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汽车电子电控技术的发展趋势

随着世界上汽车保有量的增加,能源、排放、安全法规不断严格,加之

人们对舒适、便利、豪华的追求,对汽车的性能提出了更高的要求。使用传统机

械的方法已不能使汽车的性能进一步得到明显的改善和提高。近年来,微电子

技术的飞速发展,特别是微型计算机技术的巨大进步,使上述问题的解决成为

可能。汽车电子电控技术使汽车工业进入一个全新的时代。

一、汽车电子电控技术的发展

过程

可分为三个阶段:

第一阶段,20世纪50年代,分立式半导体元件开始用于汽车交流发电机

整流器、固态收音机、电子点火、数字钟以及车速控制电路等。

第二阶段,20世纪70年代末80年代初90年代,集成电路和4位、

8位、16位单片计算机被用来开发汽车专用的电子控制系统,其中包括发动机控

制系统、自动变速器控制系统、汽车制动防抱死控制系统、电子悬架控制系统、

音响系统、空调系统等。

第三阶段,进入21世纪后,智能功率器件、智能传感器、32位单片机及

功能更加完备的专用集成电路的应用,使汽车的总体结构和性能发生了很大的变

化。在这一阶段里,动力传动系统的综合控制、车辆控制系统、数字音响系统、

OBD-II自诊断系统、通讯及导航系统、汽车网络系统都有了很大的发展。

二、汽车电子电控技术应用的现状

1发动机控制系统主要控制功能包括:空燃比控制、点火正时控制、

怠速控制、废气再循环控制、海拔高度及温度补偿、爆震控制、自诊断功能、巡航

车速控制。利用电控汽油喷射技术,使发动机在各种工况下均能获得最佳的空燃

比、点火正时、发动机冷起动和加速加浓的开环控制,在中小负荷使用空燃比的闭

环控制加上三效催化转化器；在大负荷时,采用空燃比开环控制、废气再循环控制

等技术,是当前改善发动机的动力性、经济性和排放性能的最有效措施。

2自动变速控制系统汽车实际使用燃油消耗量和驾驶员的操作习惯有直

接关系。把最省油的操作规范存入计算机,在汽车行驶过程中,根据车速传感器、

节气门位置传感器和各种有关车辆行驶状态的信息,经计算机处理后控制变速器

换挡,可减少换挡次数,使汽车在最经济车速下行驶；在需要大负荷时,能提供很好

的动力性。

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动力传动控制系统近年来,有些车型已将发动机和变速器的控制集中在一个控

制器内,以减少所占空间、简化线束、减少接口的数量,从而提高系统的可靠性和降

低制造成本。

3制动防抱死(ABS)/驱动力控制系统(res)/车辆稳定性控制(ESP)汽车

在光滑的路面上紧急制动时,会发生车轮抱死现象。后轮抱死,易侧滑;前轮

抱死,转向操纵失灵。制动防抱死系统可以在汽车紧急制动时,使车轮既滚动又

滑动,将滑移率控制在20%左右,从而改善汽车在转向时的操纵性和稳定性,

最大限度地缩短汽车的制动距离和提高制动稳定性。

驱动力控制系统是防止驱动轮滑转的自动控制系统。在冰雪路面上起步及加

速时,车轮滑转,车轮转速虽高、实质上驱动力下降。转弯时在离心力的作用下,

由于驱动轮相对从动轮向外滑移的程度大,使汽车的操纵性和制动性变坏。此系

统主要是改善车轮与地面的附着性能。

车辆稳定性控制主要是在实现左右纵向力的差动控制,以直接地对汽车提供

横摆力矩,抵消汽车不稳定运动(如在滑路上甩尾时的矫正作用)。这种系统

可以认为是ABS的扩展(增加横摆与方向盘转角传感器)。此系统已在若干高

级轿车、载货车(重心高,易侧翻)和大型拖挂列车上应用。

4动力转向控制系统计算机根据车速传感器输入的信号控制线性电磁阀,

在车辆停驶摆放或低速行驶时,增大助力;高速行驶时,减少助力,使转向系

统的操纵轻便,在各种情况下操纵方向盘时都可施加适中的转向操纵力。四轮转

向控制系统是计算机根据车辆行驶速度、方向盘的转角方向盘的角速计算车轮的

转角和确定前后轮的转动方向,低速时前后轮反方向旋转，最大限度地减小汽车

的转弯半径;高速时前后轮同方向旋转,以提高汽车的