汽车电子控制系统的关键技术分析

　　安高平孙刚
　　【摘要】现如今，电子技术已经遍布人们生活的各个角落，有效提高了相关行业控制工作的效率，使电子控制系统发挥出了非常显著的效果。汽车电子控制系统能够辅助驾驶员对车辆进行精准控制，这不仅降低了驾驶员的操作强度，同时也能提高汽车控制的有效性和安全性，进而使我国汽车行业的技术水平得到进一步的提升。
　　【关键词】电子控制系统；汽车；关键技术；发展趋势
　　引言：
　　目前，我国汽车行业的相关技术正在不断发展和更新，现代化汽车电子控制系统在汽车行业发展过程中占据着十分重要的地位。电子控制系统在保证车辆安全行驶和驾驶舒适度方面发挥着重要作用，并且具有诸多优势。文章首先研究了汽车电子控制系统的工作原理，其次对各种关键技术进行分析与讨论，最后展望了汽车电子控制系统关键技术的发展趋势。
　　一、汽车电子控制系统的工作原理
　　在汽车配置上，电器的分布较为零散，其机械结构也十分的复杂，要想在这个基础上，通过ECU电子控制单元来对其进行集中化的管理控制，很难达到相应的简化效果。针对这个问题，应该在汽车电气电子控制系统的设计中，将各类电气进行分配布置，按照区域内容来进行结构化的设计。现代汽车电器电子控制系统中，主要分为六个区域：左前区、左后区、右前区、右后区、驾驶室区和仪表信号区，通过ECU电控单元，来对各个区域的电器进行连接、控制，所有电子控制单元，都是通过信号总线进行连接，最后再汇集到总的控制区域进行连接。
　　汽车电子控制系统的六大区域主要是利用电源线路连接，最终都集中在蓄电池上，进而保证电路统一控制，并且为相关电气元件提供充足的电力。在汽车电子控制系统中，总控制区是非常重要的部分，该部分主要是转换装置发出的指令和传输的信号进行处理和执行，之后通过相关软件，发出控制信号，通过主线路传输至各个节点，进而在六大区域内实现协调控制。在汽车电子控制系统中，ECU电子控制单元不仅能够获取主线路传输的控制信号，能获取其他区域发出的反馈和协调信号，同时，各区域内分布的ECU电控单位还需要获取本区域内各感应元件发出的信号，进而根据信号内容，对相关工作情况进行监督与控制。
　　二、汽车电子控制系统的关键技术
　　（一）发动机电子控制技术
　　目前，我国还局限在传统的发动机领域，导致我国在燃油喷射电子控制、提前点火电子控制（ESA）、废气再循环控制（ERG）等方面与国际水平相比还存在着较大的差距。就此方面的关键技术而言，需要注意以下几个方面：首先，汽油机稀薄燃烧技术，其最重要的功效就是能够提升汽油的利用率，提高其经济效能。而且汽油机稀薄燃烧技术的应用可以有效减少汽油燃烧而产生的污染气体，有效提升了对环境的保护作用，为汽车的绿色环保提供支撑。此外，稀薄燃烧技术还能够让汽车发动机不在受制于敲缸界限的限制，而且可以为汽车在运行过程中的调节提供支撑，减少汽车因为运行而产生的负荷，让发动机的性能得以提升；其次，四冲程汽油机缸内直接喷射发动机技术也同样是其中的关键技术，其更为重要的是能够调节缸内喷射的汽油量，进而让汽车燃油更加充分地燃烧，并通过扩散性燃烧的方式提高缸内汽油的燃烧率，让汽车发动机的压缩比得以优化，让发动机的功率得以提高。
　　（二）底盘电子控制系统
　　底盘电子控制系统也是现阶段汽车行业中非常重要的电子控制系统之一，该系统主要是在汽车悬架电子控制技术和汽车自动变速器电子控制系统的基础上，通过更加深入的研究得到的新型电子控制系统。汽车底盘电子控制系统的关键技术主要包括如下几点：第一，电子控制自动变速器，其与传统汽车变速器相比有非常多的优点，例如，换挡更加流畅、油耗更低、动力传输精度更高等，同时，电子控制自动变速器的工作流程更加流畅，其具体工作流程主要是车速节流阀的开度信号经过转换传输至ECU中，之后ECU输出信号至电磁阀，电磁阀会对油压回路进行控制，进而使传动比更加精确，最终使自动变速器获得最佳挡位和最佳换挡时间；第二，悬架电子控制技术，该技术应用之后，电子控制系统能够根据汽车的实际驾驶情况对车身悬架进行调节，同时也会考虑悬架的弹性刚度，通过对汽车阻尼系统进行调节和控制，可以有效提高汽车运行过程中的稳定性，进而给驾驶员更加舒适的驾驶体验。
