的各個方面的使用,它不僅可以提高汽車的動力,經濟和安全,提高了駕駛的穩定性和舒適性,促進汽車產業的發展,也為電子產品開發廣闊的市場。在現代汽車電子控制技術的發展,汽車電子的速度加快,進一步啟動和振興汽車產業的一個重要手段。

2 現代汽車電子控制技術的應用

隨著汽車電子控制技術在汽車電子控制裝置與競爭系統的開發,發展。更常見的,成熟的汽車電子控制系統的主發動機的電子控制,底盤控制,車身電子控制和信息傳輸。

2.1 汽車底盤電子控制

汽車底盤包括防抱死制動控制系統(ABS),防滑控制(ASR),電子控制,電子控制自動變速箱(ECT),電子控制動力轉向,電子可調懸架,四輪轉向(4WS)控制,巡航控制的(CCS)系統。

(1)驅動防滑控制(ASR) 和防抱死制動控制(ABS)。

ASR和ABS的所有重要的汽車安全裝置,ASR的是要保持的附加條件,充分發揮的電子控制單元的驅動力,是控制的發動機扭矩和汽車的制動系統和控制等措施駕駛汽車的啟動和加速力,以減少輪胎與路面的附著力,防止過度的權力,并導致轉動的車輪打滑,并保持最佳的動力,以提高汽車的方向穩定性和可操作性的動力。ABS可以防止汽車制動時車輪抱死,從而有效地避免容易發生意外,因為從車輪抱死。使充分利用輪胎與路面之間的最大附著力,大大提高了車輛制動,以防止制動打滑,漂移和其他公害,縮短制動距離的方向穩定性和可操作性,使制動性能充分發揮。

(2)自動電子控制變速器(ECT)。

自動電子控制的變速器是節氣門開度和車速,節氣門開度傳感器和速度傳感器,通過ECT?ECU及時將改造成電信號的電子控制單元ECU的輸入信號,按照轉變的時間表和移位特性輸出信號的電磁閥,電磁閥控制液壓回路,從而準確地控制汽車的傳動比,以獲得最佳的換擋時間和最好的攤位。具有油耗低,精度高,功率傳輸效率,汽車行使平穩,與傳統的傳輸相比,延長了使用壽命,并提高換檔舒適的特點。

(3)電子控制動力轉向。

電子控制助力轉向系統的方向盤轉向力施加需要的基礎上轉向角,扭矩,車速傳感器,自動控制,使汽車停止或低速,轉動方向盤,需要增加力量,即下不同的駕駛條件,以達到最佳值在方向盤上所需的力。所有的電子控制動力轉向系統提供阻尼力矩和調整扭矩,以獲得最佳轉向積極的特點,并顯著提高車輛的穩定性。此外,電子控制動力轉向系統也可以獲取最佳的轉向力特性,以提高轉向響應特性。

(4)懸架系統控制。

懸掛系統可以根據不同的路況和車輛運行條件,自動控制身體的程度,調整懸掛阻尼和彈性剛度,改善汽車的操縱性,穩定性,乘坐舒適性和乘坐舒適性。應用今天主要是主動懸架和半主動懸架兩大類。

2.2 發動機電子控制

發動機電子控制,涵蓋電子點火提前控制,電子控制燃油噴射,廢氣再循環控制系統,怠速控制,爆震控制,以及其他適當的控制和備份系統,自我診斷系統。發動機電子控制,可以最大限度地提高發動機的動力,經濟改善發動機的運行,盡可能減少汽車尾氣排放的有害物質。發動機電子控制在汽車電子控制技術應用的重要組成部分。

(1)點火時間控制(ESA)。

計算機根據不同的傳感器的工作狀態信息,及時處理相應的控制信號輸出,以控制最佳點火提前角。訪問微型計算機控制的點火系統,使控制電源的時間,敲點火提前角控制,以防止和控制,以達到理想的精度。計算機控制點沒有點火系統分為了兩個大類電器點火系統的一部分。

(2)燃油噴射控制。

噴油控制是電腦控制的發動機所需的燃油量??刂破鳎‥CU)的法官提供來自各種不同的傳感器,液壓控制噴嘴,準確,快速的燃油噴射發動機進氣管,吸入的空氣混合進入發動機汽缸的空燃比的信息相結合。今日主要的D型應用,MOTRONIC型應用和L型應用。D型是根據發動機的進氣歧管壓力和發動機轉速計算吸入的空氣量,并計算出所需的燃料。其優點是進氣阻力,高效率,缺點是精度稍差。MOTRONIC系統是一個汽油噴射和電子點火子系統的集合,該系統是一個很好的實現數字控制,抗干擾性能和控制精度。L型是一種通過空氣流量計作為一個控制系統來確定噴油量由發動機吸入的空氣量的直接測量。缺點是進氣阻力,效率低下,精度高的優點。

(3)排氣再循環(EGR)。

廢氣再循環控制的一部分廢氣引入進氣管與新鮮混合氣混合,返回被回收的缸,可根據發動機工況,通過安裝在排氣管上的進氣歧管通道開放EGR閥控制EGR率,以減少廢氣中的氮氧化物排放。電控EGR閥控制系統和機械類。電子控制不僅結構簡單,可以較大的EGR率的控制,它已被廣泛應用于現代電子發動機控制系統。機械控制EGR率是小的,自由的控制程度受到限制。

