朱迪臣

摘 要：伴隨現(xiàn)代電子科技的不斷發(fā)展，電子技術(shù)的使用范圍得到了極大的拓展，更多的行業(yè)慢慢利用電子技術(shù)來完成對行業(yè)的發(fā)展。對汽車行業(yè)而言，也應(yīng)該最大程度展現(xiàn)現(xiàn)代電子技術(shù)的效果，以此來促進(jìn)汽車行業(yè)的革新。所以，文章對現(xiàn)代電子技術(shù)在汽車中的使用以及未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了具體分析，以此來促進(jìn)汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代電子技術(shù);汽車行業(yè);發(fā)展趨勢

1 引言

目前，在汽車行業(yè)的發(fā)展歷程上，已經(jīng)慢慢使用電子技術(shù)對內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行了一些改進(jìn)，其中包含了一部分控制與導(dǎo)航系統(tǒng)，這些主要是電子技術(shù)在汽車工業(yè)中的具體應(yīng)用。所以伴隨汽車的不斷改革和發(fā)展的速度不斷加快，對與電子技術(shù)的需求也在持續(xù)增長。

2 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)使用情況

2.1 在發(fā)動機(jī)方面的使用

2.1.1 電子控制噴油裝置（EFI）

在現(xiàn)代社會中，對于汽車而言，機(jī)械或機(jī)電混合燃油噴射體系已經(jīng)不能滿足時代的發(fā)展，電控燃油噴射裝置由于自身良好的性能獲得了全面應(yīng)用。電控燃油噴射系統(tǒng)是在六十年代末開展發(fā)展的。和傳統(tǒng)的化油器供油體系相比較，它主要的有點(diǎn)在于空燃比控制更加準(zhǔn)確，能夠達(dá)到最好的空燃比;此外，電噴技術(shù)改善了汽油的霧化、蒸發(fā)和加速性能，發(fā)動機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩也明顯得到提升。

2.1.2 電子點(diǎn)火裝置（ESA）

在上個世紀(jì)初期，點(diǎn)火系統(tǒng)就在汽車發(fā)動機(jī)中進(jìn)行了使用，目前，點(diǎn)火系統(tǒng)已經(jīng)由無觸點(diǎn)集成電路逐步發(fā)展到微機(jī)控制的電子點(diǎn)火系統(tǒng)。微機(jī)控制的電子點(diǎn)火系統(tǒng)可以對發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角的范圍進(jìn)行有效的維持與控制，使得汽油機(jī)的點(diǎn)火時刻能夠長期處于最佳狀態(tài)，以此來深入發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的潛能。

2.1.3 息速控制系統(tǒng)（ISC）

息速性能的高低能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)性能的好壞進(jìn)行有效的評價，息速性能如果太差將會造成油耗不斷加大，并且排污極大，所以必須對其進(jìn)行掌控。在目前的汽車中往往都會設(shè)置怠速控制系統(tǒng)，由ECU控制，并保持在一定的穩(wěn)定范圍中。息速控制往往表示對息速轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，其本質(zhì)含義為對怠速工況時的進(jìn)氣量實(shí)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。其基礎(chǔ)原理為：ECU按照冷卻水溫度、空調(diào)負(fù)荷信號等對目前轉(zhuǎn)速進(jìn)行相應(yīng)的計算，同時和實(shí)際的轉(zhuǎn)速進(jìn)行對比，并且對怠速開關(guān)與車速的信號進(jìn)行檢測，以此來推斷汽車是否處于息速狀態(tài)，確認(rèn)無誤后，根據(jù)目標(biāo)與實(shí)際的轉(zhuǎn)速差值運(yùn)行器進(jìn)行驅(qū)動，對進(jìn)氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。

2.2 電子技術(shù)在底盤方面的使用

2.2.1 電控自動變速器（ECAT）

ECAT能夠按照發(fā)動機(jī)的負(fù)載、轉(zhuǎn)速與車速、制動狀態(tài)和駕駛員控制等參數(shù)，通過計算機(jī)的計算和判斷，自動改變變速桿的方位，完成對變速的良好控制，不但能夠獲得良好的擋位。還能獲得良好的換擋時間。其優(yōu)點(diǎn)為加速度效果良好，靈敏度高，能量高，可以準(zhǔn)確體現(xiàn)行駛荷載和路況。傳動系統(tǒng)的電子控制裝置能夠自主適應(yīng)瞬時工況的改變，使得發(fā)動機(jī)能夠有效降低轉(zhuǎn)速工作。電子氣動換擋裝置主要是使用電子裝置來代替機(jī)械變速桿與變速組織之間的聯(lián)系，然后利用電磁閥和氣動伺服閥汽缸來完成工作。它不但可以使汽車操作更加簡單，并且能夠獲得良好的行駛動力與安全性。

