浅谈电子技术在汽车发展中的应用

黄庆生

[摘 要]伴随着我国汽车工业的高速发展，汽车电子技术在汽车上的应用越来越广泛。控制系 统的的不断完善，控制单元数量的逐渐增多，计算机总线技术在汽车上的应用，使电子控制技术成为现代汽车控制的主要方式，是汽车技术创新和发展的重要手段，它提高了汽车的动力性、经济性、安全性、舒适性和排放性，成为未来汽车控制技术的发展趋势

[关键词]汽车电子技术，发展趋势，传感器，总线技术

中图分类号：U463.6 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）25-0363-01

（一）汽车电子技术发展概貌

随着我国汽车工业的发展，汽车正改变着人们的生活方式，使人们的出行变得更加便利，作为现代社会最重要的交通工具之一，它对人们的生活出行方式产生重要影响。汽车工业也已成为衡量一个国家工业化水平的重要标志。汽车电子技术是伴随着电子技术的发展和汽车经济性，动力性，安全性，排放环保性，舒适性等要求的提高发展起来的，作为机电一体化典型产品的汽车，汽车电子技术的地位十分重要，在汽车控制技术领域正发展成为一门独立的分支学科，为汽车工业发展提供技术支撑，汽车电子控制技术作为新技术革命的产物，正不断推动着现代汽车的发展和社会文明的进步。

现代汽车已不再是传统意义的机电一体化产品，不再是机械与电子的简单融合，从未来的发展趋势看，它的机械部分改进和改造的的空间十分有限，无论发动机的燃烧室的完美设计，还是进排气系统和燃油系统精密改进，都始终摆离不了燃油内燃机心脏的设计模式，因此需另辟蹊径，应该继续改进的空间主要集中在传统技术与现代电子技术结合部分，在科学技术迅速发展的今天，汽车电子技术已成为当代汽车技术领域关注和研究的主要方向，成为为未来汽车的主要控制方式。

（二）汽车电子技术的发展历程

第一阶段：从上世纪60年代到70年代中期，半导体晶体管点火装置的应用揭开了电子技术产品实用化的序幕，主要产品有交流发电机，电子电压调节器，电子闪光器，电控喇叭，汽车收音机，电子点火控制器等，这一期间，德国的Bosch公司开始生产利用进气支管绝对压力传感信号和模拟计算机综合控制发动机空燃比的D型燃油喷射系统，开创了汽油发动机电子控制燃油喷射技术的新纪元。

第二阶段：从上世纪70年代至80年代后期，随着计算机技术的发展，进入微机控制汽车的新时代，16位微处理器的出现，电子控制燃油喷射系统功能进一步加强，由于在三元催化器中采用了前氧传感器和后氧传感器，形成了闭环电子控制系统，根据排放废气中氧浓度的含量来控制空燃比，使对应不同工况空燃比达到最佳值，降低了排放污染。

第三阶段：汽车电子技术发展至今，主要侧重于汽车性能的进一步提高和功能的完善，

开始使用32位微处理器，主要控制系统产品有四轮转向控制系统、轮胎气压监控系统、语音合成与识别系统、可热式挡风玻璃、倒车示警器、超速限制器、自动后视镜、巡航控制系统、电子门锁控制、驱动防滑系统（ASR）、车窗与座椅调节系统、数字式油压表、道路状态指示器、汽车电话、制动力分配、智能型气囊、电子差速锁EDS、自适应前照灯系统AFS，防避撞控制系统，自动驾驶系统和电子地图安全驾驶监测与警告系统等。

（三）汽车电子技术控制系统简介

汽车电子控制系统分发动机控制系统，底盘控制系统，车身控制系统

1. 发动机控制系统

发动机控制系统包括燃油喷射控制，点火时间控制，怠速控制，排气再循环控制，发动机爆燃控制，减速性能控制，自诊断系统，后备系统等

（1）发动机燃油喷射控制：根据检测到发动机的基本负荷状态、发动机转速、冷却液温度、进气温度、进气量大小、节气门位置、车速、空调负荷等工况，通过ECU内储存的对应工况最佳值，计算出最佳喷油量、喷油时刻，以获得最佳的经济性，稳定性和排放性

