山东科技大学 交通学院车辆工程 山东 青岛 266590
摘要：当今计算机技术的迅猛发展为汽车技术的升级改进带来了很大的机遇。在人们对汽车的各种使用性能提出更高要求的情况下，结合计算机技术和电子控制技术，各种电控系统应用而生。本文介绍了汽车电控系统的原理、电子控制技术的发展历程与主要电控系统在汽车中的应用，并就电控系统的发展做出了展望。
关键词：发展历程 电控系统 趋势
1 绪论
计算机技术和电子技术的快速发展，使得各种电控系统及控制技术大量应用于汽车车身、底盘及发动机等方面，提高了汽车的使用性能。电控系统及技术使用程度的提高，很好地发挥了电子控制技术的优势，在汽车起动、低速、中速、高速及怠速停车等各种工况下能更加精确地控制发动机燃油喷射、废气再循环以及悬架、车身等，全方位地提升了汽车的燃油经济性及安全性。现在电控系统在汽车上的普及率越来越高，比如电控燃油喷射系统、ABS等，电子控制技术大幅度地提高了汽车的性能，极大地推动了汽车产业的发展，带来了良好的经济效益和社会效益。
2 电子控制系统及技术的原理
电子控制技术是基于电子技术和计算机技术，结合电子控制理论——自动控制理论而发展起来的新技术。从构成部分来讲，电子控制系统由分布于汽车特定位置的传感器、电子控制单元ECU、执行机构组成[1]。传感器是获取汽车各种参数及信息的部件，并向控制单元ECU发送汽车各种行驶工况下的工况信息。执行机构即执行器，其功能是接收来自ECU的专项控制指令，并完成对执行件的相应控制。ECU是可以实现对传感器信息识别、运算处理并发出控制指令的控制装置。目前ECU的集成化程度越来越高，性能也得到了很大的提高。
3 电子技术的发展历程
第一阶段：60年代中期到70年代末期。这个时期电子技术的发展是相对独立的，与其他技术基本上没有交叉。应用于汽车上的产品主要有电子控制喇叭、电子电压调节器、间歇式刮水控制器等。特别是1967年德国Bosch公司利用进气支管进气压力传感器和电控单元制成控制发动机空燃比A/F的D型燃油喷射系统，开创了电控燃油喷射技术的时代[2]。
第二阶段：70年代末期到90年代中期。随着计算机技术的发展，电子控制进入微机控制时代。汽车电控燃油喷射系统的控制能力得到进一步提高，例如在三元催化转化器前面的排气支管内安装氧传感器，用来构成空燃比反馈控制，显著降低了污染物的排放。此外，电控系统开始重视“机电一体化”在设计中的应用。
第三阶段：90年代中期至今。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆汽车电子技术已经趋于成熟，开始强调汽车整体设计的机电一体化，汽车主要性能的提高、各种功能的完善以及减少汽车质量成为汽车电子技术及产品研发的重要方向。由于计算机技术的迅猛发展，电控系统开始采用更为先进、处理效率更高的的微处理器，比如32位微处理器。
4 在汽车中的具体应用
4.1 在发动机上的应用
发动机在不同的运行条件下处于不同的工作状态，采用电控系统可以使发动机始终处于最佳工作状态，提高发动机性能。发动机燃料喷射控制通过检测到的发动机的负荷、曲轴转速、进气量等信息确定出最佳燃油喷射量和喷射时刻，从而确保发动机以尽量低的燃油消耗率和污染物排放率来工作；最佳点火提前角控制实现了在发动机不同进气量和转速等情况下，使发动机始终输出最大的功率，从而降低油耗和排放；废气再循环系统，简称EGR，是一种将排放废气重新引入进气道中与新鲜空气混合从而有效减少NOX 排放的装置，可以在很大程度上净化尾气；怠速控制根据空气流量计来检测进气量，并在转速修正下控制喷油量，使发动机的怠速工况获得尽量低的燃油消耗率和好的排放性能。
4.2 在底盘上的应用
电控系统及技术不仅在发动机上获得了良好的应用，也在底盘控制方面获得广泛运用，改善了汽车的燃油经济性、行驶稳定性及平顺性。ABS通过控制车轮滑移率，防止汽车在紧急制动情况下车轮抱死而发生危险的侧滑，缩短了制动距离，保持汽车制动时的转向能力[3]；ASR是ABS的完善和补充，提高了汽车行驶过程中的操纵稳定性；电控悬架可以根据路面状况、车速及车载质量来控制悬架刚度和阻尼器的阻尼系数，甚至可以调节车身高度，改善了汽车的行驶稳定性和平顺性；电控助力转向系统则是帮助驾驶员得到一个与工况相适应的转向助力；变速器电子控制是由微机根据换挡特性及规律，精确控制变速比，使汽车处于最佳档位。
4.3 在车身上的应用
电控系统及技术在车身上的应用主要分为安全性控制（比如安全气囊控制、座椅安全带收紧控制、防盗控制、电子仪表、中央门锁控制等）、舒适性控制（巡航控制、空调控制、电动座椅控制等）、娱乐信息控制（交通信息显示、车载电话、车载计算机等）。当前，汽车安全性能被越来越重视，而安全性控制可以在汽车发生交通事故前后控制汽车及驾驶员的状态，最大限度地保护驾驶员及乘员的安全。舒适性控制为乘员提供一个舒适的环境，减轻驾驶员和乘员的疲劳。娱乐信息控制为驾驶员及乘客提供一个多方位的信息平台，并提供娱乐休闲的功能，但是这些娱乐信息设备在带给人们方便的同时也不可避免地使驾驶员分心，容易引发交通事故。基于娱乐信息控制的特点，它与安全性控制的结合是今后车身控制发展的方向之一。
5 结语
当今世界，衡量汽车先进化程度的重要标志之一就是电子化程度的高低。在不断发展的汽车行业推动下，电子控制系统及技术在汽车上的广泛应用是今后汽车行业发展的趋势，而且新的电控技术不断完善并朝着微型、智能化方向发展，这种趋势必然使得未来汽车更加环保、节能、安全及智能化。随着国内汽车企业的不断发展，在计算机和电子信息技术发展的潮流面前，我国的汽车行业只要抓住机遇，必定会有一个很好的发展前景。
参考文献
[1]李小青，计算机控制系统在汽车上的应用[J].微型机与应用，2003，（7）：49.
[2]孙任云，付百学.汽车电器与电子技术[M].北京：机械工业出版社，2011：1-2.
[3]卞化梅. 汽车防抱死制动系统的原理与发展[J].北京工业职业技术学院学报，2006，5(1):21-22.
作者简介：张鹏飞，男，（1996-），汉族，本科，就读于山东科技大学，车辆工程专业
论文作者:张鹏飞,王鲁闽,苗恺
论文发表刊物:《文化研究》2017年4月
论文发表时间:2017/8/3
标签：汽车论文; 电控论文; 系统论文; 发动机论文; 燃油论文; 电子论文; 技术论文; 《文化研究》2017年4月论文;