(4)怠速控制(ISC)。

今天的汽油發動機的怠速控制,集中控制系統怠速控制的廣泛應用。按照完全由ECU關閉處于閑置狀態的區分引擎油門信號和速度信號,然后在目標速度是由ECU根據來自傳感器的輸入信號確定發動機的實際轉速與分析根據旅游價值的比較分析,以確定控制量,驅動信號來驅動執行機構控制的空氣量相當于目標速度。這是實現怠速閉環控制發動機轉速信號。

3 汽車電子控制技術的分類

(1)動力牽引控制系統。

動態牽引力控制系統是用來產生背后的動力驅動的車輛,將直接驅動車輪扭矩的力量。電力牽引控制系統包括兩個大類傳輸控制系統和發動機控制。發動機控制系統一般分為點火定時控制,燃油噴射控制,怠速控制,發動機爆燃控制和相應的控制。對于汽油發動機的點火定時控制,燃油噴射控制,故障診斷和怠速控制功能,如電子控制系統。通過對這些功能的實現,使汽油發動機在最佳工作狀態。汽油發動機控制系統是使用多點噴射(MPI)的燃油噴射控制手段。這是擺在每個氣缸的汽油噴油器,噴油器控制注入到每個氣缸的燃油量的進氣歧管。在工業發達國家幾乎所有的新車型,無一例外地使用電子燃油噴射(EFI)技術。柴油發動機,以減少其排氣,以減少噪音和振動,發動機電子控制主要集中在噴油時間,噴油量,電熱塞和進節流電流控制。柴油機燃油噴射泵控制系統從機械控制成為電子控制的柴油噴射泵控制機制仍然是機械,汽油發動機電子燃油噴射系統,一個重要的區別。

(2)車輛行駛姿態控制。

車輛姿態控制系統是利用電子技術,控制三個基本的賽車運動的運動特點:轉彎,停車和駕駛。等車輛姿態控制系統等電子控制系統,它是利用電子技術帶來了相當大的改善,車輛姿態控制系統,特別是在行駛的穩定性,駕駛舒適性和車輛行駛靈敏度明顯,可分為:駕駛系統控制,防抱死制動控制系統,控制懸掛系統,輪胎/地面附著力(防滑)控制,四輪轉向系統的控制和巡航控制。

(3)車身控制。

所謂的車身控制是更安全,更方便,更舒適的環境,提供驅動程序,可以提高車輛的市場競爭力。車身控制電子控制系統包括以下內容:數字顯示儀表,雨刷控制,汽車空調控制,后方障礙物檢測,控制燈控制,多通道通信系統,安全系統,電動車窗,門鎖控制,電動座椅控制,安全氣囊控制和安全帶控制。

4 總結

現在在大規模使用一個戲劇性的變化,在未來的汽車結構和性能在各個方向的汽車電子控制技術,必須大大提高了車輛的安全,節能,環保,舒適性能。

參考文獻

[1]王遂雙.汽車電子控制系統的原理與檢修[M].北京:北京理工大學出版社,2004,(8).

第5篇

關鍵詞:自動控制;電子技術;汽車

0 引言

在電子技術與汽車行業不斷發展的過程中,兩者出現了交織,從而得到了一類新興技術即汽車電子技術,這給整個汽車行業的發展帶來了一場變革。如今汽車電子化已經被視作為衡量汽車現代化的標準之一。當然汽車電子化經歷了一個長時間的過程過度,最初開始于上世紀50年代中葉,主要是通過電子零部件對機械部件進行完善,之后開始對汽車各系統的獨立控制部分進行開發,由電子設備解決了部分機械設備無法解決的難題。在規模化集成電路成熟后以及計算機技術的推動下,電子技術被用于開發汽車整體系統的微機控制。從上世紀90年代至今利用電子技術實現了汽車的智能化控制及網絡化控制,在自動駕駛系統、導航等方面取得了巨大的進展。顯然汽車電子技術為擴充汽車功能性,提高設備質量帶來了強有力的支持,未來將得到更大的發展空間。

1 汽車電子技術的優勢

汽車電子技術的應用給汽車發展帶來了極大的支持,通過運用這些技術使得汽車在控制精度上得到了極大程度的提升,同時也擴充了控制范圍,讓汽車整體上得到了極大程度的優化。另外依托于汽車電子技術從一定程度上降低了油耗與污染排放,無論是在安全性上還是使用舒適性方面使汽車都發生了一個較大的改觀。在節油過程中主要是配合計算機對控制參數進行采樣并根據數據反饋進行相關處理來控制汽車執行機構,這不僅可以優化汽車工作狀態,同時可促進其節油。通過利用傳感器對發動機空燃比進行控制,配合廢氣循環裝置在節油的基礎上可大幅度降低氮氧化合物使空氣污染得以控制。另外通過汽車電子技術讓汽車的整體安全性得到改觀。交通事故的發生是由客觀因素與主觀因素共同導致,電子設備的添入可強化提醒功能與警示功能,并通過ABS及安全設備等讓汽車所出現的意外風險得到控制,讓駕駛人的安全得以提升。汽車電子技術對汽車而言所帶來的優化是全面性的,使得汽車得到了綜合性完善,并成為了汽車發展的重要標志。

2 自動控制系統相關汽車電子技術討論

(一)發動機系統

當下大多數汽車都是采用汽油發動機,這帶來了巨大的環境污染。在環境問題日趨重視的背景下使得新能源發動機愈來愈受到重視。而汽車電子技術則為新能源發動機的應用提供了有力的技術支持。在新能源發動機當中天然氣發動機倍受矚目,而要讓天然氣發動機得以正常工作就必須控制發動機充氣效率并保持有效工作壓力使其動力性得以維持,那么這就需要對氣缸噴射以及電控多點順序噴射進行完善,而汽車電子技術為這些控制技術帶來了支持讓天然氣發動機系統的性能并不遜色于汽油發動機。

