摘要：隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的?速進(jìn)步，汽?得到了極?地普及，?們對(duì)汽?的需求也越來(lái)越?。隨著全球經(jīng)濟(jì)的融合，我國(guó)的汽??業(yè)得到了快速的發(fā)展，而先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量是提升汽?制作企業(yè)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中?存和發(fā)展的必由之路。電??動(dòng)化在汽??業(yè)中占有重要地位，為此，介紹了電??動(dòng)化系統(tǒng)在汽?中的使?情況，并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展提出了建議。

關(guān)鍵詞：汽?電?設(shè)備;技術(shù)應(yīng)?

中圖分類號(hào)：U472.43 收稿?期：2022-03-31

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.06.019

?前，汽?電?技術(shù)在汽?中的運(yùn)?已趨于成熟和完善，但由于?們對(duì)汽?的使?性能的需求越來(lái)越?，技術(shù)也取得新的發(fā)展?，F(xiàn)在最先進(jìn)的汽?技術(shù)就是由電?控制技術(shù)衍?出來(lái)的，它讓汽?擁有了?個(gè)智能化的服務(wù)系統(tǒng)，可以讓汽??駛時(shí)更安全。

1 現(xiàn)代汽?電?技術(shù)應(yīng)?現(xiàn)狀

1.1 電?控制噴油裝置

在傳統(tǒng)的汽?中，?般采?機(jī)械燃料噴射系統(tǒng)，或加?電?產(chǎn)品進(jìn)?輔助加油。然而隨著時(shí)間的推移，現(xiàn)代汽?已逐步取代此項(xiàng)技術(shù)，而采?電?控燃油噴射?法使汽?的各項(xiàng)指標(biāo)得以改善。電?式燃油噴射能夠改善柴油機(jī)的?作狀況，保證其處于最佳?作條件，降低燃油消耗，避免環(huán)境污染。電?燃油噴射的基本原則，就是汽?上的計(jì)算機(jī)根據(jù)汽?的共同的控制規(guī)則，編寫?套軟件，通過各種傳感器，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)?狀況進(jìn)?實(shí)時(shí)的監(jiān)控，?如?流、?溫等，根據(jù)反饋來(lái)調(diào)整燃油和燃油噴射，從而保證引擎始終處于最優(yōu)的?作狀態(tài)。

1.2 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

汽?防鎖?系統(tǒng)?名ABS，是各種汽?中最早發(fā)展、應(yīng)?最?泛、實(shí)踐效果最好的?種電?控制裝置。在汽?起動(dòng)剎?時(shí)，可以避免抱死，增加汽?剎?的控制范圍，減少汽?在路?上的滑?，提?汽?的剎?能?，預(yù)防汽?發(fā)?抱死危害駕駛員的?命。防鎖?剎?裝置能將汽?的滑動(dòng)速度降低到15%左右，使汽??駛更加順暢，并能提?汽?的?駛安全。此外，在防抱死剎?系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研制了主動(dòng)式防滑控制裝置，能夠有效地避免由于加速度而產(chǎn)?的側(cè)向滑動(dòng)，?者互補(bǔ)，保證汽?的平穩(wěn)運(yùn)?[1]。

1.3 電?轉(zhuǎn)向助?系統(tǒng)

電?轉(zhuǎn)向助?系統(tǒng)是使汽?更好地轉(zhuǎn)向，其?作原理是通過電?機(jī)和蓄電池形成動(dòng)?源，由微型計(jì)算機(jī)控制。與常規(guī)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相?，電?轉(zhuǎn)向助?系統(tǒng)具有重量輕、體積小、操作?便等優(yōu)點(diǎn)，可以很好地避免傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)出現(xiàn)的漏油現(xiàn)象。在當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的?環(huán)境下，電?轉(zhuǎn)向助?系統(tǒng)能夠改善汽?的轉(zhuǎn)向?，使汽?的轉(zhuǎn)向性能得到最優(yōu)化，并能對(duì)外部環(huán)境作出及時(shí)的反應(yīng)，從而改善汽?的?駛穩(wěn)定性。

