控制技術(shù)在汽車電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用
時間:2022-09-08 10:19:05
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摘要:汽車電子控制系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用計算機(jī)控制技術(shù)能夠大大提高汽車性能,也滿足大眾對于汽車舒適性的要求。目前,汽車大多數(shù)都配備有娛樂導(dǎo)航系統(tǒng),這種系統(tǒng)就是計算機(jī)控制技術(shù)在汽車電子控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用體現(xiàn)。在這一背景下,本文展開對汽車電子控制系統(tǒng)中計算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用研究,希望能夠?qū)ζ嚠a(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新化發(fā)展提供理論依據(jù)和支持。
關(guān)鍵詞:汽車電子控制系統(tǒng);計算機(jī)控制技術(shù);應(yīng)用研究
相關(guān)研究表明,汽車不安全問題的根源有九成以上是公路交通事故,而在事故問題中,車輛碰撞、追尾等比重非常高。為了提高行車的安全性,減少這種事故發(fā)生概率,我國投入了大量資金和資源,來研究汽車的自動安全技術(shù)。而很顯然這需要計算機(jī)控制技術(shù)的介入和使用,所以怎樣通過計算機(jī)控制技術(shù)的運用來大大改善汽車性能水平,是當(dāng)前汽車行業(yè)著重研究的課題之一。
1汽車電子控制系統(tǒng)簡述
1.1汽車電子控制系統(tǒng)含義
最近幾年電子技術(shù)、汽車行業(yè)發(fā)展迅捷,兩者結(jié)合的程度也頗高,汽車電子技術(shù)便由此誕生。該技術(shù)的應(yīng)運而生對我國汽車行業(yè)發(fā)展而言具有變革性意義。新的時代背景下,衡量汽車智能化水平高低的一大指標(biāo)就是汽車的電子化[1]。自技術(shù)上看,汽車電子技術(shù)既能夠改善設(shè)備的質(zhì)量性,又能夠豐富和拓展汽車的功能性。汽車電子控制系統(tǒng)分作四類,其一是動力發(fā)動機(jī)集中控制系統(tǒng)。它又分作很多子系統(tǒng),比如發(fā)動機(jī)集中控制系統(tǒng)、自動化變速控制系統(tǒng)等。其二是智能車身電子系統(tǒng),它也囊括了諸多子系統(tǒng),像是自動調(diào)節(jié)座椅系統(tǒng)、汽車夜視系統(tǒng)等。其三安全系統(tǒng)、底盤綜合控制。比如駕駛員智能支持系統(tǒng)、車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)等。其四是娛樂通訊系統(tǒng)。比如音響系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等[2]。當(dāng)前大眾在購買汽車時,汽車電子功能是否多樣和先進(jìn)成為挑選汽車的重要指標(biāo)之一。
1.2汽車電子技術(shù)的優(yōu)點
第一,汽車修復(fù)時間大大減少。相關(guān)研究證實,汽車總故障中汽車電氣設(shè)備故障占比高達(dá)1/3,眾所周知,汽車的構(gòu)造比較復(fù)雜,其中零部件非常多,加上濕度、道路、環(huán)境等諸多外界因素的影響,汽車最終的可靠度和質(zhì)量性是無法完全保障的,換言之,汽車性能還存在較大的提升空間。如今,伴隨著汽車功能的增加,汽車零部件也顯著增多,電氣設(shè)備故障率也隨之明顯上漲。而電子控制汽車中大部分都裝設(shè)了自診斷系統(tǒng),該系統(tǒng)可精準(zhǔn)評判故障類型,提高診斷速率,令汽車修復(fù)時間大大縮短。第二,節(jié)油效果突出。相較于傳統(tǒng)油器式發(fā)動機(jī),汽車發(fā)動機(jī)多施行的是電子綜合優(yōu)化管控,這種方式燃油消耗量大大減少,平均降低13%左右。