(二)電子元件開發

對于汽車而言各類電子元件在某些模塊及環節上起到了至關重要的作用,同樣汽車電子技術也涉及到多種電子元件。在現代汽車功能性不斷擴充的過程中使得電子元件的數量逐漸提升,這就涉及到了大量連接導線,使得汽車結構復雜程度進一步加大。而網絡技術與總線技術對上述情況帶來了優化措施,可將汽車電子設備融合成一個綜合性網絡并利用總線對數據進行采集及反饋。電子裝置除了可實現自控外,同時可給予其他裝置相關的數據服務。依托于網絡化設計讓布線得到了有效簡化,使得電氣節點與導線均得到了優化,降低了汽車結構的復雜性并使得數據傳輸的穩定性更為穩妥。經由數據總線可對汽車電子裝置進行有效控制,一旦出現故障時也可獲取故障信息并對故障因素及位置進行準確判斷,以此來降低維修工作的困難程度。

(三)制動系統完善

對于汽車來說制動系統直接關系到汽車的安全性與可靠性,某些情況下汽車出現機械故障正是由于制動系統所導致的。汽車電子技術使得制動系統得到了完善,系統可匹配駕駛人員的指令達到強制降速或停止的目的。電子技術的智能性讓制動系統的穩定性與適用性得到了保證,為乘駕者的行車安全帶來了保障。

(四)變速系統

電控自動變速器可結合發動機載荷、轉速及車速情況等對變速桿位置進行動態性調控,使得變速其換擋處于最佳位置,即可獲取最優換擋時間以理想擋位。這使得汽車的加速性能得到了大幅度提升并提高了靈敏度,可將車輛負荷即駕車環境等確切地反映出來。電子氣動換擋替代了原本機械換擋的作用使得汽車操縱變得更為簡便,讓汽車的安全性及行駛動力有所保證。

3 結語

汽車電子技術讓現代汽車業逐漸朝著智能化、自動化方向所發展,當然這也是未來汽車行業必然性的趨勢。在汽車電子技術的推廣下讓汽車安全、舒適度、操作便捷性等都有了一定幅度的提升,特別是對新能源汽車提供了實現方案,讓汽車對環境的親和性得到了改善。汽車電子技術推動了整個汽車行業的發展,為汽車整體穩定性帶來了有力的技術支持。

第6篇

【關鍵詞】 汽車電子控制技術;理論教學;實踐教學

汽車電子控制技術是一門專業課,它既有一定的理論性,又有很強的實踐性,是汽車類專業很重要的課程。該課程以傳感器、電子控制器和執行器為主要控制對象,向學生講授電子控制裝置的基本結構、工作原理和故障診斷。由于電子控制技術涉及面廣、控制設備種類繁多、功能各異,學生平時接觸較少或者根本沒有接觸過,因此普遍感覺深奧難懂,容易產生畏難、抵觸的情緒,如何上好這門課程呢?針對這種情況,本文對汽車電子控制課的教學作些探討[1]。

老師教和學生學這種教學模式早已成為教師的教學習慣。而當今教育對學生素質提出更高的要求,其中最重要的一條就是增強學生動手實踐能力,適應社會對汽車人才的要求。因此要做到這一點,就要在理論教學和實踐教學方面進行改革。在理論教學方面主要通過激勵、啟發、提問等方式來培養學生學習的興趣、利用多媒體提高教學的生動性、實物現場教學提高學生的認知能力。實踐教學方面可通過實驗教學和實踐性教學培養學生的動手能力和解決問題的能力。[2]

一、理論教學

目前理論課教學在實際教學中普遍令人不滿意,學生學習積極性不高,認真聽課的學生不多,在課堂上能完全聽懂的學生少之又少。因此必須改進教學方式,提高理論教學效果[3,4]。

1、培養學生學習興趣

學生學習興趣的高低和老師的課堂教學藝術是分不開的。課堂教學中多采用激勵、啟發、提問等方式來培養學生學習的興趣,提高教學質量。激勵手段在教與學的過程中有其無法替代的功能,特別是在汽車電子控制的教學過程中,激勵手段的運用,會收到意想不到的效果。學生的心理因素受到激勵,可使學生產生極大的求知欲,充分發揮學生的主觀能動性,快速提高學習效果。啟發是學生間的一種互動教學方式,是教學方法改革的方向之一。提問可以加深學生對重點內容的理解,全面掌握知識點。

課堂教學中要努力營造一個好的學習環境,經常找一些我們實際生活中的例子來證明書本中的理論,使學生產生求知欲,調動其學習的積極性。比如,在發動機怠速控制教學過程中,在講到怠速電動機正反轉控制線路時,引導學生回憶乘坐電梯的情景:電梯有向上運動的過程,也有向下運動的過程,在上下兩種狀態的變化過程中有停止過程,這就是利用電動機正反轉控制的。這樣一來,同學們就開始擴展思維,興趣也產生了,課堂上的死理論就變活了。以此來活躍課堂氣氛,激發學習興趣,引發求知欲望,實現教學目標。

