自动控制系统下汽车电子技术浅析

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摘要：由于现代的汽车行业在发展过程中越来越强调对现代科技的运用，车辆电子信息技术的普遍运用也导致了近年来车辆领域正处在高速发展态势，汽车行业也将逐步地朝着车辆智能化控制方面转变，以进一步满足社会对车辆日益增长的要求。本章主要通过对车辆电子产品科学技术展开解析，并结合车辆自动控制系统科技在现代车辆生产制作过程中的实际运用展开了探讨。

关键词：自动控制；汽车电子；分析

0引言

由于全国经济快速发展，民众生活水准日益提高，对车辆的技术要求也在日渐提高，随着科技的高度发展应用，现代车辆领域也在向电子自动化、智能化等方面发展，现代车辆集多项科技于一身，电子自动化控制为现代车辆应用领域提供了重大发展变革，以电子零部件取代了传统的机械部分，车辆的操控性、安全性都大大提高，既改善了车辆品质，又给用户带来了更加人性化服务，车辆电子科技技术在未来有着更为广泛的使用空间。在目前车辆制造科技以及各个方面的电子科技日益迅速发展的大背景下，车辆系统中很多现代化科技已经得到了应用，从而促使车辆系统向智能化和自动化方面的发展，而车辆电子技术便构成了其中比较关键的一项因素。在目前车辆电子技术的实践运用和发展过程中，为了能使之达到更理想的应用，就必须在结合自动控制的基础上，对相关车辆电子关键技术加以分析，以便于将车辆电子技术的运用达到更加智能化，也就可以实现出更理想效果。

1汽车电子技术概述

1.1汽车电子技术的优势

车辆电子技术大幅改善了车辆控制精度与范围，高效的优化了车辆控制性能，同时根据当前经济社会蓬勃发展，利用车辆电子技术对传统的机械控制做出了合理优化，不但降低了车辆污染物的排放量和油耗，更增强了可靠性与舒适感，给用户带来了优质的智能服务。由于传统的机械控制无法控制车辆燃料损耗，而且车子总是处在一种恒定模式下行驶，电子控制可以通过根据车辆的实际运行状况，对多种参数进行对比，从而合理优化了车辆行驶状况，从而实现了减少车辆油耗的目的。利用电子传感器技术可以避免车辆陷入空燃状况，同时利用电子尾气循环装置可以减少车辆的污染物排放量，对发展低碳经济有着巨大的作用。更重要的在于电子科技可以合理的提高车辆的安全特性，针对不良道路或者恶劣行驶环境，电子科技可以对用户进行风险警示，如电子驻车、ABS、道路辨识等多项领先科技加强风险管理，高效的保护了用户的生命安全。

1.2汽车电子技术的原理

车辆电子控制的概念来源于上世纪五十年代，最初车辆技术人员将它运用于车辆手动变速箱制造，在科技的发展优化下，逐步广泛应用于车辆所有零件。电子控制技术是以计算机技术为核心，通过对车辆的运行状况的应用要求进行科学的控制技术，其目的是在于减少人为控制，以电子智能控制技术保证车辆的安全行驶，而车辆电子技术就是通过运用计算机记录下相应的车辆行驶数据，在实际应用过程中，通过电子系统对环境和使用状况进行智能分析，使车辆维持在良好的工作状态。

2智能化管理系统在汽车电子科技领域中的运用

2.1自动化控制系统在发动机中的应用

发动机自动控制系统主要是由微处理器、各类感应器、执行机构成，利用感应器测量各种工作状况与技术参数，再经由微处理器进行运算、分析、确定后发送命令给各执机实现的各项动作，从而使汽车发动机在各种工况下，均能以良好状况工作。并且作为汽车行业最主要的车辆电子产品之一，汽车发动机系统对于进一步提高汽车发动机工作的经济效益、增加发电机的动力性，和减少车辆废气中危险化学物质的排放量，均起着至关重要的影响。例如:电子节气门系统，通过线传控制，使节流阀的打开程度进行了精准控制，同时，系统反应快速，能达到令人满意的控制性能；另外，还可进行怠速调节、定速巡航控制系统和车辆稳定性控制等的集成，大大改善了系统结构。

