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摘要:随着计算机技术及电子信息技术的迅猛发展,电子功率开关技术、先进的控制策略、总线技术及智能电器技术在汽车电气与电子控制系统应用越来越广泛,使得汽车的电气装置更加安全可靠,电气系统更加稳定。本文针对汽车的电气与电子控制系统进行讨论,分析了主要系统的工作特性,阐述了其相关技术。
关键字:汽车;电气控制;控制系统
一、汽车电气与电子系统的发展和应用
近年来,伴随着电子工业地发展,电子技术在汽车中的应用广泛。汽车电子设备的新产品不断涌现。特别是大规模集成电路和微处理器的应用,极大地推动了汽车行业地发展。电气和电子设备是汽车的重要组成部分。其性能直接影响汽车的性能,如动态性,经济性,可靠性,安全性,排气净化性和舒适性。
二、关于汽车电气和电子系统
根据对汽车驱动性能性能的影响,汽车电子产品可以分为两类:一类是汽车电子控制装置,汽车电子控制装置与车载机械系统结合使用。另一类是汽车电子设备,它们包括汽车信息系统(驾驶电脑),导航系统,汽车音频和电视娱乐系统,车载通信系统和互联网接入设备。汽车电气系统是汽车的重要组成部分。其性能直接影响车辆的动力性,经济性,可靠性,安全性和尾气排放。汽车电气系统可分为六部分,即电源系统、起动系统、照明与信号系统、传感器及信息显示系统、辅助电器系统及汽车电气设备线路。
三、汽车电气系统特性
(一)单线制
所谓单线系统就是利用汽车发动机和底盘,车体等金属部件作为通用连接件,用于各种电气设备,而电力设备只需要设置电源另起一根导线。使用单线系统不但节省材料,而且铜线可以简化电路,也便于安装和维护,也降低故障率。然而,双线用于不能形成可靠电路或不需要精确电子信号的电路。
(二)负极搭铁
所谓搭铁,即采用单线系统,将电池用电极线连接到发动机或底盘等金属体上。如果电池的负极连接到金属体,则称为负极接地。相反,如果电池的正极连接到金属体,则称为正极接地。中国的标准要求汽车电器必须使用负极打铁。
(三)两个电源
所谓的两个电源,是指电池和发电机两个电源。电池是辅助电源,当车辆不在运行时向相关消费设备供电。发电机是主电源。两者相辅相成,可以有效地利用电气设备工作通常在不同的情况下,并延长电池供电时间。
(四)用电设备并联
所谓电气设备的并联是指车辆上的各种电气设备与电源并联连接。每个电气设备都由专用开关串联控制,不会相互干扰。
(五)低压直流供电
汽车电气设备使用低压直流电。大多数柴油车辆使用24V直流电源,大多数汽油车辆使用12V直流电源。汽车电气系统主要由电源,电气设备和中间设备组成。对于
任何电气设备和电子控制设备获得电力供应,中间设备的连接是必不可少的。
四、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:(1)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;(2)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。
结语:汽车电气电子控制系统的发展趋势来看,电气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:
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