2、利用多媒體教學

因為多媒體具有圖、文、聲并茂甚至有活動影像這樣的特點,具有許多對于教育、教學過程來說是特別寶貴的特性與功能,這些特性與功能是其他媒體(例如幻燈、投影、電影、錄音、錄像、電視等)所不具備或是不完全具備的。充分發揮多媒體教學的優勢,對于培養學生的創造思維,具有重要作用。對于《汽車電子控制技術》課程來說,許多汽車電子控制系統,例如發動機控制系統、防抱死ABS系統、空調系統、安全氣囊系統等,單靠語言描述是很難講清楚的,但是通過多媒體課件圖文并茂的立體圖、結構示意圖、 動畫等來表達汽車電子控制系統的結構、組成及工作原理,使教學的內容直觀、清晰、易于學生理解,這樣學生既能增強感性認識,又能對課堂講解的內容進行補充和加深理解,還能節約老師板書的時間,大大增加課堂信息量,提高教學的效率[5]。

3、實物現場教學

汽車電子控制技術中某些系統的內容,語言描述不易講清楚,利用多媒體技術制作的動畫,也不能夠隨意的看到各個方位的情況,這時,可以將教學過程轉移到實驗室現場,利用實際的汽車實物進行講解和操作,這樣學生的學習興趣較高,講解也比較容易,直接指下實物的安裝位置或演示一下其工作過程,就可以讓學生明白,教學效果很好。

二、實踐教學

實踐教學和理論教學是相輔相成的,二者缺一不可。理論教學是實踐教學的基礎,實踐教學是理論教學的深化。利用實踐課進一步提高學生的學習興趣,是教好汽車電子控制技術的重要手段,也是培養學生綜合能力的最佳途徑。主要通過加強實驗教學、采用項目教學法、加強實踐性教學來實現[6,7]。

1、實驗教學

實驗教學主要是讓學生掌握汽車電子控制系統的結構和故障診斷維修。在進入實驗前,應對學生進行全面知識教育與故障檢修規程的訓練,讓學生養成良好的用電習慣,引導他們了解可能發生事故的過程。在接觸實際汽車電控線路時,學生看見錯綜復雜的線路容易灰心喪氣,常感到“心有余而力不足”。尤其是一些女生缺乏單獨操作能力,過分的安全需要使女生在解決實際問題的技能方面與男生相比顯得“先天不足”。培養學生面對困難不畏懼,強化心理素質的訓練是實驗教學成功的前提條件。

學生的認識是從簡單到復雜逐步深化的漸進過程,對于汽車電子線路,應首先化整為零,逐步加深難度,進行綜合練習。同時,要肯定成績,鼓勵學生大膽動手,化消極因素為積極因素,變被動為主動,使學生樹立戰勝困難、戰勝自我的信心。從學生的實際出發,既考慮大部分學生的情況,又顧及個別學生的特點,在教學中正確靈活地運用教學方法,以階段測驗為主,重復多次訓練,引導學生掌握正確的故障檢測方法。

2、采用項目教學法

項目教學法在調動學習積極性和主動性方面有較好的效果。項目教學法注重學生的主體性和主動性,使學生在實際動手中學習知識、 積累經驗。通過項目驅動,使學生學會查詢資料,嘗試失敗,積淀經驗。項目教學有利于學生對知識的理解、 記憶和應用。通過項目的實現,可以增強學生的成就感,提高學習的主動性,而且在工作態度、 自學能力、 團隊精神方面也有積極的導向作用。現代汽車的電子技術日新月異,所以在該課程中應用項目教學法是比較合適的,可以培養學生的自學能力、 創新能力和思維方式[8],在本校的教學中,利用實驗室現有的實驗條件,采用的教學項目有汽車發動機汽車故障診斷與排除、 汽車空調系統、 變速器的拆裝與檢測、 汽車四輪定位等。這些項目要求學生將理論教學中學到的基礎知識,在實際動手操作中進一步鞏固,并提高了動手操作能力。以汽車空調系統為例說明項目教學法的具體運用。

(1)明確項目任務。根據前期對汽車修理廠和4S店的調查,汽車空調系統維修工作主要是更換制冷劑、就車維修、部件檢測和故障的診斷與排除等。在實際教學中,考慮到工作順序,結合學生的認知規律和教學要求,設立項目與工作流程。(2)制定計劃。由學生和老師共同制定項目工作計劃,確定工作步驟和程序。在本課程前學生已掌握和了解了空調系統制冷系統、加熱系統、電子控制單元的基本原理,教師通過對工作任務的引領,充分描述該任務,逐步引入已學課程知識,減少學生的困惑。同時考慮工作過程的知識和必要的技能目標,又要考慮在完成此項工作任務中體現的方法能力和社會能力。(3)實施計劃。這是實質性階段,根據項目中的具體問題,確定學生在小組中的分工及小組成員的合作形式,按照已確立的工作步驟和程序開展工作。在確定好各自項目任務后,就如何進行空調系統的認識、工作原理的掌握,為什么需要對空調系統進行基礎檢查,各總成部件如何檢修,如何對空調系統進行診斷和維修,直至故障排除呢?教學要從簡單到復雜,把課堂上所學知道逐步應用到各自的項目上來。這樣讓學生掌握好每一個知識點,完成每一個小小的任務,最后就如建高樓一樣,把所學知識點串起來,學生就可以完成以前想象中不能完成的任務。(4)評價和總結。項目的完成過程中要適時的做相應的總結,項目完成后要有明確的評價方案,對學生的項目做出合理評價,在此采用教師評價、自我評價、小組評價相結合的方法,在課堂上利用學生做的結果對學生的學習和練習做出客觀評價,讓每個學生都能體驗到成功的樂趣。采用這種項目教學法,既解決了實際問題,又可讓學生掌握新的知識。