1.4 電?點(diǎn)?裝置

電?點(diǎn)?器的主要部件包括傳感器、微機(jī)和各種機(jī)器的連接。其?作原理是利?感應(yīng)器來(lái)接收和探測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)?實(shí)時(shí)的判斷和分析，可以控制點(diǎn)?瞬間的?的，從而達(dá)到節(jié)省燃料、提?使?年限、降低??環(huán)境的?的。通過對(duì)電?點(diǎn)?系統(tǒng)的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)其能耗達(dá)到15%以上，具有很好的應(yīng)?前景[2]。

1.5 防盜系統(tǒng)

因此，在現(xiàn)代汽?技術(shù)發(fā)展過程中，汽?的防盜技術(shù)是?個(gè)?常重要的技術(shù)指標(biāo)。采?防盜系統(tǒng)，可以從整體改善汽?的安全，預(yù)防汽?失竊，同時(shí)也對(duì)防盜系統(tǒng)的發(fā)展起到了很?的推動(dòng)作?。汽?電?防盜產(chǎn)品包括GPS型、電?防盜系統(tǒng)、電?防盜系統(tǒng)等，在今后的發(fā)展中還有很?的發(fā)展空間。

2 電?技術(shù)在汽?各個(gè)總成的控制系統(tǒng)上的應(yīng)?

2.1 電?技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)?

2.1.1 點(diǎn)?正時(shí)的控制

采?特殊的微型計(jì)算機(jī)或?型芯?實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)?定時(shí)，它的核?部件是?精度的曲柄?度傳感器、氧傳感器、爆震傳感器、進(jìn)排?溫度傳感器、冷卻?溫度傳感器。

2.1.2 燃油供給系統(tǒng)的電?控制

?前，最常?的是電控燃油噴射系統(tǒng)，其次是電控化油器和電控發(fā)動(dòng)機(jī)。它除了具有點(diǎn)?定時(shí)的電?控制系統(tǒng)之外，還包含了進(jìn)?量傳感、燃油泵、噴油器等。

2.1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合控制

將電?技術(shù)?于引擎，可以減少成本，改善引擎的性能。美國(guó)福特公司的發(fā)動(dòng)機(jī)集成控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)燃油噴射，點(diǎn)?正時(shí)、怠速、廢?循環(huán)、汽油蒸汽排放、空調(diào)運(yùn)?和?扇控制等。?本豐?的TCCS可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射、怠速、點(diǎn)?正時(shí)、變速器的鎖定，并能進(jìn)?故障診斷[3]。

2.2 電?技術(shù)在汽??駛系統(tǒng)中的應(yīng)?

2.2.1 制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）與驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)控制（ASR）

ABS有兩種基本的控制模式：減速和降速，以輪速傳感器、電控單元、壓?傳感器為主。ASR是ABS系統(tǒng)的?種改進(jìn)和補(bǔ)充，在汽?啟動(dòng)和加速度時(shí)，可以避免傳動(dòng)?輪的滑動(dòng)，在汽?提速過程中，增加汽?的拖動(dòng)能?，并改善其操控穩(wěn)定性。ASR已經(jīng)是?檔汽?中的?種可選配置，通常都是與?動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)配套的。

2.2.2 主動(dòng)式懸架

它采?電動(dòng)液壓元件的主分?，根據(jù)懸掛的加速度等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽?振動(dòng)的調(diào)節(jié)，以確保駕乘者的舒適度。

2.2.3 電動(dòng)轉(zhuǎn)向器

電動(dòng)轉(zhuǎn)向器采?電動(dòng)控制系統(tǒng)控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向軸，使得轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠適應(yīng)汽?的外部環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽?的控制，具有很好的柔性和可靠性。

2.2.4 四輪轉(zhuǎn)向

它采?電?設(shè)備對(duì)四個(gè)?輪進(jìn)?控制，使其運(yùn)?穩(wěn)定，反應(yīng)靈敏，優(yōu)于常規(guī)的控制?式。

2.3 電?技術(shù)在汽?安全防護(hù)中的應(yīng)?