因為汽車控制機(jī)械參數(shù)頗為復(fù)雜,所以實行電子技術(shù)優(yōu)化管控后,計算機(jī)能夠?qū)刂茖ο蟮膲毫?、溫度等各種參數(shù)進(jìn)行采樣,通過科學(xué)規(guī)范的數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)對汽車執(zhí)行機(jī)構(gòu)的合理控制[3],這樣便可以確保汽車運行狀態(tài)良好的同時,還能大大節(jié)省耗油量。第三,降低污染。發(fā)動機(jī)空燃相較于閉環(huán)控制系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)傳感器的依賴度更重,在控制系統(tǒng)的幫助下,可完成實際空燃的范疇管控,技術(shù)工作者經(jīng)由增設(shè)三元催化精華、廢氣再循環(huán)等裝置,大大節(jié)約燃油量,還可分解排放氣體,減輕對大氣環(huán)境的污染程度。第四,降低交通事故發(fā)生率。交通事故的產(chǎn)生原因有兩點,人為和客觀。而增加電子裝置可實現(xiàn)對人為、客觀因素的把控,從而減少事故發(fā)生概率。人為因素把控的電子裝置包含檢測人的反應(yīng)時間、心理狀況、預(yù)防酒駕等,客觀因素把控的電子裝置包括安全氣囊、電子控制防滑裝置等。最后,增強乘坐的舒適感?,F(xiàn)代化汽車運行系統(tǒng)中應(yīng)用汽車電子技術(shù),可加強對路況等的了解和掌握,從而實現(xiàn)對減震器等的參數(shù)控制,提升乘坐人員的舒適度和體驗感。而且大眾還可按照自身需求來進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié),令汽車自動控制程度更符合現(xiàn)代人個性化需求。
2汽車自動控制系統(tǒng)的分類
汽車自動控制系統(tǒng)分類有兩種方法,其一是依據(jù)控制系統(tǒng)是否存在反饋環(huán)節(jié)來分類,其二是按照系統(tǒng)傳輸信號對時間的關(guān)系來分類。第一種方式可分成開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。第二種方式可分作連續(xù)控制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng),指的是汽車自動系統(tǒng)控制作用是受到系統(tǒng)輸出量的影響,每個單元精度對開環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度具有決定性影響。因此該系統(tǒng)多應(yīng)用在精度要求偏低的情況下,而且由于該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,所以更適合干擾因素少的場合下使用。閉環(huán)控制系統(tǒng),指的是系統(tǒng)輸出經(jīng)由檢測反饋單元直接反饋回來,然后作用到控制部,從而形成一種閉合的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。該系統(tǒng)最大的優(yōu)點是能夠?qū)ψ詣踊到y(tǒng)參數(shù)內(nèi)變化或者外部干擾形成的偏差進(jìn)行糾正,而且缺點在于精確度偏低[4],而且系統(tǒng)元件存在間隙,這會使得系統(tǒng)存在不穩(wěn)定風(fēng)險,從而影響汽車最終的運行狀態(tài)。連續(xù)控制系統(tǒng)其控制作用信號具備一定的連續(xù)化、模擬化特征。離散控制系統(tǒng),又被稱作采樣控制系統(tǒng),它最大的特征是系統(tǒng)控制信號采樣數(shù)量、連續(xù)兩、數(shù)字量的不同。通常來講,凡是采樣數(shù)值計算機(jī)控制系統(tǒng),大部分都屬于離散系統(tǒng)。
3汽車電子控制系統(tǒng)中計算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用
3.1汽車發(fā)動機(jī)方面的具體應(yīng)用