3、實踐性教學

加強實踐教學是學生學好這門課程的重要手段之一?,F在企業對人才素質需求趨向應用型、實干型、復合型,這種人才表現為淡化文化、精化理論、強化技能;要求基礎知識扎實,技術理論先進,操作技能規范、熟練;動手能力強,解決實際問題強。針對這種要求,首先老師可組織學生到有關工廠參觀,進行現場教學。其次,老師應鼓勵學生參加社會實踐,到生產實際中鍛煉。使學生樹立實踐第一的觀點,學習工人師傅吃苦耐勞的精神,培養學生熱愛勞動、熱愛汽車電子行業的精神,更加明確今后的學習態度和方向。從生產實際中發現問題,解決問題,總結實踐心得,提高自身素質,達到企業的用人標準。

三、結語

根據汽車電子控制技術課程的特點,提出了在理論教學中通過提高學生學習興趣、采用多媒體技術、實物現場教學等教學改革思路。在實踐教學方面,提出加強實驗教學,采用項目教學法和加強實踐教學環節提高學生的實踐能力和解決問題的能力。教學有法,但無定法。關鍵是要正確處理好教與學、理論與實踐、知識與能力、課堂教學與實習教學間的關系,做到以學生為中心,以能力為本位,以激勵賞識為手段,探索出適合學生實際的教學方法。應用這些教學方法的結果表明,教學效果良好。

【注 釋】

[1] 潘美峻,梁志達.高職本科汽車電子技術與檢測維修專業教學改革探索[J].高教論壇,2005(4):171-173.

[2] 龍志軍. 應用型本科車輛工程專業人才培養方案的研究 [J]. 廣東白云學院學報,2010(1):27-32

[3] 區嘉潔.對汽車電器與控制課程實驗教改的思考[M]. 科技信息,2008(15):5-6.

[4] 王峻昌.汽車服務工程人才培養改革的探索[J].安陽工學院學報,2008(4):115-118.

[5] 張凱.關于.汽車電子控制技術.的教學探討[J].常熟理工學院學報,2008(12):117-119.

[6] 李迎,李孝祿.汽車電子技術.課程教學方法探討[J].廣西大學學報,2009(增刊):31-32.

[7] 劉新宇.案例教學在高職.汽車電子技術.課程中的應用 [J].職業與教育,2008.64-65.

[8] 黃清學.項目教學法在汽車電器課程中的應用[J].遼寧高職學報,2008.28-32.

第7篇

【關鍵詞】新能源汽車 電子控制 關鍵性技術 研究

在1970年代,全球石油危機爆發后,歐美跨國汽車公司就開始對新能源汽車進行了探索和研究。在國內,從“八五”開始到“十五”,三個五年之間對于新能源汽車也加大了研究和生產力度,然而卻沒能完全將科學研究成果轉化為實物,產業化項目數量極少。隨著能源危機的日益嚴峻,傳統的石化能源日益減少,環境污染問題嚴重,新能源的開發工作日益受到關注。新能源汽車以節能和減排為核心目標,具有高能源利用效率以及環保的特點,這也使其成為了汽車發展的一個新方向。對于新能源汽車而言,電子控制技術是其性能以及使用質量的關鍵因素,因此加大對汽車電子控制單元的研究,也是推動新能源汽車發展的一條有效途徑。

一、新能源汽車的發展

在我國,新能源汽車的開發和探索深受國家政府關注。早在1995年國家便開始研究蓄電池新能源汽車,并經過探索,累積了大量的經驗,取得了不錯的成果。對于蓄電池新能源汽車的研究和開發,最早是由中國遠望集團以及清華大學等單位發起的。到了“十五”,國家將新能源汽車納入重大科技項目中,激勵了更多人對新能源汽車的研究。純新能源汽車開始生產,并得到了應用;混合動力汽車產品實現產業化;燃料電池汽車的發展具備國際水平?!笆晃濉钡臅r候,由于國家政策的實施,新能源汽車發展加快。到了08年的5月份,“十城千輛”計劃提出后,新能源汽車開始進行生產和運行。

二、新能源汽車電子控制的關鍵性技術

對于新能源汽車而言,電子控制單元的性能與汽車的安全性、可靠性、能源利用率以及控制策略等都有著密不可分的關系。由此可見,對于新能源汽車而言,電子控制單元的開發和研制具有十分重要的價值和意義。

對于新能源汽車而言,電子控制單位是其核心,在結構上主要包括了能源再生制動以及能源管理系統等一系列的子系統。每個子系統在結構上,主要包括了控制策略系統、電控系統、傳感器、信號處理系統、指示電路以及診斷電路等。對于不同新能源汽車而言,其電子控制單元存在差異性,然而整體上,其電子控制單元的主要構件還是包括了幾個核心元件,即能源再生制動系統、電機控制系統、動力總控系統、電動助力轉向系統以及能源管理系統。

對于能量管理系統而言,其主要構件包括了功率限制單元、充放電控制單元以及功率分配單元等。在原理上,主要對電子控制單元中數據采集電路收集的電池狀態信息等進行處理,從而生成相關的指令,并將其發送至功能模塊。能量管理系統的主要作用是對汽車蓄電池的工作進行維持,使其處于最佳運行狀態。另外,其通過對各個子系統運行信息采集,對子系統的運行情況進行了監控,并結合實際情況對系統的充電進行控制,同時還能夠顯示剩余能量。由此可見,對于能量管理系統而言,其在數據采集模塊上要求具備較好的可靠性和安全性,從而實現電池的無損充電和充放電監控,有利于保證電池的正常運行。

