关于电子控制技术在车辆工程中的应用分析

2016-03-14陈世锟徐鹏霄陈浩沈阳理工大学汽车与交通学院辽宁沈阳110159

化工管理 2016年12期

陈世锟徐鹏霄陈浩（沈阳理工大学汽车与交通学院，辽宁沈阳110159）

关于电子控制技术在车辆工程中的应用分析

陈世锟徐鹏霄陈浩（沈阳理工大学汽车与交通学院，辽宁沈阳110159）

在信息技术、车辆工程和电子工业不断发展的当今，越来越多的新型控制技术加入到了车辆工程的应用当中，其中用的最为广泛技术就是电子控制技术。这项技术主要在各种汽车的底盘、动力装置的应用上发挥这其独特的作用。本文通过介绍不同种电子控制技术的功能、原理和组成，重点讨论了这项技术在新能源发动机和混合动力汽车系统等上面的应用。

新型电动汽车；电子控制技术；新能源的发动机

1　在汽车动力装置上应用电子控制技术

1.1应用于传统的汽车发动机上面

目前，要想应用一些电子控制技术，就必须有ECU（电控单元）、传感器和执行器三个主要部分组成。现如今比较传统的发动机有两种，分别是柴油机和汽油机。这项电子技术在这些传统发动机的点火系统、燃油喷射系统和其他系统的电子控制上有着不错的应用，下面就重点介绍一下电子控制技术在发动机的点火系统和燃油喷射系统的应用。

燃油喷射的电子控制系统。这个系统最基本的功能就是完成“量”和“时”的正确控制，所谓的“量”就是控制燃油的喷油量；“时”就是控制喷射正时。这些电子控制单元根据目标的进气量和空燃比来确定出燃油的喷油量，接下来，进一步根据各个传感器的信号不断修正确的喷油量，这就使得发动机能够获得最合适浓度的混合燃气。在这之后，电子控制单元还能够根据发动机的工作负荷、凸轮轴和曲轴位置传感器等各种装置，进一步确定出合理的喷油时刻，达到在最佳的喷油时刻喷入足够的喷油量，促使发动机保持一个经济性和排放性最佳的状态。

点火系统电子控制系统。对一般的汽油机器，必须装配一个电子控制点火系统，该系统的功能就是完成对点火提前角的控制。在运行的时候，电子控制单元分析各种不同传感器的信号，进一步判断机器的运行状况，控制在最好的提前角进行点燃混合燃气，这就改善了发动机在点火的时候的燃烧效率。同时，这个电子控制系统还能对点火的能量和爆燃现象就行有效的控制。

1.2应用于新能源的发动机上

电控氢燃料发动机。这种发动机比原始的发动机具有更好的实用性和适应性，结构也更容易继承，并且氢燃料还具有燃烧速度快，热效率和能量密度都很高，着火点也比较低，点火的时候很少有燃烧缓慢的现象等各种作为理想燃料的优势。但是，氢燃料还具有一些难以控制特性，比如，在其燃烧的时候很容易就发生回火、早燃等不正常的燃烧现象，电子控制系统就是根据氢燃料这个复杂的特点进一步采取的针对措施。这种氢发动机与传统发动机的电子控制系统相比，在控制的量和内容上基本上一样的，它们之间在控制策略上的最大的不同就是氢燃料的发动机还需要进一步去控制氢在燃烧时的各种回火现象。因此，要想在氢燃料的发动机上广泛的应用电子控制系统，就必须解决氢燃料在燃烧的时候的各种不正常的燃烧现象。

电控天然气发动机。使用天然气作为燃料具有很多优势，比如，天然气的价格很便宜、储能丰富，污染小等等。因此，天然气作为燃料而言，被誉为了21世纪最有前途和清洁燃料之一。然而，天然气的发动机与原始的发动机对比来看，它还是有许多不足的地方的，比如，天然气发动机不易点燃、动力差、排气气温过高、润滑的性能比较差等等。所以，用电子控制系统去控制空燃比、点火是能量和提前角是对于现在的天然气发动机来说一个非常重要的一个课题，以保证天然气发动机的动力、排气温度和润滑性等各方面的性能，让发动机更具有经济性和良好的排放性能。这种氢天然气动机与传统发动机的电子控制系统相比，在控制的量和内容上是差不多的，但是在点火提前角和能量、喷射燃料的准确性控制上就必须依赖于实现电子控制技术的控制。

2　在汽车底盘上应用电子控制技术

防止汽车制动时抱死的系统（ABS）。装有这种系统的汽车，在各种不同的路面上发生制动的情况时，在地面和车轮之间滑移率总是保持在合理的系数要求范围附近，这就使得各种汽车在制动的时候具有不错的操控性、稳定性和效能。这种电子控制系统通过控制车轮的制动能力，达到对车轮转速的控制，进一步防止汽车在制动时的甩尾和侧滑现象，并且也减少了一部分的制动距离。根据在制动过程中，控制器会以车轮的转速为信号去判别车轮抱死的时刻，同时并发出指令进行控制，用来调节制动轮缸的油压，从而控制了车轮的制动能力，使得车轮的处在最好的滑移率范围之内，并且车轮不会被抱死，从而让汽车在制动时能用最短制动距离，获得更佳平稳的制动效果。

防止驱动时车轮打滑的系统（ASR）。多种车辆在加速或起步的过程中，各个车轮上速度传感器不断地向电子控制系统发送车轮转速的信号，然后，控制器根据这些信号计算出滑移率。当某一轮胎的滑移率超出安全范围的时候，控制器就开始发挥作用，不断地去调整发动机输出功率，减少车轮驱动力，用来降低滑移率，保证其在安全范围内。这就使得在驱动车辆的过程中具有更好的控制转向能力和方向的稳定能力，利用地面附着能力使得汽车在起步和加速过程中变得越来越自如，并且在一定程度上降低了轮胎的磨损程度。