汽車發(fā)動機(jī)主要構(gòu)成包括點火時間控制裝置、燃油噴射控制裝置、怠速運轉(zhuǎn)控制裝置、再循環(huán)控制裝置。發(fā)動機(jī)速度、進(jìn)氣量的不同,會令點火延遲控制系統(tǒng)點火時間有所差別,想要確保點火時間的最優(yōu)化,務(wù)必要對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣量、速度展開科學(xué)化的合理管控,確保速率固定值的最佳化,從而實現(xiàn)汽車燃料消耗的最低值。爆震傳感器通過閉環(huán)系統(tǒng)把搜羅到的數(shù)據(jù)反饋至開環(huán)控制系統(tǒng)中,對廢氣排放加以把控,最大化減少廢氣排放量,實現(xiàn)管控的最終目的。另外汽車發(fā)動機(jī)中,通過計算技術(shù)所獲取的反饋信息,可加強對參數(shù)、發(fā)動機(jī)冷卻溫度等的優(yōu)化調(diào)節(jié),令汽車發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速在合適的體系中穩(wěn)妥的狀態(tài)下。若想進(jìn)一步提升發(fā)動機(jī)運行的態(tài)勢,則要對其充氣效率施行科學(xué)把控,并采取手段減輕汽車運行壓力??梢詫ζ嚉飧讎娚溆枰越∪卣梗\用汽車電子技術(shù)來提高自然吸氣發(fā)動機(jī)的性能水平。
3.2汽車底盤方面的具體應(yīng)用
汽車底盤電子控制系統(tǒng)中關(guān)鍵構(gòu)成部分是驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)、防抱死制動控制系統(tǒng)。汽車驅(qū)動安全裝置中,牽引力控制系統(tǒng)、防抱死控制系統(tǒng)缺一不可。要想推動汽車底盤系統(tǒng)的良好運行,必須要把計算機(jī)控制技術(shù)運用到其中。驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)可借助于計算機(jī)的精準(zhǔn)來確保車輛啟動、轉(zhuǎn)向時通過加速輪的啟動轉(zhuǎn)動,建立起協(xié)同效應(yīng),從而令汽車的運行態(tài)勢步入良好軌道中,實現(xiàn)駕駛和乘坐人員體驗感的大幅提升。因為計算機(jī)控制技術(shù)的精確把控,我們在控制汽車系統(tǒng)時,令其按照移位特征來對變速比展開高精準(zhǔn)的控制,減輕燃料的消耗,同時大大提高效率[5]。而且因為由計算機(jī)控制技術(shù)的調(diào)整,汽車換擋也更為平滑和舒適,從而令汽車的優(yōu)勢更凸顯出來,且大大增加了汽車的使用壽命。
3.3汽車安全控制系統(tǒng)中計算機(jī)控制技術(shù)的具體應(yīng)用
因為道路狀況復(fù)雜多變,汽車運行速度又比較快,所以汽車的安全性必須要依賴高科技術(shù)來實現(xiàn),確保汽車安全控制系統(tǒng)功能最大化發(fā)揮。汽車電子安全系統(tǒng)包括了車身系統(tǒng)內(nèi)的全部電子設(shè)備,像是碰撞警示、安全氣囊等,這些電子安全系統(tǒng)會大大提高和改善乘客駕駛?cè)藛T的體驗感,使其更感舒適。例如,安全氣囊裝置中采用計算機(jī)控制技術(shù),能夠最大化確保駕駛?cè)藛T的人身安全。防御系統(tǒng)、碰撞系統(tǒng)則能夠有效躲避和降低倒車、追尾事故的發(fā)生概率。當(dāng)汽車行駛過程中,倘若發(fā)生兩輛車輛安全距離縮短的狀況時,系統(tǒng)會自動警示,駕駛?cè)藛T獲得提醒做出調(diào)整,以防兩輛車出現(xiàn)碰撞。駕駛員倒車時也因為有碰撞警示、預(yù)防系統(tǒng),可以更為安全和高效的躲開障礙物,防止發(fā)生不必要的事故。制動防抱死系統(tǒng)是當(dāng)前汽車中極為普遍的一個系統(tǒng),傳統(tǒng)的汽車防抱死系統(tǒng)是通過機(jī)械原理完成剎車時輪胎鎖死,防止出現(xiàn)追尾、翻車等不安全事故。但是最近幾年計算機(jī)技術(shù)獲得顯著發(fā)展,電子制動分配技術(shù)由此誕生,它比傳統(tǒng)防抱死系統(tǒng)的動力性更強,可大大提高制動效果,還可確保車輛的安全。電子制動分配技術(shù)和制動防抱死系統(tǒng)的有效聯(lián)動,可讓車輛按照車身重量、車速、路況等信息對剎車制動力加以合理化分配,對前后輪的制動進(jìn)行科學(xué)化調(diào)節(jié),進(jìn)而確保車輛總體的平穩(wěn)和安全,最大化規(guī)避駕駛員緊急制動而可能造成的側(cè)翻等狀況。通過電子穩(wěn)定裝置來提高汽車的平穩(wěn)性,尤其雨后濕滑路況下駕駛員緊急剎車,也會因電子穩(wěn)定裝置而保障車輛的不側(cè)翻和安全運行。