對于傳統的汽車制動,主要通過摩擦降低汽車動能,從而控制汽車的速度,結合能量守恒定律,降低的動能主要轉化為熱能。汽車的制動主要利用牽引電機到發電機的轉化,實現對電機的拖動,實現對汽車速度的控制,降低的動能主要轉化為電能進行儲存。在新能源汽車的開發過程中,再生制動能源回饋系統是開發內容之一,其研究需要結合汽車的動力學、電機特點以及電池安全性等因素。

在電機驅動控制系統上,主要構件包括了電機、數字控制器、傳感器以及電力電子變流器等。新能源汽車的電機驅動系統中,目前主要采用開關磁阻電機、感應電機以及永磁同步電機。在控制原理上,主要包括了電樞電壓控制法、直流電機勵磁控制法等。

對于電動助力轉向系統而言,結構上主要包括了電機、傳感器以及電控單元等。電動助力轉向系統電控單位通過對轉向盤的相關指標進行檢測,包括力矩、轉動角度以及車速等,從而對電機運行方向以及電流進行調整,并對電機發送相關的指令。然后再結合減速器以及離合器對轉向系統補充動力,有利于助力轉向的控制。電機助力轉向系統在開發工作上以研制出低成本高性能的傳感器以及助理電機為主。

動力總成控制系統主要由動力總成控制單元、發動機電控單元、AMT控制器、電機控制器以及動力電池管理系統組成。通過明確電機的輸出功率比例,動力總成控制系統能夠使汽車性能持續處于最佳狀態。

電子控制單元系統的核心主要為工業處理器硬件平臺,其具有高性能性,包括了中央處理器、DMA、高速CAN、IAVA/DSP指令加速器、A/D、以太網以及USB等,這些元件的共同結合,能夠加強對汽車的控制水平。軟件主要引進了開源的嵌入式LINUX實時多任務平臺系統。系統開發存在以下幾個任務:電磁兼容環境下的硬件設計;軟件選擇和內核裁減改善;再生制動能源回饋系統的設計;系統通信;自動控制巡航技術的設計。

三、結束語

新能源汽車具有高能源利用率以及環保節能的特點,因此深受世界各國的關注。在新能源汽車的開發上,電子控制單元是其重要核心內容,其性能好壞與汽車的質量和功能存在直接關系,因此在開發工作中還需要加大對電子控制關鍵技術的研究。

參考文獻:

[1]胡登峰,劉潔,程楠.新能源汽車產業創新網絡的內涵、演化及其取向[J].重慶社會科學,2012,3(02):123-124.

[2]梁玉娟.基于坡道元胞自動機模型的能耗研究[J].廣西科學,2011,2(01):131-132.

第8篇

汽車行業的快速發展,要求其技術手段必須不斷創新,才能夠滿足人們的需要,獲得長足的發展和進步?,F代化汽車更加注重智能化、自動化發展,四輪轉向系統應用電子控制技術后,具有較強的智能化水平,從而保證駕駛過程中,能夠對汽車進行較好的控制。

【關鍵詞】汽車電子控制技術 四輪轉向系統 4WS系統

交通運輸行業的快速發展,促進了汽車行業的迅猛發展,汽車技術水平不斷提升,尤其是四輪轉向系統的應用,保證了汽車駕駛過程中,可以對汽車進行較好的控制。目前汽車四輪轉向系統主要應用了4WS系統,該系統實現了智能化控制,保證汽車在行駛時能夠具有較高的安全性。本文分析了4WS系統的結構,并就4WS系統的有效應用展開了分析和論述。

1 汽車四輪轉向系統結構及工作原理分析

4WS系統在汽車四輪轉向系統中得到了廣泛應用,4WS系統是日本NISSAN公司研制的,在對四輪控制中,發揮了重要作用。4WS系統的可靠性較高,并且工作壓力大、系統較為可靠,有效地滿足了汽車四輪轉向系統的應用需要。

1.1 4WS系統組成

4WS系統是基于汽車電子控制技術發展到一定階段的產物,其采用了電子控制技術和電機助力技術。4WS應用于四輪轉向控制當中,結構相對獨立,在前后輪轉向系統當中,并不存在機械連接,保證系統在工作中,能夠具有較強的性能水平。4WS系統由轉向機構、傳感器、ECU、電動機、減速器等部分組成。電子控制技術在后輪轉向中得到應用,可以完成汽車轉向操作,滿足汽車行駛需要。

1.2 4WS系統工作原理

從上文中4WS系統的組成部分來看,4WS系統發揮功能,需要借助于電子控制技術,并且對傳感器進行應用,獲取轉向信息,利用ECU分析計算,之后將相關命令傳遞給電動機,電動機對信號進行執行,以完成轉向操作。在這一過程中,ECU和傳感器之間進行聯動,可以對汽車狀況進行有效監測,保證汽車轉向時,轉向角能夠符合要求。4WS系統在轉向控制過程中,主要有兩種轉向模式,一種是4WS狀態,即車主根據4WS系統反饋的信息,對轉向過程中存在的危險進行規避,保證轉向安全;另一種是在系統出現故障后,系統處于2WS狀態,通過對后輪自動轉向裝置進行控制,完成轉向需要。無論是4WS還是2WS轉向,都需要借助于傳感器和ECU之間的聯動,保證對汽車行駛狀況進行把握,以保證汽車轉向具有較高的安全性和可靠性。

2 基于汽車電子控制技術的四輪轉向系統分析

4WS系統在汽車四輪轉向系統中的應用,采用了步進電動機作為轉向系統的執行元件,具有較高的動態響應效果,能夠提升轉向的靈敏性,保證駕駛員轉向操作具有較高的穩定性和安全性。4WS系統在應用時,需要對結果框架以及系統內部設計進行把握,保證系統具有較強的剛,能夠更好地滿足汽車行業發展需要。