2.2电子元件的开发

2.2.1自动控制系统模块。车辆在生产制作过程中必须使用大量的汽车电子元件，在各自的部位起到了不同的功能，汽车电子元件也对现代车辆自动控制模块有着很大的影响，汽车电子元件也组成了车辆电子控制器，通过现代电子车辆控制可以合理的对汽车发动机、底盘、车体等不同部位实施电子控制，从而组成了完善的电子车辆控制器系统，以实现了提高车辆舒适性与安全性的目的。当前趋势下，随着科技的不断优化与技术创新，车辆自动控制模块也将显得越来越复杂，就目前来看，普通汽车的自动控制模块大约需数十个电气控制元件，而高档汽车自主控制器所涉及的电器元件数量甚至可达到数百个。2.2.2网络技术与总线技术。传统的车辆航线布置相当繁杂，每一条航线都具备着不同的功能用途，从现阶段来看，随着车辆在生产制作过程中所使用的电子设备元器件数量种类日益增多，为了避免航线直径的增多，车辆生产公司运用了网络和总线信息技术，可以合理的优化传统的全线一能的状况下，使电子设备元器件之间形成了完善的网络系统，以设计不同的指令参数并使计算机总线信息技术对其实现统一管理，从而实现了一条线多能的统一控制，使车辆内部航线的布置更加科学简便，数据也更为安全，同时当车辆发生故障时只需对总线信号进行故障读取就能够判断车辆故障原因，从而提高了车辆维护工作效率。

2.3控制系统与变速系统的自动化

2.3.1电控自动变速器。车辆电子控制在车辆的诸多方面都有着广泛的运用，针对车辆的变速器控制系统而言，电控手动变速器可以针对车辆的运行状况、发动机承受荷载能力等因素进行自动分析，并自动进行变速器档位变换，从而使变速器系统可以很好的适应车辆的工作状况，并保持在最高档位。电控手动变速箱有效的改善了车辆的加速性能与操控性，利用仪表盘的指示功能对车辆的工作状况加以指示，优化了传统机械换档的不足，既然提高了车辆的驾驶安全性，又增加了前进力量。2.3.2电子气动的优势。现代科技在车辆领域中的广泛应用，有效的改善了车辆的各种特性，车辆的电子气动系统相比于传统的车辆管理系统而言有着更加突出的优越性，对于部分状况下车辆发生故障的主要原因由于人为操纵错误以及其他外部原因而造成的，而在采用了电子气动系统之后则有效改善了车辆在正常工作状况下的智能管理效果，对车辆的其他方面也有着更加突出的优势。例如车辆气动门锁的使用可以有效的减少时间，从而减少了能源消耗；在汽车座椅生产加工方面电子气动也有着突出的优点，可以给用户带来更为舒适的服务，也减少了行车劳累，所以现阶段来说汽车行业电子气动已经慢慢的变成了各种车辆所广泛使用的生产手段。

2.4汽车电子元件研发方面的应用

在现代车辆系统整个结构中，电子元件也是非常关键的组成部分，其汽车自动管理系统中起到了无法取代的功能和意义。目前，在中国汽车行业持续高速发展的状况下，各种不同型式的车辆数量也越来越多，同时车辆所具有的不同用途也在日益具有多元化特征，正基于此，车辆构造中的电子元件量也在逐渐增多，同时在对车辆系统进行设计中所采用导线量也在越来越增多，而这些状况的改变也将使得车辆整个系统结构更加的复杂化。为了能使这一问题得到合理解决，在车辆设计和生产管理方面，就必须将车辆总体构造更加简化，并在此基础上使汽车产业可持续发展水平能获得更加理想的保障。作为车辆开发相关人员，在车辆中通过合理地使用电子元件，以及与自动控制器进行有效整合，可达到车辆数据服务水平的有效提高，为车辆的良好使用提供有效保障。此外，针对车辆工程设计与生产相关技术，在对车辆电气信息技术加以合理运用的基础上，可以将车辆总体架构进行网络化，同时可以有效改善车辆布线方法，可以将车辆中导线设计得到更加精细化，同时在车辆实际工作流程中可以使得数据传输更为具备可靠性与稳定性，也将可以为车辆更好使用进行有效支撑和保证。