2.3.1 安全?囊

它?于抗撞擊，其核?元件是感應(yīng)器、電?控制單元、?囊、?體發(fā)?器。從上世紀(jì)90年代中期到現(xiàn)在，美國(guó)、歐洲、?本等主要的汽?制造商都把它當(dāng)作了?部分新型汽?的標(biāo)準(zhǔn)部件。F8839ED7-CCDA-42AB-BB2D-23F6CBFE4944

2.3.2 汽?防追尾碰撞系統(tǒng)

在汽?尾部靠近后??尾部時(shí)，會(huì)?動(dòng)進(jìn)?防?追尾，如果駕駛員沒有剎?或減速，則會(huì)觸發(fā)緊急制動(dòng)裝置，從而防?追尾。它的主要作?是環(huán)境檢測(cè)、防碰撞判定和汽?控制。

2.4 電?技術(shù)在汽?信號(hào)、儀表上的應(yīng)?

隨著汽?電?技術(shù)如微計(jì)算機(jī)的電?、傳感技術(shù)的迅速發(fā)展，汽?儀表和顯?設(shè)備已經(jīng)步?了電?化的時(shí)代。其核?部分為模擬、數(shù)碼感應(yīng)器、電?顯?器（LCD）和語(yǔ)?報(bào)警設(shè)備。

2.5 電?技術(shù)在通訊、娛樂、乘坐舒適性及導(dǎo)航等??的應(yīng)?

?前，最重要的?途有蜂巢式著?、?動(dòng)空調(diào)、電視?頻從多盤CD錄?機(jī)到集?器的發(fā)展、?載視頻與導(dǎo)航通訊結(jié)合的多媒體系統(tǒng)。

基于使?者所獲得的信息，以電控、?性能的導(dǎo)航裝置，可以為駕駛員提供?條最優(yōu)的路徑，并配備?張可顯?前?路況的電?版地圖，通過語(yǔ)?和衛(wèi)星定位。隨著電?技術(shù)的?速發(fā)展，它必將在汽??業(yè)得到更多的運(yùn)?，電?技術(shù)將是未來(lái)汽?產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要?量[4]。

3 汽?電?設(shè)計(jì)的優(yōu)化

現(xiàn)代汽?電器的設(shè)計(jì)具有兩?時(shí)代特征：?先是以?為本的體系，?性化的設(shè)計(jì);其次是汽?的安全性能、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性能。

3.1 總線技術(shù)

奔馳、寶?、豐?等全球頂尖汽?都是采?計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的智能控制系統(tǒng)。它不僅動(dòng)?性能優(yōu)良，安全性能完善，而且駕乘起來(lái)輕松?如，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與汽?的完美融合。這些系統(tǒng)?般都是依靠CAN總線技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。從整體的電?系統(tǒng)平臺(tái)來(lái)看，這是?個(gè)獨(dú)???的功能，可以將所有的獨(dú)?的電?/電?系統(tǒng)集成起來(lái)。集成時(shí)會(huì)出現(xiàn)?些意想不到的問題，這些問題要求進(jìn)?設(shè)計(jì)更改。在前向設(shè)計(jì)時(shí)，要總結(jié)和整理汽?電?元件的設(shè)計(jì)原則。針對(duì)不同電?設(shè)備的配置要求，對(duì)整?供電進(jìn)?合理的分配，并對(duì)保險(xiǎn)絲、繼電器容量進(jìn)?分析。