2.1 結構框架

四輪轉向系統在設計過程中,關鍵點在于把握其結構設計,能夠從整體角度出發,對各個局部進行有效地分析,以保證4WS汽車電控系統功能和作用得以發揮。4WS系統中,傳感器以及控制ECU是系統功能得以發揮的關鍵,在設計過程中,需要選擇性能較好的單片機,并且保證指示燈設計合理,能夠為汽車駕駛員提供預警,避免轉向過程中出現危險。關于4WS系統的結構框架,我們可以從圖1中看出。

4WS系統設計需要兼顧4WS模式和2WS模式,保證兩種模式在系統應用過程中發揮應有的功能和作用,保證4WS系統具有較高的穩定性。在進行控制核心選擇時,利用80C196KB單片機,可以保證系統性能,對獲取的信號信息進行有效處置,保證系統功能穩定發揮。

2.2 系統設計

如圖2,在進行系統設計過程中,需要考慮到微處理器的設計、電路設計兩個方面內容,這兩個方面設計合理性,直接影響到了四輪轉向系統的功能。

2.2.1 微處理器設計

微處理器是四輪轉向系統中的重要組成部分,在利用4WS系統過程中,微處理器性能需要得以保證。微處理器是ECU的核心部門,對大部分輸入信號進行處理,工作量較大。微處理器的性能,直接影響到了信號處理效率和質量,對于4WS系統功能有著十分重要的影響。在進行設計過程中,其采取A/D或是D/A的轉換模式,能夠保證信號進行有效傳輸。同時,在CPU選擇時,可以應用80C196KB單片機,這種單片機具有較好的處理性能。

2.2.2 電路設計

電路設計過程中,需要考慮到信號有效調理,能夠保證電路符合系統處理信息需要。4WS系統電路設計以ECU設計為主,ECU是輸入信號調理電路的重要組成部分,主要由運算放大器LM2902和阻容元件構成低通濾波器。為了保證電路運行的穩定性,利用電極管D1和D2進行過載保護,當元器件中電流或是電壓過大,對電路產生破壞后,可以對故障問題進行較好的解決。同時,電路設計時,需要保證A/D轉換器能夠對干擾信號進行處理,并通過利用濾波電容,對高頻干擾問題進行有效解決。同時,在進行電路設計過程中,需要加強電路與其他系統結構之間的聯系,尤其考慮到電路設計與微處理器選擇之間的關系,保證CPU和ECU之間發揮聯動作用,保證4WS系統具有較強的功能。

2.2.3 抗干擾設計

4WS系統在四輪轉向系統中應用,干擾設計問題必須予以考慮。系統工作時,由于受到電源波動以及電磁輻射的影響,可能導致信號傳輸出現混亂的情況,進而影響到程序正常運轉,導致程序出現失控。在這一過程中,為了保證程序運行的穩定性和可靠性,可以利用多級濾波技術對抗電源波動干擾,降低外部電磁輻射的影響,從而保證數據信息更加有效的獲取。

3 結束語

4WS系統在汽車四輪轉動系統中應用,實現了電子控制技術的有效利用,保證在轉向操作時,為駕駛員提供較好的指導,在遇到危險時,能夠對{駛員進行預警,避免駕駛員錯誤操作,給汽車和自身帶來危險。因此,汽車行業在發展過程中,要注重對電子控制技術進行應用,使其能夠對四輪轉向系統進行完善,提升轉向系統的性能水平,使其更加穩定、可靠。

參考文獻

[1]王貴明,王金懿.四輪驅動四輪轉向的汽車電子差速轉向控制[J].變頻器世界,2011(02):48-51.

[2]張慶永,劉成武,洪亮.基于ADAMS和Matlab的四輪轉向汽車控制系統聯合仿真研究[J]. 機電技術,2013(01):5-8.

作者簡介

張凱(1988-),男,山西省臨猗縣人。學士學位?,F為運城職業技術學院助工。主要研究方向為汽車電子。

第9篇

【摘要】本文探討了汽車電子控制技術,對發動機電子控制、底盤電子控制和車身電子控制進行了全面的論述。并從電子控制技術對汽車智能化上的巨大推動、助力汽車自動調速和自動化高速公路建設、為汽車移動化辦公提供基礎和多通道傳輸技術的運用等四個方面入手,論述了汽車電子控制技術的發展前景。

 

【關鍵詞】汽車電子控制技術;地盤電子控制;發動機電子控制;助理汽車自動調速

1.引言

電子技術在汽車中的運用顯著提升了汽車的技術性能,為汽車的高效運轉提供了技術保障,增加了汽車駕駛過程中的安全系數,為駕駛員提供更加舒適的駕駛環境。同時,在人們更加注重環保的今天,電子技術在汽車中的應用對于降低汽車尾氣污染都起到很好的控制作用。經歷了六十余年的發展,電子控制技術已經融入到了各種類型的汽車發展之中,并對汽車技術創新、設計創新與外形創新提供了有力的支撐?,F在的汽車已經融合了汽車技術和電子技術等多種技術,是各種先進技術的綜合產物。從汽車電子控制技術的發展歷程來看,其經歷了三個階段,即分立電子元件控制、集成電路控制以及微型計算機控制。表1所示為汽車電子控制技術發展歷程。

 