　　（三）汽车机械制动电子控制系统
　　现阶段，人们还将汽车电子控制系统技术用于控制汽车的机械制动装置，进而提高了制动系统的安全性和制动效果，其主要特点有以下几点。
　　第一，系统缩短了制动的距离，显得更加稳定。因为制动执行设备与制动踏板间取消了以往液压与机械连接，而应用的是数据线，这会极大地降低制动器发挥作用的时间，从而更好地减短了制动的距离。
　　第二，不用制动液，安装过程简易快捷，环保性能较好，也有利于提升系统的利用率。此外，也可以降低系统本身的重量；
　　第三，取消了常规的制动系统第中的真空增压设备，进而缩小了需要的空间，使得机罩以下的布置更为灵活，由于相关的零件被取消，所以安装起来相对简易；
　　第四，制动的踏板具有可调节性，这样会使得驾驶人员更加舒适，并且具有良好的安全性能。此外，在ABS的模式下踏板不会回弹或振动，所以没有噪声的污染；
　　第五，可以达到全部制动与稳定的性能，如：ABS、EBD、TCS、ESP、BA、ACC等；
　　第六，能夠便捷地和交通管理系统进行联网，有助于集成相关的附加功能，如电子驻车的制动；
　　第七，有的高级车辆具有控制系统，如：主动巡航的控制系统，能够简单地利用数据总线和制动系统连接在一起，而其他简易的性能只要附加软件或者传感器连接到制动系统就可以实现。EMB系统现阶段还存在很多问题需要解决，如因汽车的外部条件发生的变化，如产生磨损现象，会导致制动执行设备的效率不够稳定，进而增加了控制的难度。
　　三、汽车电子控制技术的发展趋势
　　随着人们对汽车性能要求的不断提高，单一系统控制的应用已经无法满足汽车性能的整体提高，尤其是汽车底盘动力学集成控制研究和发动机电子控制系统技术已经成为国际汽车领域研究的重点问题，探索这两个问题的解决措施也成为汽车电子控制系统在未来技术发展的主要方向。对发动机的运行参数进行科学合理的设置能够实现发动机柔性的提升和保持最佳的运行状态，同时电子控制系统技术能够快速使发动机故障问题得以很好排除，以更加稳定的状态高效运行。比如，汽车芯片的使用已经从之前的通用芯片逐渐发展成为当前的专用集成芯片，这就让发动机的体积越来越小，但是其所实现的功能越来越强大，并能够呈现出多元化和集成化态势。此外，发动机电子控制系统还要注重其控制单元的专业化，通过集成的方式让多功能既在专业的基础上实现多功能化。电子控制单元为了提高底盘系统的应用性能和实用性，可以针对不同性能的系统统一为一个总的稳定电子控制系统，其能够通过单一的中控制起作用，达到对各个单元的集中控制，依托于此对各个供能系统发号施令。
　　四、结语
　　就目前，汽车电子控制系统的发展趋势来看，电子控制系统和相关的技术已经成为汽车设计和生产领域的关键技术，能够有效提高汽车的整体性能。因此，为了进一步提高我国汽车生产制造水平，使我国的汽车行业在国际竞争中占据更加有利的地位，相关工作人员需要对相关技术展开更加深入的研究，使汽车电子控制系统及技术获得更为广泛的应用和更好的发展。
　　【参考文献】
　　〔1〕孙环。汽车电器的现代电子控制技术研究〔J〕。内燃机与配件，2018（01）：199。
　　〔2〕赵志芳。汽车电器的现代电子控制技术〔J〕。电子技术与软件工程，2017（08）：248。