2.2.2 防抱死制動系統(tǒng)（ABS）

這一系統(tǒng)是開發(fā)時間最長、應(yīng)用速度最快的關(guān)鍵安全組件。經(jīng)過避免車輪在制動時抱死來確保車輪和地面之間最好的滑動率（15-20%），使得汽車在各路面行駛的過程中，車輪和地面均能實(shí)現(xiàn)縱向峰值附著系數(shù)與極大的橫向附著系數(shù)，以此來確保車輛的行駛中不會出現(xiàn)抱死拖滑、失去轉(zhuǎn)向能力等各種不良情況，有效提升了車輛的穩(wěn)定與安全性，降低了制動距離。

2.3 電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)

電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)是一種利用直流電動機(jī)替換傳統(tǒng)的液壓動力缸、用蓄電池、電動機(jī)提供動力的系統(tǒng)。與傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)元件少、體積小、重量輕，并且擁有良好的轉(zhuǎn)向效果與回正特點(diǎn)，有效提升了汽車轉(zhuǎn)向能力與響應(yīng)的效果，強(qiáng)化了車輛在低速時的機(jī)動性和調(diào)整時的穩(wěn)定性。

2.4 具有及時調(diào)整的自適應(yīng)懸架系統(tǒng)

自適應(yīng)懸架系統(tǒng)可以根據(jù)懸架裝置的瞬時載荷，自動調(diào)整懸架彈簧的剛度與減振器的阻尼功能，以此來適應(yīng)目前的載荷，維持給定的懸架高度。這大大提高了車輛的穩(wěn)定性、操縱性、平穩(wěn)性和舒適性。

3 現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用的未來發(fā)展趨勢

3.1 智能傳感器

由于汽車自動化的程度不斷提高，對傳感器的依賴性也越來越強(qiáng)。由于汽車傳感器種類與數(shù)量的不斷加多，導(dǎo)致傳感器慢慢向著集成化、多功能、智能化、微型化的方向進(jìn)行發(fā)展。使得智能化集成傳感器不但可以供應(yīng)模擬待處理的信號，并且還可以擴(kuò)大信號;與此同時，還可以自動調(diào)節(jié)溫度、非線性等，擁有強(qiáng)大的抗電磁干擾效果，能夠有效確保感器信號的品質(zhì)不被影響，就算在極為嚴(yán)格的條件下還可以具有良好的精度。

3.2 微處理器

在美國通用汽車公司實(shí)現(xiàn)將ECU使用于汽車發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)以后，汽車電控系統(tǒng)進(jìn)入了一個全新的高速發(fā)展使其。后續(xù)ECU也被使用于身體安全、動力與其他控制系統(tǒng)。因?yàn)镋CU對信息處理能力、可靠性、及時性和成本等具有極為特殊的需求，在通用芯片開發(fā)的ECU的基礎(chǔ)上難以滿足汽車電子控制系統(tǒng)具體需求，所以，開發(fā)擁有實(shí)時同步多通道控制，帶有D/AD、自診斷、高輸入輸出等作用的專用ECU系統(tǒng)擁有結(jié)重要的作用。伴隨汽車中電子控制的不斷發(fā)展，ECU在信息處理上的量也在不斷增加，所以，一位與三位ECU將會變成未來汽車的首選，慢慢變?yōu)檐囉肊CU主要應(yīng)用，并且在后面幾年里的應(yīng)用需求也會不斷增加。

3.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

現(xiàn)如今，汽車中應(yīng)用的執(zhí)行器主要包含了電動式、電磁式與氣動式。電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種重量輕、體積小、響應(yīng)快、能耗低的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，和氣動式執(zhí)行器進(jìn)行對比可知，其輸出驅(qū)動能力較為缺乏，不能有效滿足汽車控制范圍中的大驅(qū)動輸出需求。伴隨全新的工藝、材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計的使用，電磁執(zhí)行器與電動執(zhí)行器將慢慢代替氣動執(zhí)行器。特別是將來全面應(yīng)用42V新電源后，輸出驅(qū)動能力將大大提高，能夠充分替代傳統(tǒng)的氣動系統(tǒng)。

