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对汽车现代电子控制技术的应用与发展前景的探讨

2022-03-06 来源:乌哈旅游
………………………一 零 婴察一 - 对汽车现代电子控制技术的应用与发展前景的探讨 广东工业大学李祥 【摘要】本文探讨了汽车电子控制技术,对发动机电子控制、底盘电子控制和车身电子控制进行了全面的论述。并从电子控制技术对汽车智能化上的巨大推动、 助力汽车自动调速和自动化高速公路建设、为汽车移动化办公提供基础和多通道传输技术的运用等四个方面入手,论述了汽车电子控制技术的发展前景。 【关键词】汽车电子控制技术;地盘电子控制;发动机电子控制;助理汽车自动调速 2.2.2防抱死制动系统 电子控制防抱死装置(ABS)设置的目 的为实现汽车制动的瞬态控制。汽车在行驶 技术保障,增加了汽车驾驶过程中的安全系 状态,能够在紧急状态下获得车轮的最好制 数,为驾驶员提供更加舒适的驾驶环境。同 动,确保汽车方向稳定性良好,防止侧滑带 时,在人们更加注重环保的今天,电子技术 来的危险。ABS有三种类型,即车轮减速度 1.引言 电子技术在汽车中的运用显著提升了 汽车的技术性能,为汽车的高效运转提供了 恒速控制功能,微机以驾驶人员的设定进行 恒速行使控制。在这个过程中,设定速率可 能与实际车速有所差异。微机通过单片机进 行比较结果的补偿,通过补偿电路对执行部 件进行控制信号的输出,执行部件根据指令 进行发动机输出功率的变化。 在汽车中的应用对于降低汽车尾气污染都起 控制、车轮滑移率控制,还有就是两者的综 到很好的控制作用。经历了六十余年的发 合控制。车轮减速度控制的ABS,其由三部 展,电子控制技术已经融入到了各种类型的 分组成:车轮速度传感器、制动压力调节器 汽车发展之中,并对汽车技术创新、设计创 和电子控制装置。当某个车轮输出抱死信 新与外形创新提供了有力的支撑。现在的汽 号,车轮速度感受器对电子控制器发出信 车已经融合了汽车技术和电子技术等多种技 号。电子控制器对信号作出判断后,对电磁 术,是各种先进技术的综合产物。从汽车电 阀发出指令,通过减缓制动力增长的方式阻 子控制技术的发展历程来看,其经历了三个 止车轮抱死的发生。因此,采用ABs能够有 阶段,即分立电子元件控制、集成电路控制 效防止抱死的发生,确保了驾驶员对方向盘 以及微型计算机控制。表l所示为汽车电子 的有效控制,通过操控方向盘转向,避免与 控制技术发展历程。 障碍物碰撞。并且电子技术赋予了其对于地 2汽车电子控制技术的构成与原理 面摩擦力最佳控制,有效缩短了制动长度, 2.1发动机的电子控制 避免容易引发交通事故的侧滑发生。 2.1_I电子控制喷油装置 2.2.3电子转向助力系统 电子控制喷油装置(EFI)能够自动保 方向盘的操纵轻重与行驶条件相关, 障发动机的最佳工作状态,在保证发动机功 当处于车速较低以及停车状态下时,方向盘 率的同时节省燃油,降低污染。当发动机发 操纵厚重;处于中等速度时,方向盘较为轻 动时,电子控制单元(ECU)通过处理传感 快,并随着车速升高而操纵更加轻快。驾驶 器传来的的进气温度、工作温度等参数,对 员在高速行驶时,很容易出现驾驶不稳定的 喷油量进行调整和正时,保证发动机达到最 情况;在低速时,也容易出现控制不易的情 佳的工作效率,提升其综合性能。 况。在这种背景之下,动力转向系统出现 2.1.2电子打火 了,以帮助在不同驾驶条件下获得最佳的方 电子打火装置(ESA)可以将发动机相 向盘操控力度。若电动转向助力系统发生故 关传感器发送的信息进行处理,得出最佳的 障,其自我修正功能将会工作,将电动机输 点火时间,优化点火特性。该装置能够帮助 出电流断开,并点亮报警灯以通知驾驶人 发动机获得良好的点火提前角,以达到节约 员。 燃油和减少污染的目的。 2.2.4适时调节自适应悬挂系统 2.1.3废气再循环系统 电子控制悬挂系统(TEMS)有空气式 废气再循环系统的执行元件为数控式 与液压式两种。空气式即通过密封在气室中 EGR,能够对再循环至发动机的废气量进行 的空气做弹性体,并通过微型计算机对行车 有效而精准的控制,能够有效降低汽车废气 条件进行计算,以获取最佳的车辆高度、弹 中的氮氧化物,减少环境污染。 