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浅谈电子技术在汽车上的应用与发展


容量的增加,使其控制功能大大增加,并具有各种备 用功能。另外,与汽油喷射控制、点火控制及其他控 制系统相关的各种控制器,由于所用的传感器很多 都可通用,如水温传感器,进气温度传感器,负荷、车 速(转速)传感器等,因此利用控制功能集中化,就 可以不必按功能不同设置传感器和ECU,而是将多 种控制功能集中到一个ECU上,不同控制功能所共
集成电路和单片机在汽车上的广泛应用,使汽 车上的电子控制器的数量越来越多。现在,从发动 机控制发展到传动系统控制,从行驶、制动、转向、悬 挂系统控制到安全保障系统、组合仪表报警系统、音 像显示系统、通信联络系统及卫星定位系统,从电源 管理到为提高舒适性而作的各种努力,非常大量的 执行器和传感器组成了汽车复杂的电子控制系统。
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2011
浅谈电子技术在汽车上的应用与发展
吴俊杰
(沈阳市汽车工程学校,沈阳110015)
摘要:分析了现代汽车电子技术在发动机、底盘等方面的应用状况及汽车电子技术应用的发展趋势,阐述了 在现代汽车上电子技术的应用已经进入了电脑控制的时代。 关键词:汽车电子技术;应用现状;发展趋势 中图分类号:U463.6 文献标识码:B 文章编号:1673—6052(2011)05一0148一03
C6](美)D.诺莱斯.汽车计算机控铜系统[M】.北京:机械工业出版
社。1998.
On
Application and Development of Electronic Technology
on
Automobiles
Abstract
The apphcafion situation of modem automobile electronic technology in engine and Chassis and the
2.2
System)使汽车运行更加安
全、便利,可以说,今天的汽车已经进入了电脑控制 的时代。

电子技术在汽车上的应用概况 电子技术在汽车上的应用已由单独控制发展到
集中控制系统。
1.1
单独控制 60年代后期到70年代,汽车电控系统多采用
模拟电路的ECU(电子控制单元),单独对汽车某一 系统,如燃油喷射系统、点火系统等进行控制。由于 在采用模拟电路的ECU控制系统中,如果要增加控 制功能,就必须增加与实现该项功能控制逻辑相应 的电路,这样必然会使ECU的尺寸增加很大,对于 安装空间有限的汽车来讲很不适用。所以这一时期 的汽车电控系统多采用一个ECU控制汽车的一个 系统的单独控制方式。 1.2集中控制系统 随着电子技术的飞速发展,用于汽车电控系统 的ECU由于采用了数字电路及大规模集成电路,其 集成度愈来愈高,微处理机速度的不断提高和存储
底盘部分
万方数据
第5期
吴俊杰:浅谈电子技术在汽车上的应用与发展
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在现代汽车上.电子控制的制动防抱死系统 (ABS)是在汽车制动过程中自动调节车轮制动力, 防止车轮抱死以获得最佳的制动效果;电子控制的 驱动防滑转控制系统(ASR)是通过调节驱动轮的牵 引力,来实现驱动轮滑转的控制。由于汽车的防滑 控制系统(ABS和ASR的统称)能够使被控制的车 轮获得较大的纵向和横向附着力,从而大大改善了 汽车的行驶性能: (1)提高了汽车行驶方向的稳定性; (2)保证汽车具有可靠的转向操纵能力; (3)保证汽车能够在最短的距离内制动停车; (4)能够充分地利用驱动车轮的最大附着力, 使汽车获得更大的驱动力,从而提高了汽车的加速 性能和爬坡能力。 电子控制自动变速器(ECAT)不仅能适应汽车 行驶的各种要求,还具有很多优点: (1)在外界负荷突然增大时,可防止发动机过 载、熄火;在起步、换档或制动时,能吸收冲击振动, 减小发动机和传动系统的冲击和过载,提高了发动
3.4数据传输方面的电子新技术应用
在过去汽车通常采用点对点的通信方式,将电
子控制单元及负载设备连接起来,随着电子设备的
不断增加,势必造成导线数量的不断增多,汽车电子 技术使各系统控制走向集中,形成整车控制系统。
这一系统除了中心电脑外,甚至包括多达几十个微
处理器以及大量传感器和执行部件,控制系统变成 一个庞大而复杂的信息交换系统,由于汽车用计算 机控制系统的数量日益增多,采用光导纤维高速数 据传输网络日益显得必要。同时光导纤维可为此传 输网络提供传输介质,以解决电子控制系统防电磁 干扰且随着光导纤维的成本不断降低,它的应用也 将降低汽车各有关方面的成本。 3.5智能汽车及智能交通系统(ITS) 计算机技术的不断完善和进步将让汽车在人们 生活中的代步作用而变成为尽情享受并休闲、舒适 的驾驶过程,几十年来,汽车智能化相关的技术问题 一直受到汽车制造商们的高度重视。“智能交通系 统(ITS)”发展依赖于电子技术和计算机技术的不 断完善和进步。“智能交通系统(rrs)”是一个系统 工程,其仍需跨过许多技术性障碍,但可以肯定将来 路上行驶的汽车都会是由计算机控制的智能汽车。 4结语 综上所述,汽车技术要获得重大的突破取决电 子产业的水平及其电子新技术在汽车领域的应用情 况,汽车工业的进步,是电子技术的不断完善和进步 作为动力而实现的。 参考文献
机和传动系的使用寿命;
(2)驾驶操作简便且省力,因此大大降低了对 驾驶人员的操作水平要求; (3)提高了行车安全性,降低了驾驶人员的劳 动强度; (4)提高了乘坐的舒适性; (5)改善了汽车的动力性; (6)可减少汽车排放污染。 电子控制悬架系统(TEMS)是在汽车行驶过程中, 根据实际需要,控制悬架的基本参数,如刚度、阻尼、高 度等,从而达到最佳的行驶平顺性和操纵稳定性。 电子控制动力转向系统在汽车低速行驶时可使 转向轻便、灵活;当汽车在中高速区域转向时,又能 保证提供最优的动力放大倍率和稳定的转向手感, 从而提高了高速行驶的操纵稳定性。 2.3行驶安全方面 在现代汽车上,电子控制装置能接受加速度传 感器发来的信号,并进行分析,以制定是否发生碰撞 事故,然后,对气体发生器发出指令,由电流点燃气 囊中的“药物”并吹胀气囊,整个操作时间约需 0.03s,可以瞬间束紧安全带。在现代的智能汽车 上,当ECU确认驾驶员和乘客将安全带正确使用 时,发动机才能被起动。在汽车的所有行驶工况下 (如全部或部分制动、自由滚动、驱动、各向滑移、载 荷变化等),都可避免故障发生,实现汽车的安全操
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设备等电子装备越来越多,而智能交通系统ITS(In-
telligent Transportation
同需要的传感器也就只设一个。这种控制方式就叫
做集中控制系统。 2汽车电子技术应用带来汽车性能的优化 随着电子技术在汽车上的广泛应用使汽车的各 项性能都上升到了新的高度,给汽车技术的发展注 入了新的活力。 2.1发动机部分 电控发动机是高科技在汽车上的应用,是汽车 技术和电子技术相结合的产物。它利用安装在发动 机上的各种传感器,将不同的物理量分别转换成电 信号,由电脑,即电控单元(ECU)对其燃料系统、点 火系统、发动机怠速、废气排放和进气系统等进行集 中控制,使发动机具有良好的动力性、经济性以及最 少的排放污染和稳定的怠速。 装用电控燃油喷射(EFI)系统的发动机均以电 控单元(rco)为控制核心,以空气流量和发动机转 速为控制基础,以喷油器的喷油量、喷油时刻、发动 机怠速和点火装置等为控制对象,保证获得与发动 机各种工况相匹配的最佳空燃比和点火提前角,同 时适时调整发动机怠速。使发动机始终处于最佳的 工作状态,从而大大提高了发动机综合性能。

