基于自动控制系统的汽车电子技术应用研究

基于自动控制系统的汽车电子技术应用研究

孔德敬,陈芳,王龙海,王林川

长城汽车股份有限公司 ，河北省保定市 ，071000

摘要：现代科学技术的快速发展与普遍应用，其对于汽车领域造成了非常大的影响，汽车开始朝着信息化和智能化的方向发展，汽车电子技术也变成了日后汽车行业发展的主要趋势。汽车在进行生产与制造的时候使用电子技术可以令汽车的操控性和舒适性以及安全性等方面得到提升，同时还可以有效的减弱能源消耗以及污染排放，其针对当前社会经济的持续发展来讲有着非常正面的推动作用，也可以令汽车制造企业在对经济效益给予保证的同时还能够重视社会效益与生态效益的发展。

关键词：自动控制系统；汽车电子电工技术；实践；探索

汽车电子技术促进了汽车智能化发展，使汽车朝着自动化方向发展，是汽车行业发展的必经之路。汽车电子技术的推广提升了人们出行的安全性和舒适度，人们在操作汽车中更加方便。新能源的使用，使汽车对环境的适应能力得到改善。汽车电子技术推动了汽车行业的发展，为人们提供更加舒适的出行。

1 汽车电子技术的概述 

1.1汽车电子技术的概念 

汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。一般的车体汽车电子控制装置主要是由发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统共同组成。一般而言，汽车电子技术会在汽车行驶的过程中发挥重要的作用。目前，我国电子电工行业已经进入到市场发展的过程中，汽车行业发展的速度很快，国内电子电工行业发展地相当成熟。但是汽车电子电工的专业性和系统性都很强，会在发展的过程中涉及到众多的领域。

1.2 汽车电子技术的原理 

早在20世纪的中期就已经出现了汽车电子控制技术的构想。最开始，汽车技术人员主要可以将汽车自动变速器运用于制造产业中。随着科学技术的不断发展，汽车电子技术也开始被运用于汽车零件的制造中。电子控制技术可以将计算机作为发展的核心，并有效地对汽车实际运行的状况进行科学地控制，从而减少人为操作造成的失误。如果能够将电子智能化运用于汽车稳定运行的过程中，有关计算机系统和汽车运行的数据就能够有效地被录入其中。在实际使用的过程中，电子系统还能够对周围的环境和使用的状态进行全盘分析，并让汽车始终都处于最佳运行状态中。
2汽车自动化控制系统的功能模块
2.1传感器系统
传感器是对汽车使用过程中各种零件的状态进行感应的部分，通过传感器可以及时判断出各种设备的运行状态，从而便于驾驶人员及时对车辆的运行状态进行了解，防止各种突发事故的出现。汽车传感器工作过程中，各种信号的传输通道主要有两种方式，一种是根据时间节点对各种信号进行传输，如果传输的时间点不同，传输的信号也不相同。另一种是频分制，信号的发送主要是根据信号的频率来确定的，由于电路的结构比较简单，出现的故障也不多，所以在实际应用过程中可以大力推广。
2.2中央控制系统
中央控制系统是对整个汽车进行控制的系统，主要通过微型计算机实现对汽车的控制。微型计算机具有多种功能，接口较多，可以实现对各种数据的高效监管和控制，并且能够同时完成不同的任务。采用微型计算机对汽车机械自动化系统进行控制，其控制的精度较高，反应速度很快，极大地提高了汽车机械系统的运行效率。
2.3PLC通信模块
进入21世纪之后，计算机技术、通信技术以及网络技术的不断发展，推动了PLC技术的进步，加上遥感技术、远程监控技术、集成技术等方面的应用，为PLC技术的进一步完善提供了重要支持。在汽车自动化控制系统中，PLC程序设计主要采用STEP7软件编制，可以进行功能块图以及语句的编辑。并且还可以对不同的工作环境进行分析，在PLC设备中，有不同的输入输出模块，对应了相应的设备，在这个系统中还可以设置人机对话的界面，提高各种信息的处理水平。
3自动控制系统下的汽车电子技术
3.1创新汽车制动系统的研究
汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性，多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料，如今众多交通事故中，由于制动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠，对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。
制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车，使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定，在汽车领域内，一切都是以安全为前提，在此基础之上，对自动控制技术加以研究，能够在科学上加强安全性。

3.2汽车电子中的电子元件开发
汽车电子技术涉及到许多电子元件，每一个元件都有其相应的用处，有的甚至有着至关重要的作用，如何确保每一个电子元件都能够应用到位，如何开发创新新的电子元件，是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。汽车电子最重要的作用是提高汽車的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。

3.3发动机系统的改善
目前汽车发动机主流是汽油发动机，对于环境污染严重的今天来说，汽油发动机可以说是罪魁祸首，只有在抛弃汽油发动机的提前下，对发动机系统的进行创新和技术开发，才能让汽车电子的发展显得更加有意义。
天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用，作为一种新型的能源汽车，发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲，与一般的汽油发动机对比，一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机，天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前，天然气发动机主要存在两种形式：一是由汽油机改装成双用燃料发动机，二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知，当进气道处要实施天然气喷射时，将会存在诸多的问题，主要表现在四个方面：第一，降低了发动机充气效率；第二，平均有效压力出现降低；第三，动力性出现下降；第四，排放性能与原车水平保持一致。因此，必须要充分发挥天然气能源优势，不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术，改善压缩天然气发动机的性能。
3.4变速系统
电控自动变速器结合了发动机荷载、转速等技术，实现了变速杆位置的动态性调控，确保变速和换挡都处于位置，这就使汽车的加速性能得到保障，提升汽车的灵敏度，将汽车的负荷真实的反应出来。电子气动换挡可以取代传统的机械换挡，从而使汽车的操作更加便捷，提升汽车出行的安全性。在完善了汽车的制动系统后，可以切实减少汽车机械故障的产生。
4结语
汽车电子技术促进了汽车智能化发展，使汽车朝着自动化方向发展，是汽车行业发展的必经之路。汽车电子技术的推广提升了人们出行的安全性和舒适度，人们在操作汽车中更加方便。新能源的使用，使汽车对环境的适应能力得到改善。汽车电子技术推动了汽车行业的发展，为人们提供更加舒适的出行。
参考文献
[1]杜昭勋.深化改革全面提升汽车电子电工教学质量[J].神州（中旬刊），2013，1（2）：78-79.
[2]庄彦霞.汽车电子技术的应用与发展趋势浅析[J].农业装备与车辆工程，2009（02）.