现代汽车电子控制组成与作用

摘 要随着汽车产业的快速发展,电子化、集成化、信息化、网络化、智能化是汽车发展的主流方向,现代汽车采用电子控制技术已经越来越普遍,现在的汽车是以计算机为控制中心的高度自动化控制的系统,并且该系统随着汽车功能的不断升级会变得日益完善与复杂.

关 键 词汽车工程；汽车电子控制系统；汽车电气设备

中图分类号U46文献标识码A文章编号1674-6708（2012）64-0135-02

汽车电子控制通常被称为汽车电脑控制,这个系统主要是利用各种传感器来探测各类信息,经过电子控制单元ECU进行信息处理,从而推动个电子元件的工作进程.

1汽车电子控制系统介绍与工作流程

1.1汽车电子控制系统介绍

1）发动机和动力传动集中控制系统.包括发动机集中控制系统、自动化变速控制系统、制动防抱死和牵引力控制系统等；2）底盘综合控制和安全系统.包括车辆稳定控制系统、主动式车身姿态控制系统、巡航控制系统、防撞预警系统、驾驶员智能支持系统等；3）智能车身电子系统.自动调节座椅系统、智能前灯系统、汽车夜视系统、电子门锁与防盗系统等；4）通讯与信息/娱乐系统.包括智能汽车导航系统、语音识别系统、“ONSTAR”系统（具有自动呼救与查询等功能）、汽车维修数据传输系统、汽车音响系统、实时交通信息咨询系统、动态车辆跟踪与管理系统、信息化怎么写作系统（含网络等）等.

1.2汽车电子控制系统工作流程

在汽车电子控制系统中,电子控制的一般过程是这样的,汽车在运行时,各传感器不断减持汽车运行的工作状况等信息,并将这些信息实时的通过输入接口传送给ECU,ECU接收到这些信息后,根据内部预先编写好的控制程序,进行相应的决策与处理,并通过其输出接口输出控制信号给相应的执行器,执行器接收到控制信号后,执行相应的动作,实现某种预定的功能.

2汽车电子控制系统的组成

汽车电子控制系统一般由三部分组成：传感器、控制单元（电脑）和执行机构.

2.1传感器

传感器是一种信号转化装置,它可以将非电信号转化成电信号,它的主要作用是向汽车电脑提供运行的各种工况信息.汽车传感器过去单纯用于发动机上,现在传感器已经扩展到汽车底盘、车身和灯光、电气等各个系统.

2.2执行器

执行器又叫执行元件,它的主要功能是根据ECU输出的控制信号来执行相应的动作,以实现某种预定的功能,按照构造可以分为四类：电磁阀类、电机类、继电器类、显示器式.

2.3电子控制单元

电子控制单元就是俗称的汽车电脑,较早的汽车电子控制几乎都一个系统一个电子控制单元,随着汽车电子系统集成化的发展,许多系统的电脑被整合到一起,例如原先的电子控制点火系统ESA、燃油喷射系统MPI、自动变速器系统ECT,现在已经被整合为动力控制单元PCM.

汽车电子控制单元能在几毫秒内,迅速改变输出信号,也就是说当输入信息有变化时,电脑几乎是立刻改变输出信号,控制作用迅速而准确,随着计算机技术的发展,其处理数据的能力也越来越快,由原来的8位、16位、32位,已经发展到64位,运算速度也变得越来越高.

不同系统的电子控制单元,其安装的位置也不同,如燃油喷射系统的电子控制单元多置于仪表盘下方,以避免高热、湿度、震动的影响,安全气囊的电子控制单元多置于座椅或者操控台下,制动防抱死ABS的电子控制单元多置于发动机室或行李舱等处.

3汽车电子控制系统的主要作用

在汽车电子控制系统中,电子控制单元是一个相当重要的关键器件,也是控制系统的核心,它的主要作用有以下几个方面：

1）接受感受器或其他装置输入的信息,并将输入信号处理成电子控制单元能够处理的信号,如将模拟信号转换为数字信号；2）给传感器提供参考基准电压,参考基准电压有2V\5V\8V\9V\12V等几种类型,常见的主要是5V参考基准电压,如多大部分车系的节气门位置的传感器、光电式曲轴或者凸轮轴传感器,个别的车系如北京切诺基凸轮抽霍尔传感器才用的是8V的参考电压；3）计算、分析、存储信息.电子控制单元能够存储处理程序、各车型的特性参数及运算中的数据以及故障信号,根据信息参数计算出执行命令数值,将输入的信号与标准值对比并存储故障信息；4）输出执行命令.电子控制单元能够对数字信号执行器进行控制,电子控制单元直接进行驱动数字信号执行器,对于模拟信号执行器,电子控制单元通常会把数字信号转换成模拟信号后进行控制与驱动,需要较大电流通过的执行器,电子控制单元需要利用控制继电器来驱动执行器进行工作；5）自我修正功能.这项功能又被称为自适应功能或学习功能,主要是系统各个部件由于磨损、脏污、积碳或者工作环境发生变化时,传感器的初始值会发生对应的偏差,而电子控制单元具有检测、记忆、自动修正、调整的功能,这就可以使车辆在一定程度上能在有关数据变动的情况下,仍保持良好的工作性能.

例如,当节气门或步进电机赃污后,发动机怠速时节气门的开度或步进电机开启步数会自动增大,这是因为节气门脏污后,在相同的开度下,进气量会减少,将不是以维持额定的怠速转速,由于自适应功能,ECU会将节气门的开度或者步进电机的开启步数增大以维持额定的怠速转速,使发动机控制单元记忆了当前最佳工作值,但是当节气门被清洗后,发动机控制单元仍控制节气门或者步进电机以清洗前的开度来进行供气,发动机就会产生怠速过高的现象,严重时会发生游车现象,因此发动机需要重新进行匹配,使ECU重新进行自适应,从而回复正常怠速.

4结论

伴随着计算机技术、数字技术和网络技术等高科技元素在汽车行业的快速应用与发展,汽车电子控制技术势必会在工作精度、控制范围、产品适应性和智能化等方面有突飞猛进的发展,从而实现汽车更高效更人性化的发展,并且会在降低排气污染、降低燃油消耗、提升驾驶乐趣性和安全性等方面,汽车电子控制技术都有着越来越明显的优势.