力常数转换和衰减力等。其工作原理为在空 2.2底盘电子控制 气压缩机的帮助下获得压缩空气,压缩空气 2.2.1微机控制自动变速器 在空气弹簧与减震器的气室中工作,对车辆 微机控制自动变速系统有很多类型, 高度进行调整。该系统能够帮助驾驶员进行 如电控液力变矩式自动变速器、电控恒速行 控制,保证行车的稳定性,保证驾驶员的安 车系统和电控多级齿轮变速器等。微机控制 全,并提供舒适的驾驶环境。 自动变速器(EC—AT)的输入信号为车速与 2.2.5常速巡航自动控制系统 节流阀开度,其经过微机处理后将结果输送 巡航控制系统(CCS)能够在驾驶员没 给电磁阀,从而控制油压回路。以油路的通 有操纵油门踏板的情况下,保持汽车在驾驶 断调节变速阀,从而控制变速。该项技术使 员设定的目标车速上行使。驾驶人员通过选 得锁止控制不必依赖于油压,确保在所有档 择使用加速、减速、恒速以及恢复原来速度 位都能实现锁止,并减少锁止冲击,锁止能 等控制功能,计算机对于接收到的指令进行 够精准控制。 计算处理,获得最佳效果。若驾驶人员开启 表1汽车电子控制技术发展历程 阶段 相应电子控制技术 分立电子元件控制 二极管整流式交流发动机、电子式打火控制器、汽车晶体管收音机、汽车数字时钟、电 子式电压调节器、电子式闪光器、电子式间歇刮水控制器等。 电子燃油喷射系统、电子控制自动变速系统、安全气囊系统、防盗系统、导航系统、檄 集成电路控制 障自我诊断系统、空燃比反馈控制系统、防抱死制动系统、安全带收紧系统、巡航控静 系统和车身高度自动控制系统等。 发动机燃油喷射点火综合控制系统、控制器区域网络CAN通讯系统、轮胎气压控制系 微型计算机控制 统、自动防追尾碰撞系统、声音合成与识别系统、自动驾驶系统、四轮转向控制系统、 牵引力控制系统等。 2.3车身的电子控制 2.3.1汽车的电子灯光控制系统 常见的有自适应前照灯系统(AFS), 通过感受前照灯照明范围内的车身动态,对 汽车进行判断以明确其行使状态,并能够对 灯光进行有效调节。而且,当会车时,能够 对车灯亮度进行调节,开启防眩功能,避免 因为灯光引发的交通事故。 2.3.2安全气囊控制系统 安全气囊控制系统主要由三部分组 成,即安全气囊、碰撞传感器与充气元件。 若汽车发生激烈碰撞,撞击导致的惯性力会 激发传感器,传感器对撞击强度作出判断后 向充气元件发出信号。当撞击力度超过预设 值,充气元件启动,释放大量气体到气囊 中。当乘员在惯性力的作用下撞击气囊,气 囊又会吸收冲击,并漏气变软。这种设计是 为了缓冲乘员的身体惯性,避免产生硬性伤 害。当然,其防护效果也与是否使用安全带 有关。从人性化的角度,越来越多的汽车制 造商将安全气囊运用到汽车中来。 2.3.3自动空调控制系统 汽车内自动空调控制系统通过ECU对车 内环境进行检测,获取温度、辐射、温差以 及发动机冷却水温度信息等,从而对车内温 度进行调整,以达到最佳状态,是驾驶员和 车内乘员获得良好的乘车体验。于此同时, 将相关信息展示到仪表盘,并未驾乘人员所 获取。 2.3.4信息显示系统与信息传递装置 该系统主要包括四大部分,即导航与 定位系统、信息系统、通信系统与语言系统 等。汽车的导航与定位系统主要适用于城市 和公路网中,能够帮助驾驶员获得最优路 径,并展示给驾驶员,并有望向无人驾驶的 方向发展。信息系统(IS)能够全面收集发 动机等参数,进行计算后将有效信息输送给 驾驶人员,以便驾驶人员进行驾驶状态的调 整。语音控制与报警构成了语音系统(vs) 的主要部分。语音报警能够对不正常的燃油 温度、油压、排气温度等进行预警,通过扬 声器通知驾乘人员。而语音控制则是利用驾 驶员的语音进行汽车的控制,以实现某部分 的功能。 3.汽车电子控制技术的发展前景 电子控制技术在汽车的发展中,会不 断地融入最新的技术,帮助不同子系统间进 行信息交换,产生更加智能的控制系统,提 升汽车运转的整体效率,增强使用寿命。防 抱死制动装置和安全气囊等将会更加完善, 构建行车安全的一道重要防线。 3.1电子控制技术在汽车智能化上的巨 电子t蛰再一I1一 I丝一 婴察………………………一 对驾驶操作进行规划,为驾驶人员提供建 议,或者代为行使部分驾驶操作,其囊括了 巡航控制、跟踪控制、泊车控制等。