2.汽車電子控制技術的構成與原理

2.1 發動機的電子控制

2.1.1 電子控制噴油裝置

電子控制噴油裝置(EFI)能夠自動保障發動機的最佳工作狀態,在保證發動機功率的同時節省燃油,降低污染。當發動機發動時,電子控制單元(ECU)通過處理傳感器傳來的的進氣溫度、工作溫度等參數,對噴油量進行調整和正時,保證發動機達到最佳的工作效率,提升其綜合性能。

 

2.1.2 電子打火

電子打火裝置(ESA)可以將發動機相關傳感器發送的信息進行處理,得出最佳的點火時間,優化點火特性。該裝置能夠幫助發動機獲得良好的點火提前角,以達到節約燃油和減少污染的目的。

 

2.1.3 廢氣再循環系統

廢氣再循環系統的執行元件為數控式EGR,能夠對再循環至發動機的廢氣量進行有效而精準的控制,能夠有效降低汽車廢氣中的氮氧化物,減少環境污染。

2.2 底盤電子控制

2.2.1 微機控制自動變速器

微機控制自動變速系統有很多類型,如電控液力變矩式自動變速器、電控恒速行車系統和電控多級齒輪變速器等。微機控制自動變速器(EC-AT)的輸入信號為車速與節流閥開度,其經過微機處理后將結果輸送給電磁閥,從而控制油壓回路。以油路的通斷調節變速閥,從而控制變速。該項技術使得鎖止控制不必依賴于油壓,確保在所有檔位都能實現鎖止,并減少鎖止沖擊,鎖止能夠精準控制。

 

2.2.2 防抱死制動系統

電子控制防抱死裝置(ABS)設置的目的為實現汽車制動的瞬態控制。汽車在行駛狀態,能夠在緊急狀態下獲得車輪的最好制動,確保汽車方向穩定性良好,防止側滑帶來的危險。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、制動壓力調節器和電子控制裝置。當某個車輪輸出抱死信號,車輪速度感受器對電子控制器發出信號。電子控制器對信號作出判斷后,對電磁閥發出指令,通過減緩制動力增長的方式阻止車輪抱死的發生。因此,采用ABS能夠有效防止抱死的發生,確保了駕駛員對方向盤的有效控制,通過操控方向盤轉向,避免與障礙物碰撞。并且電子技術賦予了其對于地面摩擦力最佳控制,有效縮短了制動長度,避免容易引發交通事故的側滑發生。

 

2.2.3 電子轉向助力系統

方向盤的操縱輕重與行駛條件相關,當處于車速較低以及停車狀態下時,方向盤操縱厚重;處于中等速度時,方向盤較為輕快,并隨著車速升高而操縱更加輕快。駕駛員在高速行駛時,很容易出現駕駛不穩定的情況;在低速時,也容易出現控制不易的情況。在這種背景之下,動力轉向系統出現了,以幫助在不同駕駛條件下獲得最佳的方向盤操控力度。若電動轉向助力系統發生故障,其自我修正功能將會工作,將電動機輸出電流斷開,并點亮報警燈以通知駕駛人員。

 

2.2.4 適時調節自適應懸掛系統

電子控制懸掛系統(TEMS)有空氣式與液壓式兩種??諝馐郊赐ㄟ^密封在氣室中的空氣做彈性體,并通過微型計算機對行車條件進行計算,以獲取最佳的車輛高度、彈力常數轉換和衰減力等。其工作原理為在空氣壓縮機的幫助下獲得壓縮空氣,壓縮空氣在空氣彈簧與減震器的氣室中工作,對車輛高度進行調整。該系統能夠幫助駕駛員進行控制,保證行車的穩定性,保證駕駛員的安全,并提供舒適的駕駛環境。

 

2.2.5 常速巡航自動控制系統

巡航控制系統(CCS)能夠在駕駛員沒有操縱油門踏板的情況下,保持汽車在駕駛員設定的目標車速上行使。駕駛人員通過選擇使用加速、減速、恒速以及恢復原來速度等控制功能,計算機對于接收到的指令進行計算處理,獲得最佳效果。若駕駛人員開啟恒速控制功能,微機以駕駛人員的設定進行恒速行使控制。在這個過程中,設定速率可能與實際車速有所差異。微機通過單片機進行比較結果的補償,通過補償電路對執行部件進行控制信號的輸出,執行部件根據指令進行發動機輸出功率的變化。

 

2.3 車身的電子控制

2.3.1 汽車的電子燈光控制系統

常見的有自適應前照燈系統(AFS),通過感受前照燈照明范圍內的車身動態,對汽車進行判斷以明確其行使狀態,并能夠對燈光進行有效調節。而且,當會車時,能夠對車燈亮度進行調節,開啟防眩功能,避免因為燈光引發的交通事故。

 

2.3.2 安全氣囊控制系統

安全氣囊控制系統主要由三部分組成,即安全氣囊、碰撞傳感器與充氣元件。若汽車發生激烈碰撞,撞擊導致的慣性力會激發傳感器,傳感器對撞擊強度作出判斷后向充氣元件發出信號。當撞擊力度超過預設值,充氣元件啟動,釋放大量氣體到氣囊中。當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。這種設計是為了緩沖乘員的身體慣性,避免產生硬性傷害。當然,其防護效果也與是否使用安全帶有關。從人性化的角度,越來越多的汽車制造商將安全氣囊運用到汽車中來。

2.3.3 自動空調控制系統

汽車內自動空調控制系統通過ECU對車內環境進行檢測,獲取溫度、輻射、溫差以及發動機冷卻水溫度信息等,從而對車內溫度進行調整,以達到最佳狀態,是駕駛員和車內乘員獲得良好的乘車體驗。于此同時,將相關信息展示到儀表盤,并未駕乘人員所獲取。

 

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