3.4汽車電子監(jiān)控系統(tǒng)方面的具體應(yīng)用
計算機(jī)系統(tǒng)和汽車電子監(jiān)控系統(tǒng)的鏈接,是把服務(wù)器發(fā)出的信號進(jìn)行連接,為駕駛?cè)藛T提供具體的行車信息。此外電子監(jiān)控系統(tǒng)還能夠依據(jù)駕駛時間來適時提醒不可疲勞駕駛,保障全車人員的生命安全。電子監(jiān)控系統(tǒng)作用頗大,車主可借助于衛(wèi)星定位系統(tǒng)隨時隨地監(jiān)督車輛,假如車輛受損或者丟失,車主可參考電子通信監(jiān)控系統(tǒng),對車輛進(jìn)行定位,更好的找回失車,或者查看車輛受損具體情況。計算機(jī)技術(shù)還可對車輛展開自檢,運用車載控制器更好的了解車輛的行駛里程、各構(gòu)件狀態(tài)、耗損度等,并第一時間對故障進(jìn)行篩選排除,保證車輛的安全運行。一些配置有車輛自檢系統(tǒng)的汽車,可把在線監(jiān)控器檢測端口和計算機(jī)進(jìn)行連結(jié),這樣能夠第一時間獲悉車輛故障信息,為車輛的使用提供最大便利性。
3.5汽車信息系統(tǒng)方面的具體應(yīng)用
車載信息系統(tǒng)是現(xiàn)代化汽車的標(biāo)配系統(tǒng),該系統(tǒng)可以更好的滿足大眾需求。汽車信息系統(tǒng)的發(fā)揮得益于計算機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展。如今汽車信息系統(tǒng)越發(fā)復(fù)雜,電子控制器的運用也更加多變,但幾乎都是通過實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的連接來更好的完成汽車子單元的通信功能,從而加強對各部件功能的精準(zhǔn)把控。監(jiān)控電子控制單元是其中一項重要系統(tǒng),憑借自身的通信功能可完成對汽車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的搜集,包含有里程訊息、燃油量等,建立完整的信息處理體系。在計算機(jī)技術(shù)的支持下,汽車信息系統(tǒng)得以不斷完善和更新,令汽車的駕駛朝著無人駕駛的方向進(jìn)一步發(fā)展。大數(shù)據(jù)時代下,大眾對于汽車影音導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴程度越來越高,該系統(tǒng)功能需要搭配適合的gps接收器才能發(fā)揮作用,而該接收器亦是需要計算機(jī)技術(shù)來完成功能分配和銜接,確保其形成統(tǒng)一化系統(tǒng),從而提供更全面的信息。
4結(jié)語
總而言之,伴隨著計算機(jī)技術(shù)的更新和發(fā)展,汽車電子控制系統(tǒng)的發(fā)展空間也越來越大,在計算機(jī)技術(shù)的深度全面應(yīng)用下,大眾對汽車顯然有了全新的認(rèn)知,很多自動化系統(tǒng)得到了大眾的認(rèn)可和支持,而這也是汽車行業(yè)未來的發(fā)展趨向。所以計算機(jī)基礎(chǔ)上的汽車電子控制系統(tǒng)也必然會獲得更深層次的發(fā)展,不斷開發(fā)創(chuàng)新下,其必然朝著集成向、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向轉(zhuǎn)變,這是未來汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)化發(fā)展不可逆的趨勢,也是業(yè)內(nèi)人為之努力的方向。
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作者:韓少平 單位:中國人民解放軍31401部隊
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