3.4 控制策略

目前，PID控制理論廣泛使用于汽車電子控制系統(tǒng)中，是經(jīng)典控制理論的一部分，它非線性函數(shù)較為不足?，F(xiàn)代汽車中需要進(jìn)行掌控的對象通常都有極為強(qiáng)大的非線性與時變性，控制系統(tǒng)的輸入輸出參數(shù)也在不斷增加，應(yīng)該基于狀態(tài)空間進(jìn)行應(yīng)用，并且適合在多輸出和輸入中進(jìn)行使用。非線性時變系統(tǒng)的現(xiàn)代控制理論，例如：模糊、最佳、自適應(yīng)等各方面的控制。

3.5 42V供電電源

隨著電子控制技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，汽車電子設(shè)備的耗電量也得到了相應(yīng)的提升，目前具有的12V供電系統(tǒng)的供電能力慢慢接近飽和，不能有效滿足在汽車設(shè)計中新加入電子設(shè)備所需的用電量，例如：飛輪混合起動-發(fā)電系統(tǒng)、新型電制動與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電加熱三效催化器等。在以往的12V電力系統(tǒng)將難以落實(shí)，而這些技術(shù)則是未來汽車技術(shù)主要的發(fā)展趨勢，所以，使用高電壓供電慢慢變?yōu)楣╇娤到y(tǒng)的關(guān)鍵部分。

3.6 車載電子網(wǎng)絡(luò)

目前，汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展越來越復(fù)雜，并且功能也越來越強(qiáng)大，大部分采用微處理機(jī)來優(yōu)化汽車的能力，這已經(jīng)成了電子設(shè)備發(fā)展的主要形勢。伴隨電控器件在汽車中的廣泛使用，車載設(shè)備數(shù)據(jù)通信的重要性也在不斷增加，為了能夠不斷提高汽車行駛中的舒適性，應(yīng)該對車速、溫度等相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時交換。因此，利用分布式控制系統(tǒng)對汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行相關(guān)構(gòu)建具有極為重要意義。數(shù)據(jù)交換速度快、可靠性高、價格低廉為汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的根本需求。該系統(tǒng)的處理器獨(dú)立運(yùn)行，以控制和提高車輛某些方面的能力，并在其他處理器需求數(shù)據(jù)時供應(yīng)服務(wù)。主處理器集中收集各個處理機(jī)中的數(shù)據(jù)，以此來生成車況。

3.7 多媒體娛樂系統(tǒng)

伴隨第三代移動通訊與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，未來智能交通系統(tǒng)有效的將汽車、道路以及各項(xiàng)遠(yuǎn)程服務(wù)進(jìn)行有效結(jié)合，未來汽車也慢慢向著移動辦公室與家庭影院等方面進(jìn)行發(fā)展，為司機(jī)以及用戶供應(yīng)的及時的通信與娛樂信息。其主要性能表現(xiàn)為：鞏固供應(yīng)極為豐富的多媒體環(huán)境、通過使用GSM、GPS網(wǎng)絡(luò)完成車輛行駛指南、GPS導(dǎo)航、無線上網(wǎng)、家庭、汽車等外部環(huán)境的交互等。

4 結(jié)論

伴隨現(xiàn)代社會與電子技術(shù)的高效發(fā)展與改革，未來能夠有效滿足現(xiàn)代電子技術(shù)在汽車行業(yè)的發(fā)展需求，不斷提高人民對于物質(zhì)生活與交通便利的更高追求。相關(guān)部門應(yīng)該不斷加強(qiáng)對于現(xiàn)代電子及時在汽車行業(yè)的應(yīng)用研究，以此來有效推動社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。不管是在汽車生產(chǎn)還是科學(xué)研究方面，現(xiàn)代電子技術(shù)都是促進(jìn)社會與汽車行業(yè)不斷進(jìn)步的主要技術(shù)之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]王瑞.電子技術(shù)在汽車上應(yīng)用的研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（10）：187-188.

[2]晏勇，趙曉雨.現(xiàn)代學(xué)徒制在汽車電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式中的改革與創(chuàng)新[J].阿壩師范學(xué)院學(xué)報，2017，34（03）：115-117.

[3]金付和.汽車電控技術(shù)分析及發(fā)展[J].西部皮革，2017，39（08）：23.

[4]楊偉超.現(xiàn)代信息電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用發(fā)展[J].科技資訊，2016，14（10）：6-7.

[5]孫健.電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息，2009（24）：1.