2.5汽车制动系统中的应用

在车辆实际工作中，其稳定性和安全的影响因素中车辆制动系统属于非常关键的一项，若车辆制动系统如果有故障出现，很容易造成事故产生，对于驾驶人员生命安全会带来极大危险，所以对车辆制动系统必须加强智能化管理，同时必须合理加以优化，这一点对契合产业发展趋势有着非常关键的影响及重要性。在当前车辆制动体系中，在融入现代电子信息技术的基础上，可运用在电气技术中自动控制，从而准确科学地管理整个车辆制动体系，当有问题发生之后就可以选择合理对策加以处理，而在此基础上也就可以让驾驶人员安全地获得更满意的保护。同时，在当前的车辆制动体系中，通过自动控制器的使用，对所发生的各种问题可以适时反映给驾驶人员，从而可以根据车辆驾驶员指令进行智能化管理，可使刹车系统控制车辆转速，也就可以使车辆系统提高可靠性。另外，对于采用零点五自动控制的汽车电子技术来说，在实现对这一技术手段合理使用的基础上，也可以在一定基础上提高汽车制动系统稳定性，从而使驾驶人员在行驶于汽车中的稳定性获得更良好的保证。

3电子控制在车辆发动机上的运用和发挥

3.1发动机采用电子控制是必然趋势

随着机动车的保有量日益扩大，以及人们对车辆生命品质问题的日益关注，因此，车辆所排出的有害气体及其对大气的污染也越来越受到了人们的关注，尤其是在美国加州洛杉矶和日本东京都出现光化学烟雾事故后，产生了重大影响。于是部分发达国家的政府部门也开始研究出台法律，对车辆的排放量加以约束。而美国、日本及欧盟等淄发达国家也于20世纪60年代末纷纷出台了控制污染的规定，并且也越来越地严厉。在美国有的地区，甚至还出台了低污染以及无污染车辆的规定。而这种更加严苛的规定，用车内传统的机械结构来说是根本无法实现的，也因此汽车工业无线电技术起到了重要的作用。也应该说，是排放法规促进了无线电技术在汽车发动机上的运用，并大规模使用了电子控制技术从发动机管理上入手的。

3.2采用电子控制发动机

发电机的使用与电子设备管理，从20世纪60时代使用电子点火控制系统起步。在当时是一个比较简单的、用错功率晶体管构成，价格相当高昂而且对环境保护也相当敏感。在七十年代，电子点火控制系统在轿车上就已形成了标准设备。汽车电子产品的点燃控制系统，主要有白金晶体管点燃控制系统、霍尔电压发生器晶体管点燃控制系统、电感脉动波发电机晶体管点燃控制系统和电容器放电型点燃控制系统等。电子点火系统和传统结构最大的区别就在于它并非单靠接点断电，而是直接由信息控制器发出信号使电子点火控制器完成调节。也因为其点火线圈的一次电压像普通电子点火控制系统一样受触点限制，但能够放大；从而增加了点燃能力。另外，因为信号发生器的信号并没有直接由机器凸轮控制，所以点燃的正时应该比较准确，而关闭了接点后也就不会产生触点火花的问题，所以工作上安全可靠，而且也无须维修和保养，极大便利了使用者。随着电气科学技术的进一步发展，就产生了微机遥控点燃系统，由微机接受温度、进气压强、空气流速和曲轴位移以及速度变化等信息后，经微机分析与处理，按良好点燃的条件，遥控点燃线圈三极管的导通与截止。这样一来，就能够更加准确地按照发动机工况来调节点火正时间。