3.2 設(shè)計(jì)過程

在汽?的設(shè)計(jì)中，要在最上層進(jìn)?可視化，通過可視化的?式進(jìn)?需求的分析和產(chǎn)?，然后根據(jù)??的需求進(jìn)?分解，確定了功能的?的之后，再依次進(jìn)?邏輯的設(shè)計(jì)、物理的設(shè)計(jì)和零件的設(shè)計(jì)，然后重新進(jìn)?排列和組裝。隨著汽?技術(shù)和設(shè)計(jì)的進(jìn)步，設(shè)計(jì)?作越來(lái)越復(fù)雜，科技的發(fā)展使得設(shè)計(jì)管理和更改?度?動(dòng)化，使復(fù)雜問題的求解變得簡(jiǎn)單，通過軟件的設(shè)計(jì)?法可以跟蹤。連續(xù)性、歸檔和全?動(dòng)化，保證了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，并嚴(yán)格遵循國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和汽標(biāo)規(guī)范，強(qiáng)調(diào)?性化、系列化，并充分考慮了?作環(huán)境和??的要求，最后得出了最佳的設(shè)計(jì)?案。

3.3 電?系統(tǒng)電能平衡計(jì)算

電?系統(tǒng)的電能平衡是電?系統(tǒng)中?個(gè)不容忽視的內(nèi)容，電?系統(tǒng)的電能平衡主要是指發(fā)電機(jī)功率的匹配、蓄電池的電量、起動(dòng)機(jī)的計(jì)算與確定，這三項(xiàng)內(nèi)容都受多種因素的影響。在具體的計(jì)算中，即使有了明確的?法，也仍然有?些估計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)可以采?更加簡(jiǎn)單的?法來(lái)進(jìn)?電?平衡的計(jì)算，并根據(jù)電?系統(tǒng)的分析，總結(jié)出汽?的電?結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而根據(jù)電壓、蓄電池、功率等內(nèi)容來(lái)進(jìn)?電能平衡的計(jì)算。

3.4 ?電設(shè)備?作性質(zhì)分析

根據(jù)地區(qū)的特性和?電設(shè)備的需求，對(duì)?電設(shè)備的不同需求進(jìn)?了分類和確定，?般按?電設(shè)備的使?狀況將其分為短期作業(yè)、隨機(jī)作業(yè)和連續(xù)作業(yè)。這種區(qū)別是?種簡(jiǎn)單的劃分，可以根據(jù)這種劃分對(duì)設(shè)備的關(guān)系進(jìn)?分析：連續(xù)?作設(shè)備指的是不間斷地使?電?的汽?，主要由汽?的運(yùn)?系統(tǒng)組成，如發(fā)動(dòng)機(jī)、組合儀表等;短時(shí)作業(yè)裝置包括各類轉(zhuǎn)向燈、前燈、喇叭、?刷等;汽?在?駛中不能確定的裝置是隨機(jī)使?的，主要包括電??窗、剎?燈、煙點(diǎn)燈、安全?囊、?響系統(tǒng)等。

另外，由于駕駛習(xí)慣、交通狀況等因素，導(dǎo)致電?系統(tǒng)的使?情況也不盡相同，產(chǎn)?了?些不確定性因素，計(jì)算過程也?較繁瑣。因此，可以將電?設(shè)備的使?頻率作為權(quán)重的計(jì)算?法，將其統(tǒng)?稱為加權(quán)求和。在汽?的總體設(shè)計(jì)?案確定后，再將整?和電?設(shè)備的位置進(jìn)?整體布局，并將?機(jī)?程、裝配、電?設(shè)備的功能等因素結(jié)合起來(lái)，保證??的使?體驗(yàn)[5]。

3.5 三維線束布線設(shè)計(jì)

布線設(shè)計(jì)?般要按照三維線束布線的原理和要求來(lái)進(jìn)?，?屬件孔和?屬的邊?部位都要設(shè)置防護(hù)措施，?般采?彈性護(hù)套。為了防??屬孔的棱?，在線束布線的時(shí)候，要盡可能地沿著邊緣進(jìn)?。如果有必要的話，還可以設(shè)置?個(gè)特殊的插槽，這樣可以防?線束受到上?的壓?。因?yàn)槠??駛速度很快，所以必須把線束固定在300mm以下。除了對(duì)線路的基本要求外，還應(yīng)針對(duì)汽?的不同特性進(jìn)?配線的設(shè)計(jì)。

