（廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧市，530007） 甘劍和

1 自動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

自動(dòng)控制系統(tǒng)是指用一些自動(dòng)控制裝置,對(duì)生產(chǎn)中某些關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，使它們?cè)谑艿酵饨绺蓴_的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí),能夠被自動(dòng)地調(diào)節(jié)而回到工藝所要求的數(shù)值范圍內(nèi)。具體到汽車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要由傳感器、電子控制單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。在汽車(chē)運(yùn)行中，傳感器實(shí)時(shí)檢查車(chē)輛運(yùn)行信息，并傳輸?shù)诫娮涌刂茊卧?，電子控制單元根?jù)汽車(chē)內(nèi)預(yù)先設(shè)定好的軟件程序進(jìn)行車(chē)輛姿態(tài)控制，確保車(chē)輛各項(xiàng)功能正常實(shí)現(xiàn)。隨著信息技術(shù)發(fā)展，以自動(dòng)駕駛為代表的自動(dòng)控制系統(tǒng)更加智能化與信息化，能夠車(chē)輛運(yùn)行狀況及道路交通條件合理分配汽車(chē)動(dòng)力，在保證交通安全的情況給駕駛者提供更舒適的駕駛環(huán)境。此外，以防抱死系統(tǒng)及輔助駕駛系統(tǒng)為代表的自動(dòng)控制技術(shù)給駕駛者提供更好的安全保障，降低了交通事故的發(fā)生率。

2 汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 降低汽車(chē)油耗與污染物排放

現(xiàn)有的汽車(chē)主要依靠?jī)?nèi)燃機(jī)做功為汽車(chē)行駛提供動(dòng)力，以發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)為例，其包括電控點(diǎn)火裝置、電控燃油噴射、廢氣再循環(huán)控制等。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作運(yùn)行時(shí)，電控點(diǎn)火裝置根據(jù)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)判斷點(diǎn)火時(shí)間，保證發(fā)動(dòng)機(jī)處于最大功率和轉(zhuǎn)矩。在電控燃油噴射環(huán)節(jié)，則改變了原有的機(jī)械式噴射裝置，根據(jù)汽車(chē)傳感器得到的空氣流量、進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及工作溫度等參數(shù)，按預(yù)先編制的程序進(jìn)行運(yùn)算后與內(nèi)存中預(yù)先存儲(chǔ)的最佳工況時(shí)的供油控制參數(shù)進(jìn)行比較和判斷，適時(shí)調(diào)整供油量，保證發(fā)動(dòng)機(jī)始終在最佳狀態(tài)下工作。廢棄再循環(huán)控制則將部分廢氣重新引入發(fā)動(dòng)機(jī)在此利用，抑制有害氮氧氣體的生成。通過(guò)汽車(chē)電子技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用，將內(nèi)燃機(jī)效率不斷提高到40%，降低了汽車(chē)的燃油消耗，同時(shí)，在環(huán)保政策日益嚴(yán)格的今天，對(duì)廢氣排放進(jìn)行處理，使發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣得到進(jìn)一步凈化，降低污染物的排放。

2.2 提高車(chē)輛駕駛安全性

作為目前人們最常用的交通工具，汽車(chē)在方便人們出行的同時(shí)，也對(duì)人們的人身安全造成巨大影響。汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用，客觀上提高了汽車(chē)的安全性，避免了交通事故的發(fā)生。以ABS防抱死系統(tǒng)為例，車(chē)輛在遇到事故進(jìn)行緊急剎車(chē)時(shí)，輪胎會(huì)被抱死，從而導(dǎo)致車(chē)輛滑行，發(fā)生側(cè)翻或?qū)е聞x車(chē)距離變長(zhǎng)。引入該系統(tǒng)，汽車(chē)可以檢測(cè)到橫向與側(cè)向附著系數(shù)，使車(chē)輛維持穩(wěn)定性，縮短剎車(chē)距離。此外，驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）利用驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)速傳感器感受驅(qū)動(dòng)輪是否打滑，當(dāng)打滑時(shí)，控制元件便通過(guò)制動(dòng)或通過(guò)油門(mén)降低轉(zhuǎn)速，使之不再打滑。該系統(tǒng)工作原理與ABS防抱死系統(tǒng)相似，在雨雪天氣路面附著力變小時(shí)，提供行駛的穩(wěn)定性與安全性，降低了惡劣天氣下交通事故發(fā)生率。