3.3电子点火系统

点火系统，是指通过使用零点五导体器件（如充气三极管、可控硅潛）代传统电子点火系统的机械开关，接通或切断初级电压的点燃控制。电子产品点燃控制主要由微机、感应器以及电路、执行机构等几部分组成。该控制器可以对通过电子感应器送来的发动机各项参数加以计算、评估，从而实现对点火时间的调整，这样能够节省燃油，降低空气污染。而按照储能方式的有所不同，电子点火控制器又可分成电感点火系统和电容器点火系统二大类。

3.4电子控制系统的结构

虽然汽车车型不同、档次不同，采用电子控制系统的功能和多少也不尽相同，但是，汽车电子控制系统的基本结构是由传感器（传感元件）与开关信号、电控单元（ECU，ElectronicControlUnit）和执行器（执行元件）三部分组成，（如图1所示）这是电子控制系统的共同特点。实际上“电子控制单元”（ElectronicControlUnit），它是由输入电路、微机和输出电路等三部分组成。随着轿车电子化自动化的提高，它所具备的基本功能如下几点：①接受传感器或其他装置输入的信息，给传感器提供参考（基准）电压：2V、5V、9V、12V；将输入的信息转变为微机所能接受的信号。②存储、计算、分析处理信息；计算出输出值所用的程序；存储该车型的特点参数：存储运算的数据、存储故障信息。③运算分析。根据信息参数求出执行命令数值；将输出的信息与标准值对比，查出故障。④输出执行命令，把弱信号边为强的执行命令；输出故障信息。⑤自我修整功能（自适应功能）。

4结语

现代科技的高度发展与应用，对汽车行业领域也形成了巨大影，随着汽车行业越来越向着信息化、智能化等方面前进，车辆电子技术也将成了未来汽车行业发展的主要趋势。对于车辆公司在设计生产制作过程中，运用车辆电子技术可以很有效的改善了车辆的操控性、舒适度与可靠性，也很有效的减少了能源消耗和空气污染物排放量，对社会经济发展而言有着积极的促进作用，它还可以让车辆生产公司在保证经济性的同时兼顾了社会效益和生态效益。由于车辆电子技术在目前车辆设计生产过程中已属于理论运用上非常普遍的一项技术，同时在现实运用中又起到了非常关键的作用，所以必须对这一技术加以合理运用。在当前汽车电子技术的实际应用方面，为了能使其取得更加满意的使用效益，就需要在结合了自动控制系统技术的基础上进行对这一技术的更加理想的运用，使汽车电子技术有效的实现了自动化和智能化，同时有关技术人员也必须掌握采用自动控制系统的汽车电子应用，才能对这一技术做出更加合理运用，为汽车行业的良好发展前景提供了支持。在当前车辆生产和车辆运营过程中，许多现代化的科技都有着实际应用，而车辆电子产品科学技术便是其中较为重要的一项科技，并起到了至关重要性影响。在目前的汽车电子技术应用领域内，智能化管理系统已经具有了非常普遍的使用，从而使车辆电子科学技术实现了更理想的发展趋势，并促进了车辆电子科学技术的蓬勃发展。

参考文献：

[1]李睿，陈彤.基于自动控制系统的汽车电子技术应用分析[J].汽车世界，2020（18）：1.

[2]边伟，陈勇，杨柳.基于自动代码生成技术的汽车电子控制系统设计[J].现代电子技术，2016（24）：132-136.

[3]谢珏睿.基于自动控制系统的汽车电子技术应用研究[J].数码设计（上），2019.

作者:张维康 单位:晋能控股煤业集团有限公司技师学院