4 未來(lái)汽?電?設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 提?汽?供電系統(tǒng)電壓

隨著汽?上的電?產(chǎn)品數(shù)量的增加，以及汽?電?產(chǎn)品耗電量的增?，?前的?載電源系統(tǒng)所能提供的電?已經(jīng)?法滿?實(shí)際需要，而隨著汽?電源電壓的提?以及?載?絡(luò)的建?，線路的容量將會(huì)??降低。繼電器、保險(xiǎn)絲保護(hù)線路將被淘汰后，電?消耗也將迅速減少[6]。

4.2 智能化?向發(fā)展

綠?健康、環(huán)保節(jié)能、操作簡(jiǎn)單和智能化的汽?電?設(shè)備未來(lái)將最受歡迎，它可以在?絡(luò)上進(jìn)?技術(shù)信息的傳輸，從而達(dá)到對(duì)汽?各系統(tǒng)的最佳控制。隨著新材料、新技術(shù)在汽??業(yè)中的應(yīng)?越來(lái)越?泛，將來(lái)的電?產(chǎn)品性能會(huì)越來(lái)越好，體積也會(huì)越來(lái)越小，但維修?員的維護(hù)?作會(huì)變得?常容易，會(huì)讓汽?不再是純粹的機(jī)械設(shè)備而是產(chǎn)?數(shù)據(jù)的技術(shù)信息設(shè)備。汽?與?機(jī)、?絡(luò)及其他裝置連接，使?絡(luò)技術(shù)變得豐富，更進(jìn)?步地邁向智能，包括云端調(diào)度和?動(dòng)駕駛。當(dāng)汽?從??出來(lái)后，就會(huì)被裝??絡(luò)接口，通過?絡(luò)技術(shù)，把原本冷酷的汽?指標(biāo)變成技術(shù)上的可?信息，能更容易把信息注?到汽?的?為中?，F(xiàn)在，世界知名的?企業(yè)都在研發(fā)?動(dòng)駕駛汽?，這使得汽?的智能程度達(dá)到了?個(gè)新的層次。

4.3 節(jié)能降耗?向發(fā)展

在2003年，埃隆·?斯克為了驗(yàn)證電??的潛在價(jià)值，成?了特斯拉企業(yè)，以滿??眾對(duì)電??續(xù)航能?差、外觀難看等觀念，研發(fā)出?款特斯拉Roadster。2010年6?，特斯拉在納斯達(dá)克掛牌，這是繼福特1956?次公開發(fā)?后，?個(gè)在美國(guó)推出的全電???主?商。能量系統(tǒng)是電??的關(guān)鍵技術(shù)，其技術(shù)與傳統(tǒng)的汽?引擎?樣，也是電??的“?臟”，其關(guān)鍵技術(shù)在于能量管理。電?汽?能量控制的主要作?在于實(shí)現(xiàn)汽?的動(dòng)?性能，根據(jù)汽???的特性以及汽??駛的?駛穩(wěn)定性等基本技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，在引擎內(nèi)根據(jù)零部件的特性來(lái)達(dá)到能源，電?機(jī)、動(dòng)?傳動(dòng)裝置、發(fā)電機(jī)、燃料電池等可根據(jù)最優(yōu)的路線運(yùn)?，從而提?汽?的能效，達(dá)到節(jié)約能耗的?的。

5 結(jié)語(yǔ)

將汽?電?技術(shù)引?到汽?電??業(yè)，并與機(jī)械視覺、機(jī)器?、MES系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)相融合，不僅可以改善汽?的?產(chǎn)性能和性能，而且還改善了汽?的運(yùn)?性能和舒適性。電??動(dòng)化在汽?電??業(yè)的發(fā)展中占有舉?輕重的地位。

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作者簡(jiǎn)介：

張成，男，1993年?，助教，研究?向?yàn)槠?電?、新能源技術(shù)。F8839ED7-CCDA-42AB-BB2D-23F6CBFE4944