浅谈电子技术在汽车上的应用论文

浅谈电子技术在汽车上的应用论文内容摘要：

程信息处理系统市场达到 200 亿美元。 据 汽车用品之家 社区，专家介绍随着我国汽车业发展迅速，目前我国汽车电子业呈现出 六 大发展特点： 1）法规和市场推动着汽车电子 信息技术 的发展，能源、排放、噪声、安全法规日趋严格，客户对舒适性的要求不断提高，推动着汽车电子信息技术的发展。 我国也将实施欧 Ⅲ 排放标准， 欧洲 将实施欧 Ⅳ 排放标准， 德国 已开发出百公里油耗一升的汽车。 提升汽车安全 性的安全带、 安全气囊 、 ABS、 ASR 等都已智能化。 2）汽车和发动机系统微处理器的规模越来越大。 汽车微处理器越来越多，有的车型达 60 个，并采用 LIN、 CAN 网络控制 ，汽车电子产品已占汽车总成本的 1/3， 软件 部分占 4%，这一两年预计将超过。 IC 也将不断趋 于集成化，如今的一个 IC 可实现相当于以前多个 IC的功能。 为适应 电子系统 发展需求，汽车供电系统将从 12 V发展到 42 V。 3) 将普及电控电喷系统，提高动力系统效率，可以看出所有发动机已采用了电子技术，厂商也正在普及和提高，电控高压共轭柴油机正大量研究，电力电子模块混合动力驱动系统成驱动主力，氢燃料电池 混合动力汽车 商业化取得新进展，电控复合火花点火发动机迅速普及，高级电控均匀充气压燃发动机正加紧研究。 4) 线控或驱动系统迅速发展，线控转向、线控制动正加紧研究，线控将取代机械系黄冈职业技术学院毕业论文 4 统，汽车底盘将发生革命性变化。 5) ITS 正迅速兴起，包括汽车的智能化、公路的自动化和导航系统等。 6) 综合控制成为汽车电子信息技术发展趋势，包括动力传动系统、底盘与 安全系统 、车身与防盗系统等，远程信息处理系统将使蓝牙技术广泛应用于汽车，汽车智能化将不断升级。 黄冈职业技术学院毕业论文 5 2 现在汽车电子技术在汽车上的应用状况 在发动机和车身上的应用 电子控制喷油装置 在现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰，电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。 电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态，使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。 经过实验并修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律、事先把这些客观规 律编成程序存在微机的存储器中，当发动机工作时，根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数，按预先编好的运算程序进行运算、然后和内存中的最佳工况的参数进行比较和判断再调整供油量。 这样就能够使发动机一直处于最优工作条件下运行，从而使发动机的综合性能得到提高。 电子点火装置 它由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。 该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，这样可以节约燃料，减少空气污染。 此外，新型发动机电子控制装置还 有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。 一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在 15%以上，而效果更明显的则是在环境保护方面 [6]。 动力传动电子控制系统 主要包括发动机电子控制（包括汽油机和柴油机）、自动变速器控制（ ECT、 CVT/ECVT等）以及动力传动总成的综合电子控制等。 控制系统主要由各种传感器、执行机构和电控单元（ ECU）组成。 其主要是保证汽车在不同的工况下均能处在最佳状态下运行，并简化驾驶员的有关操作，从而降低油耗和排放，减少动力传动系统的冲击，减轻驾驶人员的劳动强度，提高汽车的动 力性、经济性和舒适性 [5]。 车身电子控制系统 主要包括安全气囊（ SRS）、自动座椅、自动空调控制、车内噪音控制、中央防盗门锁、视黄冈职业技术学院毕业论文 6 野照明控制、自动刮水器、自动门窗、自动防撞系统以及满足不同用电设备的电源管理系统。 主要是用来增强汽车的安全性、舒适性和方便性。 多媒体娱乐、通讯系统 主要包括车载多媒体系统、驾驶员信息系统、语音系统、智能交通系统 (ITS)、车辆导航系统 (GPS/DGPS等 )、计算机网络系统、状态监测与故障诊断系统等。 用于联结 “ 人 — 车 — 外界环境信息 ” ，以及协调整车各部分 的电子控制功能。 除此之外，在发动机部分利用电子技术的内容还有：废气再循环（ EGR）、怠速控制（ ISC）、电动油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发及系统自我诊断功能等，它们在不同的车型上都或多或少地被应用 [10]。 