自动驾 驶系统是一种高度智能技术,通过车载微机 进行车辆操控的全自动化。当然,该项技术 比较适合交通状况较为拥挤的国家和地区, 能够提高拥挤空间下的汽车行驶效率。 3.2电子信息控制技术助力汽车自动调 速和自动化高速公路建设 汽车自动调速是通过汽车内和公路周 边的电脑设施对运行中的汽车的速度进行有 效调控,减少因为对驾驶环境判断有误带来 的风险。该系统能够有效缓解交通拥堵情 况,减少交通事故发生的概率。例如,当有 汽车存在超车行为时,我方车辆将会对汽车 速度进行调节,避免两车距离过近。同时, 对方向盘进行校正,保证车道内行使路线的 最优化,确保安全。自动化高速公路可以有 效缓解交通容量相对不足的情况,能够实现 高速公路效率的最大化。 3.3汽车电子控制技术为汽车移动化办 公提供基础 随着未来生活的节奏加快,车内时间 也变得更加珍贵,而驾乘人员在车内的时间 问通过新式接口形成一个体系化网络,实现 资源的共享,提高数据的传输与处理速度。 还可以通过将相关信号传输至汽车中心计算 机,实现远程调控。 4.总结 近些年的汽车技术的飞速发展,离不 开电子控制技术的支撑作用。新的技术突破 在不断涌现,一个国家的电子控制技术水平 对于其汽车工业的影响举足轻重。我国的汽 车工业发展十分迅速,整车技术水平在不 断提升。但是,我们应该充分认识到我们 在汽车技术水平上同国外发达国家的差距。 首先,国家应该制定相应的技术发展规划策 略,有计划有步骤的额对汽车电子控制关键 大推动 通过综合运用计算机技术、人工智能 技术、自动控制技术、传感器技术、信息通 讯技术等,将环境感知、辅助驾驶和规划决 策进行综合,获得一个全新的高度智能化汽 车系统,是未来汽车发展的一个重要方向。 在智能汽车系统中,其关键技术为雷达技 术、导航技术、机器视觉技术等。目前,机 器视觉技术的发展速度比较快,并向着实时 性和实用性的方向发展。该项技术能够运用 到道路识别与跟踪技术中来,其信息量上存 在优势。EMS—Vision视觉系统在模拟人类眼 睛上比较好,其可根据速度的变化来对摄像 机的焦距进行自动调整。因此,该系统能够 从容应对路况较差的行使环境,并对较大范 围的物体感知较好,立体效果突出。雷达技 术的运用则能够有效解决驾驶员视觉盲点的 问题,获得高深度的信息,精确发现车辆周 围障碍物等,其与视觉融合技术的结合比较 受关注。 技术进行攻关,逐步获得自主知识产权。其 次,支持相应的科研研发机构的基础研究, 加大资金支持力度。第三,将汽车企业、研 究机构与大中专院校打造成一个电子控制技 术研发、推广和实践的有机大平台,形成人 才的良性循环。 3.1.1智能感知和预警系统 参考文献 通过各种类型的传感器获取相应的汽 I1】张保国.电子控制技术在汽车中的应用与发展U] 车车身信息、行使环境状况信息以及驾驶员 山西机械,2002,2:52—54 状态信息等,发现可能存在的危险信号,及 2]黄珊珊.汽车电子与智能化技术的应用与发展趋势 时作出预警。该系统主要包括驾驶人员状态 利用效率较低。虽然,车内有车载电话和广 [2008,5:013 检测系统和碰撞预警系统,前者包括车道偏 播等,但是显然不能满足人们对时间进行高 卟农业装备与车辆工程,3】宁甲琳,刘慧忱.汽车电子控制技术及发展趋势UJ 离警示、换道警示以及前后方障碍物碰撞警 效利用的诉求。一方面,要借助于电子控制 [交通标准化,2006,1. 示等;后者能够对驾驶员精神状态、驾驶位 技术,对驾乘人员进行解放,保障其安全; 4】王伟汽车电子控制技术的应用与发展趋势U] 科 置作出判断,及时发出告警。该系统能够有 另一方面,在智能化技术的推动下,完善汽 [2010(014):160—160 效提升汽车的安全运行效果,保障驾驶人员 车的智能功能,能够实现驾乘人员车内办公 技与生活,【5]石庆丰.电子控制技术在汽车上的应用与发展U】 的需求。 和行人的人身和财产安全。 农业装备与车辆工程,2007㈣:35—37. 3.4多通道传输技术的运用 3.1.2汽车辅助驾驶系统与自动驾驶系 61马桂英,栾英杰.现代汽车电子控制技术应用与发 统 目前,多通道传输技术正在进入实用 【2001,2(2]:37—40 辅助驾驶系统是通过智能感知系统, 化。 