浅析电控技术在汽车上的应用

浅析电控技术在汽车上的应用

作者：朱万昌

来源：《中国经贸》2010年第04期

摘要：汽车的电子化程度是衡量一个国家汽车工业发展水平的重要标志。随着现代汽车的发展，汽车的电子化程度逐年增加。本文结合汽车各系统的工作原理对电子技术在各个系统中的应用进行了分析，旨在提高对电控技术在汽车中应用的认识。

关键词：电控技术；现代汽车；应用现状

自20世纪70年代以来，电子技术开始在汽车上快速发展和广泛应用，尤其是近几年各种排放性能、燃油经济性和日安全性能等法规的强制性要求，极大推动了电子技术在汽车领域的推广使用，使汽车电子化程度不断提高，性能不断加强。

一、电控技术在汽车发动机中的应用

随着汽车技术的进步，发动机控制技术已从最初的机械式简单控制发展到现代的电子控制。发动机电控技术可分为电控汽油喷射、电子点火、排气再循环控室及其他控制技术。

1电子控制喷油装置

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状态，从而使发动机的综合性能得到提高。

2电子点火装置(ESA)

装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算和判断，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。

3汽油机点火和管理系统

油机是电火花点燃混合气的点燃式发动机。火花的发生过去是依靠点火系统内的机械式白金断电器来完成的，断电器在高速运转下很容易磨损并烧蚀，从而使发动机出现失火，造成动力性下降和有害排放物激增的后果。采用电磁式或霍尔式无触点的断电器便彻底解决汽油机运转过程中动力下降后排放增加的难题，也减少了发动机的维修和保养工作。现代的高性能汽油机已经毫无例外地采用了电子控制的无触点点火系统。

4排气再循环技术

该系统是将一部分排气废气引入到进气侧的新鲜混合气中，以抑制发动机有害气体生成。该系统能根据发动机的工况，适时的调节排气再循环的流量，以减少排气中的有害气体NOx。它是一种排气净化的有效手段。

5防启动控制系统

启动控制系统是防止他人使用私自配制的点火钥匙来进行盗窃车辆的安全防护装置。防启动控制系统主要由点火钥匙信号接收器(也称应答器)、防启动装置，防启动控制系统指示灯和ECM用CM组成，整个系统由ECM／PCM进行控制。当点火钥匙插入点火开关并将其转至“ON”位置时，防启动控制系统将向点火钥匙的信号接收器发送出电流信号，点火钥匙信号接收器随即通过防启动控制系统，向ECM／PCM发送回密码信号。如果使用的钥匙正确，则ECM／PCM将触发发动机电控燃油喷射系统，使其工作。

6汽油机点火和管理系统

油机是电火花点燃混合气的点燃式发动机。火花的发生过去是依靠点火系统内的机械式白金断电器来完成的，断电器在高速运转下很容易磨损并烧蚀，从而使发动机出现失火，造成动力性下降和有害排放物激增的后果。采用电磁式或霍尔式无触点的断电器便彻底解决汽油机运转过程中动力下降后排放增加的难题，也减少了发动机的维修和保养工作。现代的高性能汽油机已经毫无例外地采用了电子控制的无触点点火系统。

7汽油机的可变气门定时和升程系统

动机的气门是控制进气与换气过程的基本机构，主要的控制参数是气门定时和升程，对应于一定的运行工况，要求的定时和升程各不相同。但一般发动机制造出后，气门机构的定时和升程便不能改变，这势必造成部分工况不能在最优的状态下，动力性、经济性和排放品质达到最优。

8柴油机的高压共轨喷射和可预喷的泵喷嘴技术

油机的高压喷射是实现高动力性、经济性和低排放的关键。燃油预喷是解决柴油机燃烧噪声的关键，电子控制的高压共轨喷射和预喷的泵喷嘴技术已经可以成功解决这一难题。

二、电控技术在汽车底盘上的应用

1电控自动变速器(ECAI)

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，经过计算机的计算和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、灵敏度高并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器构件的连接，并通过电磁阀及气动伺服阀气缸来执行。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。

2防抱死制动系统(ABS)

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(15％—20％)，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和失去转向能力等，从而提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。

3电子助力转向系统

电子助力转向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、体积小及质量轻的特点，最优化的转向作用力和转向回正特性，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。

4适时调节的自适应电控悬挂系统

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。

5常速巡行自动控制系统(CCS)

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。

三、电控技术在安全行驶中的应用

1安全带控制

该装置在汽车发生任何撞击情况下，可瞬间束紧安全带。有的汽车上则装有当文集确认驾驶员和乘客安全带使用正确无误时，发动机才能被发动。