电子技术在汽车上的发展趋势 随着电子技术和汽车工业的飞速发展,当今的
汽车已经成为名副其实的高科技产品。安全、环保、 节能、娱乐、现代通讯技术集一身已成为汽车的发展 趋势。 汽车的电子化、智能化、网络化是现代汽车发展
万方数据
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方。


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的重要标志,随着消费者对汽车功能和性能要求的 日益提高,汽车正在逐渐由机械系统向电子系统转 换,目前全球汽车电子产业面临着高速增长的机遇。 在国外,电子系统已占到一辆普通轿车总成本的 30%,在高级轿车上比例更高,在国内,中高级轿车 电子装置的配置已经接近或达到了国外汽车工业发 达国家水平。但我国汽车电子业总体上还与国外有 很大差距,需要加大研究投入的力度。 3.1传感器技术 目前,汽车技术升级换代,给传感器产品带来了 更高的质量要求,主要表现在更低的成本、更强的功 能以及更高的可靠性;未来的智能化集成传感器,应 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,即使在恶劣使用条件下仍能 有较高的精度。汽车传感器的应用将不仅仅局限在 发动机管理系统,而是越来越多地与环境保护、安全 和智能联系在一起。光纤传感器现已开发出温度、 压力、位置、转速、液位、流量、振动、陀螺等上百种类 型。由于光纤传感器具有灵敏度高、体积小、质量 轻、可弯曲、绝缘性好、无电磁干扰、宽频带、低损耗 等特点,今后将会广泛应用到汽车上。未来的汽车 用传感器技术,总的发展趋势是多功能化、集成化、 智能化。 3.2安全警告系统 随着电子技术的应用,未来的汽车在遇到紧急 情况时可以自动刹车或转向,以防止事故发生。车 内还安装有包括眼睛跟踪系统在内的先进测试系 统,可以根据驾驶员的呼吸情况、眼睛睁得大小和眨 眼的频率来测定人的疲劳程度。如果发现驾驶员处 于疲劳驾驶状态,汽车就会发出警告以确保安全。 3.3集成电控技术 汽车电控的发展方向是向集成控制发展,将发 动机管理系统和自动变速器集成为动力传动系统的 综合控制系统,以及前述的车辆动态集合管理系统 和集成安全系统等。它们均通过微处理器复杂的控 制运算,对各子系统进行协调,将车辆的动力、操控、 行驶和安全性能控制在最佳水平。 Discussion
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