该技术能够帮助汽车传感器与执行机构 展 浙江交通职业技术学院学报,(上接第1 0页)求职人员保存一份个人基本信 息,当求职人员需要注册第二份简历时,系 统可以自动导入个人基本信息,节约求职人 员重新填写的时间。同时,求职人员简历管 理可以实现删除简历、刷新简历、复制简 历、下载简历等操作。 (二)个人职位搜索模块设计 等求职人员登录到招聘网站职位搜索 页面时,可以输入搜索条件,单击搜索按钮 后系统则会自动查找符合求职人员的职位, 并将其以列表的形式显示出来。职位搜索页 面包括了多个搜索条件,包括学历要求、工 作年限要求、关键字、所属行业等。求职人 员也可以通过组合条件搜索筛查出适合自己 的职位信息。 职位搜索结果列表是通过ASP.NET控件 实现的,当求职人员输入完信息后,由Web 应用程序提交给系统数据库,当系统数据库 完成信息检索后,再由Web应用程序将检索 到的数据信息以表格形式进行封装,同时将 其绑定 ̄I]ASP.NET的Repeater控件中,最后 通过模板生成HTML后将结果显示到页面。 求职人员在搜索得到的职位列表中选 择一个职位或多个职位,单击职位收藏按钮 自动弹出对话框,求职人员需要自己选择一 位信息发布平台、快速便捷的求职简历搜索 份简历完成投递,如果求职人员没有创建简 功能,以及流程化的人才招聘管理模式等, 历,系统则会引导求职人员完成简历注册。 解决了传统人工招聘过程中存在的问题与不 而且,求职人员还可以选择是否附加投递求 足,帮助企业人力资源管理部门人员减轻人 职信,求职信会以邮件的形式发送到所选企 才简历审阅、分类、汇总等工作,切实为企 业的留言信箱中,当求职人员点击投递简历 业提高了人才招聘管理的工作效率。 按钮后,其选择的简历则会投递到职位所属 企业。 参考文献 【1李晶,1J夏勇.基于ASP的招聘网站规划与实现U1信息 与电脑(理论版),2011(1O):96+98 (四)企业职位发布模块设计 当企业负责招聘的人员登录到网站 后,点击企业招聘中心,则可以开始一系列 招聘工作,包括发布招聘职位,维护职位信 息,填写岗位要求,搜索人才简历,安排人 员面试等。企业招聘中心主要包括企业发布 职位信息、企业搜索人才简历和企业管理人 才简历三种功能,职位发布模块最重要的功 能就是实现职位信息发布,包括职位基本信 f2]江晓庆,何斌斌,蒋郁,周恩浩.基于ASP.NET2.0的高 校人才招聘系统与人事管理系统的集成U】.软件导 刊,2009(07"):91—94 [3]罗金光基于ASP的网上人才招聘系统后台管理的 设计与实现【Jj现代交际,2009(09):68—69 [4]黄泽恩,卢庆武,蔡昭权基于ASP NET的在线 人才招聘系统的设计与实现U】现代计算机(专业 版),2009(1 1):172—175 息、职位详细信息等。职位基本信息包括所 [5]刘丹,于琨,杜静翌基于ASP的大学生就业招聘 属行业、所属类别、招聘人数、薪资待遇、 学历要求、年龄限制等;职位详细信息包括 网站的设计与实现U].河南机电高等专科学校学 报,2009(06):122—124 岗位职责、任职要求等。 (五)企业简历搜索模块设计  企业负责招聘的人员点击页面上的 作者简介:吴紫薇(1976),女,吉林通榆人,“搜索人才”按钮,则可以自动进入人才简 硕士研究生,高级工程师,长春轨道客车股份有限 后,这些职位信息可以保存在收藏夹中,求 历搜索界面,人才简历搜索界面提供了条件 公司信息化部软件A类拔尖人才,研究方向:应用 软件开发。 职人员可以随时随地查看自己收藏的职位信 搜索,用户输入了相应的人才搜索条件后, 息。单击留言按钮后,系统会自动弹出对话 系统会将信息发送的数据库,数据库系统按 框,求职人员可以输入需要留言的信息,并 照条件生成查询结果,并将其反馈到用户浏 览器界面中。 将其发送到企业留言信箱中。 (三)个人简历投递模块设计 五、结论 求职人员在得到的职位列表中选择一 综上所述,本文提出的企业网上招聘 个职位或多个职位,单击投递简历,系统会 信息管理系统的设计方案包括高效实用的职 一12一l皂早世界 

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