（2）最佳点火提前角控制：通过提前角控制，使发动机在不同工况下，输出功率和转矩最大，油耗最小、排放最低，

（3）最佳空燃比：能有效控制空燃比，ECU可根据氧传感器等传感器输出的信号，精确检测对应工况，修正燃油供给量和点火提前角使发动机在各种工况下空燃比达到最佳值，

（4）废气再循环（EGR）：将排出废气的一部分引入进气道的新鲜混合气中，以减少排气中有害气体的生成

（5）怠速控制：该系统能根据发动机冷却液温度、进气温度等其他参数，使发动机处于最佳的对应怠速状态

2.底盘控制系统

系统包括防抱死制动系统，驱动防滑系统，电子控制自动变速器系统，悬架系统，动力转向控制，四轮转向控制

（1）汽车的ABS和ASR：该系统为汽车的主动安全系统，ABS可防止汽车制动时的车轮被抱死而产生侧滑，平滑，提高车辆行驶的稳定性和操纵性；ASR用来防止汽车起步和加速时驱动轮打滑，从而使汽车的稳定和操纵处于最佳状态

（2）自动变速器：通过对节气门开度和车速的检测，由ECU根据换挡规律精确控制变速比使其达到最佳档位

（3）悬架系统控制：可以根据路面状况和运行工况，自动控制车身高度，改变悬架的硬度和阻尼特性，改善了车辆行驶的稳定性和平顺性。

（4）电控动力转向：可根据车速、转向角、转矩等传感器信号自动控制施加在转向盘的转向力，使汽车在停车或低速行驶时转动转向盘的作用力减小，高速时的作用力增加，从而获得最优化的转向力特性

（5）四轮转向控制：可以使驾驶员对汽车四个车轮进行转向操纵，改善车辆行驶转向的灵活性，提高高速行驶时的控制性和稳定性

3.车身控制系统

1车身控制系统包括如下：

（1）自动空调的电子控制：它能根据各种温度传感器输入的信号，计算出车内出风温度，对风扇电机，压缩机等进行控制，自动将车内温度保持在设定范围，为车内人员提供舒适的车内环境。

（2）车辆信息显示系统：包括车况检测，车载计算机，电子仪表三部分组成，

（3）灯光电子控制系统：根据车外光亮，自动接通或断开前后灯光提高行驶安全性

（4）安全气囊控制系统（SRS）：也叫被动安全保护控制，当传感器检测到严重撞击时，立刻触发方向盘内的氮气气体发生器，点燃气体发生剂，产生高压气体，瞬间吹涨气囊，保护驾驶员或乘客的头部和胸部的安全，达到“车毁人不亡”的目的。

（5）汽车导航：导航系统包括GPS接收机和电子地图，通过GPS接收机接收卫星信号，计算出所处的经纬坐标，与微机内的电子地图进行匹配，动态显示车辆运行轨迹，满足驾驶人员的出行需要。

（6）巡航控制系统（CCS）：当驾驶员操纵恒速开关时，控制系统记忆调节后的车速，进行恒速控制，使驾驶员不用踩踏板，就能自动行驶，减轻驾驶疲劳。

（7）安全防盗系统：电控防盗系统、电控中央门锁和报警装置联合使用，通过各种传感器和电子止动系统，彻底防止盗贼倒车的可能，等等。

（四）汽车电子技术的发展趋势

汽车电子技术的发展目标是在保证动力性、经济性的同时，向着安全性，节能环保和智能化方向发展，在控制系统的设计开发上由原来的简单的单一控制向多功能综合控制方向发展，由传统的点对点控制，向着控制局域网方向发展，由于采用了车载控制局域网技术，使计算机技术与现代电子控制技术有机融合成为可能，真正实现了各控制系统之间的信息交换与传输，实现各种信息、数据和传感器高度共享。

5 总之，随着汽车电子技术和产品所占比例的不断提高，世界汽车电子技术的发展呈现出系统集成化、信息化、网络化和智能化发展趋势，实现高效和高精度控制，从而实现汽车工业的跨越式发展，为未来人们出行带来更加安全便利和舒适，为我国国民经济发展带来更加广阔的前景.

参考文献：

[1] 王遂双 主编.汽车电子控制系统的原理与检修[M]. 北京理工大学出版社， 2000

[2] 董辉编.汽车用传感器[M]. 北京理工大学出版社， 2000