电子控制技术在汽车上的应用

徐兴

摘 要：本文首先对电子控制技术在汽车中的应用现状以及发展前景进行仔细分析，同时对其涉及难点进行探究，车辆自动化技术对汽车行业的稳定发展有促进作用。在结合设计情况对控制技术在汽车中的应用进行探讨，不仅可实现对汽车制造发展促进，同时对社会以及经济发展有积极意义。

关键词：电子控制；汽车；电子化；网络化、智能化；关键技术

我们通过对汽车技术的现状以及发展状况的分析发现是，电子控制技术作为基础技术存在于汽车发展中，可其说对汽车的发展起到一定的支撑作用。电子控制基础处于不断发展直中，汽车电子技术已经逐渐实现从单个部件电子化发展到总成电子化、网络化以及智能化的转变。智能化以及综合化控制可以说是汽车电子技术未来发展的趋势与方向。

一、电子化

人们最早在汽车上安装电子管收音机是在20世纪50年代，这可以说是电子技术在汽车上的最初应用。20世纪60年代汽车首先实现电能点火，随后交流发电机以及晶体管调调节器就实现在汽车中的应用，晶体管点火装置也是在这一过程中实现。20世纪70年代可以说是汽车工业划时代的变革，微机已经可以实现在汽车中的广泛应用。

电子技术的发展对汽车电子化发展来说可以说是必要的前提与基础，人们对汽车的安全、性能以及环保要求呈现出不断提高的趋势，这对汽车电子化来说既是机遇又是挑战。现阶段将微处理器作为控制核心的控制系统已经逐渐实现在汽车发动机、底盘以及车身各个系统中的广泛应用，汽车在这一过程中成为机电一体化产品。这不仅可实现对汽车燃油经济性的有效改善，同时对下降低废弃污染以及汽车安全性有极大的促进作用。

二、网络化

在汽车电子化程度提高的同时，电子设备越来越多也呈现出越来越复杂的趋势，电子设备在车上的应用可实现对各个系统工作状态的优化，不仅对汽车动力性以及操纵稳定性的提高有促进作用，同时可在一定程度上实现对汽车安全性以及燃油经济性的保障。电子设备会导致车体布线数量呈现出大幅度增加的趋勢，运行的可靠性会在这一过程中大幅度降低是，最终导致故障维修难度的增加。

为在真正意义上实现对信号利用率的提高，必须结合实际情况实现对电子控制单元的引入，大批量的数据信息可在不同的电控单元中实现共享，电控单元在实际工作时无法避免大量控制信号的产生，控制信号也需要实现实时交换工作，传统的线束已经无法实现对上述要求的有效满足，因此必须结合实际情况实现对网络总线技术的应用。

三、智能化

汽车发展的最终目标是要实现车辆智能化，即利用传感器技术、信号处理技术、通讯技术、计算机技术等，辨识车辆所处的环境和状态，并根据各传感器所得到的信息做出分析和判断，或者给驾驶员发出劝告和报警信息，提请驾驶员注意规避危险；或者在紧急情况下，帮助驾驶员操作车辆（即辅助驾驶系统），防止事故的发生，使车辆进入一个安全的状态；或者代替驾驶员的操作，实现车辆运行的自动化。能实现以上功能的车辆系统就称为智能车辆系统，引入该系统可以最大限度地提高交通的安全性和道路的利用率。

对于重型载货车而言，经常承担大宗货物的长途运输任务，按每车配两名驾驶员计算，那么每个车队少则十几辆，多则几十辆的车列，不仅要让许多驾驶员长途跋涉，也增加了运输成本。因此，载货车智能化最有可能采用并且最先实施的就是车辆运行自动化技术。国外已经在这方面进行了有益的探索。依维柯和克莱斯勒等公司正在参与的欧洲Chaufeur项目，希望研制一种小车距，跟车全部自动化的载货车运输系统（车列系统），它包括3种模式：2车运输系统，只有1个驾驶员在前车上；多车运输系统，只有1个驾驶员在前车上；多车运输系统，无驾驶员在车上，所有车辆都为自动操作，其中第一模式已在1999年进行了成功的演示。

四、车辆自动化关键技术

车辆自动化关键技术有以下几方面：

1.传感器技术

智能车辆行驶时，必须实时了解车辆周围的行驶环境，并根据这些信息作出相应的决策、环境信息的获得依靠安装于车上的各种传感器，这些传感器数据的准确与否是影响智能车辆系统可靠运行的关键技术之一。

2.机器视角

随着图像处理技术的迅速发展，尤其是各种特殊的集成电路的出现，机器视角在多个领域得到了应用，智能车辆系统也从中受益。在安装和价格方面，图像传感器有一定的竞争力，它可用于车道检测、道路跟踪以及障碍物检测等。其不足是测量精度受环境和测量范围影响较大：一般来说，随着测量范围的增加，其测量精度逐渐降低；能见度降低时，其测量范围和精度也会降低。

3.雷达系统

雷达系统具有远距离测距能力，它能提供车辆前方道路和目标车辆的方位和速率信息。激光雷达由于光学系统的脆弱性（如不易维护，易受环境的影响等），在智能车辆系统的应用受到了限制。智能车辆系统现在一般倾向于采用毫米波雷达，毫米波的工作不受环境的影响。

4.高精度GPS和数字地图

GPS系统也是一种可全天候工作的系统，与数字地图相结合，可以提供道路曲率、车道外形以及车道边线等信息，厘米级的GPS还可用于检测车辆的位置，以便实现精确的车辆或道路跟踪。GPS系统的不足是在有些情况下，如当车辆在市区街道行驶，由于林荫及路边高层建筑的影响等因素会造成GPS信号丢失，从而影响它的使用。

5.测量数据处理技术

不同传感器有不同的特性和不同的使用范围，现在还没有一种适用于智能车辆使用的全能传感器。另外，单个传感器的信息都有一定的局限性，根据其作出判断容易产生虚警。

为了提高对目标的识别和估计能力，提高测量的可靠性，就要利用数据相关技术，对分布在不同位置的多个同类或异类传感器所提供的局部不完整观察量进行数据融合，从而消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，充分利用各传感器数据的互补性，降低测量值的不确定性，确定符合实际的测量值，形成对系统环境相对一致的感知描述，从而提高系统决策的正确性。目前已有人利用激光雷达与毫米波雷达，或毫米波（激光）雷达与CCD摄像机的信息进行融合处理，实验表明该方法提高了对目标的探测和跟踪能力以及对目标状态的估计精度。但是，对一个实际系统而言，增加传感器的数目，在提高系统的性能的同时也会增加系统的成本，所以必须综合考虑系统的性价比。

参考文献：

[1] 孙泽涛.电子控制技术在汽车上的应用技术研究[J].山东工业技术，2017（6）：133-133.

[2] 冯连伟.电子控制技术在汽车上的应用探索[J].工程技术：全文版，2016（12）.endprint