电子技术在底盘上的应用 电控自动变速器 ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳挡位 和最佳换挡时间。 它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。 传动系统的电子控制装置，能自动适应瞬时工况变化，保持发动机以尽可能低的转速工作。 电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接，并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。 它不仅能明显地简化汽车操纵，而且能实现最佳的行驶动力性和安全性。 防抱死制动系统 该系统是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。 它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率（ 1520%），从而 使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。 驱动防滑系统 （ ASR）也叫做牵引力控制系统（ TCS或 TRC），是 ABS 的完善和补充，它可以防止起动和加速时的驱动轮打滑，既有助于提高汽车加速黄冈职业技术学院毕业论文 7 时的牵引性能，又能改善其操作稳定性。 电 子转向助力系统 电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用 蓄电池 和电动机提供动力。 这种微机控制的转向助力系统和传统的液压助力系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点，最优化的转向作用力、转向回正特性，提高了汽车的转向能力和转向响应特性，增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。 适时调节的自适应悬挂系统 自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减振器的阻尼特性，以适应当时的负荷，保持悬挂的既定高度。 这样就能够极大地改进车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性 [12]。 常速巡行自动控制系统 在高速长途行驶时，可采用常速巡行 自动控制系统 ，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门以调整车速。 若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大节气门开度；在下坡时，又自动关小节气门开度，以调节发动机功率达到一定的转速。 当驾驶员换低速挡或制动时，这种控制系统则会自动断开。 随着世界各大汽车产家对汽车安全问题的高度重视， 安全气囊系统 、行驶动力学 调节系统 （ FDR 或 VDC） 、防撞系统、安全带控制、照相控制等方面已大量采用了电子新技术。 黄冈职业技术学院毕业论文 8 3 汽车电子技术发展的趋势 随着更加先进的灵巧型传感器、快速响应的执行器、高性能 ECU、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通讯技术在汽车上的广泛应用，现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化产品方向发展，以达到 “ 人 — 汽车 — 环境 ” 的完美协调。 传感器 随着汽车电子化发展，自动化越高，对传感器的依赖程度也就越大。 汽车用传感器的种类多样化和使用数量的增加，使得传感器朝着多功能化、集成化、智能化和微型化 方向发展。 这些将使未来的智能化集成传感器不仅能提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作放大等处理；同时它还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响，即使在特别恶劣的使用条件下仍能保持较高的精度；另外，它还具有结构紧凑、安装方便的优点，从而免受机械特性的影响。 电子控制单元（ ECU） 自从 1976 年美国通用汽车公司成功的将 ECU 应用到汽车发动机的控制系统中后，汽车电子控制系统进入到了新的高速发展阶段，随后 ECU 被应用到动力传动、车身、 安全等控制系统中。 由于汽车用 ECU 对可靠性、信息处理能力、实时控制能力及成本上的特殊要求，基于通用芯片开发出的 ECU 已经很难满足汽车电子控制系统的要求，因此，开发出具有多路同步实时控制、自带 A/D 与 D/A、自我诊断、高 (输入 /输出 )等 [2]功能的汽车专用 ECU 系统具有很高的现实意义。 随着汽车电子控制日趋集中化， ECU 需要处理的信息量不断增加；因此， 16 位和 32 位 ECU将成为未来汽车用 ECU的首选。 预计在今后几年需求量将增加 50%以上、逐步成为车用 ECU的主流。 黄冈职业技术学院毕业论文 9 执行器 目前，汽车上所使用的 执行器主要有电磁式、电动式和气动／液动式。 电磁和电动。