摘要 随着科技的不断发展进步，汽车电子化的程度越来越高，微电子技术也在其中应用地越来越广泛。因此，汽车的控制系统越来越多地被电子控制系统所取代。本文以广东地区电子控制器在汽车控制系统中的作用为例，主要介绍了对电子控制器的组成设计和原理、控制器的机理以及电磁兼容对发动机的影响等的研究。
关键词：电子控制器、汽车发动机、电子控制系统
引言
汽车的电子控制系统有三类，即发动机电子控制系统，底盘电子控制系统与车身电子控制系统。对发动机运用电子控制的方法，能够使汽车的发动更加高效敏捷，并对车内乘客的人身安全有进一步的保障。下文主要对控制器的作用原理进行研究与分析。
一、控制器的组成与原理
电子控制器是汽车发动机电子控制系统的核心元件，它需要接收汽车发动机内部控制系统每个工作元件所反馈的工作信号，然后通过预先设定好的程序进行计算吗，来判断点火时间和点火提前角等参数，来控制这些元件的运作，是发动机能够成功启动并能够以最佳的状态平稳运行。科技的进一步发展使得电子控制技术越来越灵活，从以前的单一控制转变为现在的集中控制。集中控制比单一控制的效率更高，将所有的元件控制集中在一起，可以更快速地对信号进行处理和运输，因此提升了电子控制器的运行速率。汽车的电子控制器是有以下三个部分组成，即输入回路、输出回路与微型计算机，其基本组成如图1所示。输入回路主要是接受各元件返回的信号，返回的信号由数学信号和模拟信号两部分构成。微型计算机可以直接对数字信号进行处理和转换，而模拟信号没有办法直接被微型计算机处理，需要经过模拟数字信号转换器被转换成数字信号再经由微型计算机处理。将信号转换成同一类型有利于微型计算机对于信号的统一处理。当信号处理完毕之后将信号传送给输出回路，输出回路会将这些信号输送给各个控制元件和执行器，执行器则负责执行控制器输出的令。
图1 电子控制器组成框图
二、电子控制器在发动机电子控制系统中的作用机理
（一）在燃油喷射系统中的应用机理
电子控制器是燃油喷射系统的核心，其组成大体如图2所示，燃油喷射系统可以将耗油量和净化尾气的含量降至最低。目前市面上的汽车大部分采用的是顺序喷射，这种喷射方法可以使燃油有效地雾化，汽缸的喷油也可以被设计在最佳时刻，可以有效提升燃油的经济效益，同时减少废气的排放量，有效的保护了环境。当电子控制器开始控制燃油喷射系统运行时，电子控制器可以通过传感器反馈的信号计算理论喷油量，然后通过冷却传感器等计算出实际喷油量，对理论喷油量进行改正。除此之外，电子控制器还可以通过气门位置传感器控制不同模式的喷油量，有效提升发动机的性能，使发动机的效率达到最大。
（二）在点火控制系统中的应用机理
电子控制器、传感器还有点火控制器共同构成了点火控制系统。点火控制系统的功能是根据传感器反馈的信号来准确的计算出发动机各个汽缸的最佳点火时间，以保证发动机的正常运行。电子控制器需要分析和检测传感器输出的信号，然后计算发动机的转速，以计算出发动机的曲轴转角，从而确定发动机最佳的点火时间。除此之外，由于各元件反馈的信号有所差异，电子控制器会通过负荷信号来读取点火提前角，并对此进行改正，以确定具体的点火时间，使发动机处于平稳的运行状态。电子控制器是点火系统的核心元件，它不仅拥有监控和自检程序，还可以将发动机在各种工作情况下的最佳点火提前角自动存储到其中。这些数据可以在汽车面临相似的工况时被调出并进行改写，以适应当时的工况，更快速地确定点火提前角。点火控制器在接受到电子控制器发出的点火控制信号后，就会将信号传达到各个执行元件完成点火线圈的工作。至此即是电子控制器在点火控制系统中的运行过程。
图2 汽车电子燃油喷射系统
（三）在废气再循环控制系统的中的作用机理
电子控制器在废气再循环系统中的作用机理是需要依据发动机的转速、负荷、温度以及进气流量等控制电磁阀及时开启，将汽车所排放的废气经过该系统的电磁阀引入到进气系统中，将废气与可燃混合气混合在一起，然后排入到汽缸内进行燃烧，这些气体一经燃烧可以使燃烧室的温度大大降低，避免因为燃烧室温度过高而造成有害气体的产生，对环境造成污染。废气再循环系统可以根据发动机的工作情况对于电磁阀的开闭进行精准的控制，并对进入和排出的气体流量进行调控，使其既可以排气进化，又使得发动机的工作效率正常不会受到影响。发动机的电子控制系统除了以上三种主要的之外，还有几种辅助的控制系统辅助主要的控制系统，以达到更好地控制发动机正常运行的目的。辅助控制系统包括爆震控制、怠速控制、故障安全及发动机自诊断控制等。这些系统与主要的电子控制系统一样，是以电子控制器为核心。因此。研究电子控制器的作用机理并将其运用到汽车的电子控制系统中，可以使汽车发动机的运作更加先进高效。
三、电磁兼容技术的整改
汽车的电磁兼容是指在汽车及其周围的空间中，汽车在运行时间内，本身及其周围的用电设备能够共存，不致引起性能降级。汽车发动机的电子控制系统与其中的电子设备相互之间会产生电磁干扰，为了保证各电子元件与电子系统的正常运行，需要对汽车的电磁兼容性进行整改。要改善汽车的电磁兼容性，通常选择屏蔽或者滤波等方式进行，可选择电导率高的材料制作屏蔽体，以抑制电磁干扰。根据各种元件材料的不同，所选择的屏蔽材料也会有所不同。对于容易产生电弧的电子元件，需要用金属罩对其进行有效的屏蔽。除此之外，还可以运用滤波器抑制电磁的干扰，这是目前提升汽车电磁兼容性最有效的方法之一，也是应用地最为广泛的一种。
结语
电子控制器在汽车发动机的自动控制系统中有着至关重要的作用，研究人员应当积极地提升电子控制器的研究水平和它的性能，以帮助我国的汽车行业有更好的发展，领先于时代。
参考文献：
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[3]张晓丰. 汽车发动机电子控制系统的半实物仿真研究[D].大连理工大学，2014.
论文作者:蔡顺平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
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