2.3 降低車(chē)輛維修難度

以往車(chē)輛發(fā)生故障時(shí)，需要維修人員依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行故障排除，時(shí)間成本較高。汽車(chē)電子技術(shù)的應(yīng)用，在車(chē)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、底盤(pán)等部位應(yīng)用了微電子芯片與傳感檢測(cè)元件，車(chē)輛各部位狀態(tài)異常時(shí)，會(huì)將異常部位顯示到中控臺(tái)上，提醒司機(jī)進(jìn)行故障維修。維修人員根據(jù)車(chē)載電腦軟件中的故障碼可以及時(shí)判斷車(chē)輛信息，進(jìn)行維修，縮短了汽車(chē)故障查找時(shí)間。以胎壓監(jiān)測(cè)為例，不再需要駕駛?cè)藛T每次都檢查胎壓，類(lèi)似汽車(chē)電子技術(shù)的應(yīng)用，為車(chē)輛維修與保養(yǎng)提供便捷，降低了車(chē)輛維修難度。

3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)在汽車(chē)電子技術(shù)中的應(yīng)用

3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)中由電控燃油噴射系統(tǒng)、怠速控制系統(tǒng)、排放控制系統(tǒng)、自診斷報(bào)警系統(tǒng)等組成。作為汽車(chē)核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中由傳感器對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并經(jīng)過(guò)微處理器計(jì)算、分析、判斷后發(fā)出指令給各執(zhí)行器完成各種動(dòng)作。通過(guò)對(duì)進(jìn)氣量與噴油量的控制，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性，利用電控點(diǎn)火系統(tǒng)在最佳正時(shí)點(diǎn)燃?jí)嚎s氣體，控制爆燃。為了增加汽車(chē)行駛安全性，自診斷報(bào)警系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)會(huì)出現(xiàn)儀表盤(pán)故障燈亮起，并將故障信息儲(chǔ)存在車(chē)載電子系統(tǒng)中，幫助維修人員確定故障原因與范圍，降低維修成本。

3.2 電控自動(dòng)變速器

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)輪胎運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要調(diào)整傳動(dòng)系數(shù)，確保車(chē)輛形式穩(wěn)定性，當(dāng)遇到加速、爬坡、倒車(chē)、停車(chē)時(shí)，需要變速箱對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，使兩者達(dá)到最佳匹配。目前隨著汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)變速箱已經(jīng)成為主流，在具體工作中，電控自動(dòng)變速可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷、轉(zhuǎn)速、車(chē)速、制動(dòng)器工作狀態(tài)及駕駛員所控制的各種參數(shù)，經(jīng)計(jì)算、判斷后自動(dòng)地改變變速桿的位置，按照換檔特性精確地控制變速比，從而實(shí)現(xiàn)變速器換擋的最佳控制，得到最佳擋位和最佳換擋時(shí)間。

3.3 電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)(EPS)

汽車(chē)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源，電子控制技術(shù)對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，降低汽車(chē)轉(zhuǎn)向中駕駛者力度，提高駕駛舒適性。電子轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)由轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)向)傳感器、電子控制單元、電動(dòng)機(jī)、減速器、機(jī)械轉(zhuǎn)向器以及蓄電池電源等構(gòu)成。在汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，根據(jù)方向盤(pán)傳動(dòng)力矩等數(shù)據(jù)信號(hào)，向電動(dòng)控制器發(fā)出指令，電動(dòng)機(jī)就會(huì)根據(jù)具體的需要輸出相應(yīng)大小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，從而產(chǎn)生了助力轉(zhuǎn)向。電子轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)對(duì)于駕駛者來(lái)說(shuō)，可以降低轉(zhuǎn)向時(shí)的操作力度，對(duì)于力氣小的女性駕駛者更為友好。

3.4 巡行控制系統(tǒng)

巡航控制系統(tǒng)是為了降低駕駛員操作強(qiáng)度，在行駛中按照設(shè)定速度勻速行駛，在整個(gè)汽車(chē)操作中，駕駛員不必再進(jìn)行油門(mén)與剎車(chē)操作，只要保證方向盤(pán)穩(wěn)定即可。巡航控制系統(tǒng)特別適合高速行駛，駕駛員按照固定路線(xiàn)行駛，只需要專(zhuān)心注意路況即可，降低了長(zhǎng)途駕駛時(shí)的疲勞感。此外，相比于頻發(fā)加減速，巡航控制下的汽車(chē)能夠保持固定速行駛，燃油經(jīng)濟(jì)性較高。

3.5 自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)

汽車(chē)在夜晚或者天氣情況不好時(shí)，需要汽車(chē)照明系統(tǒng)為車(chē)輛提供良好的行駛視線(xiàn)，自適應(yīng)照明燈系統(tǒng)主要是在前照明范圍內(nèi)，根據(jù)車(chē)身實(shí)際轉(zhuǎn)向等動(dòng)作做出相應(yīng)的燈光調(diào)整。例如，當(dāng)車(chē)輛右轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)車(chē)身姿態(tài)開(kāi)啟右轉(zhuǎn)燈，提示后方車(chē)輛注意轉(zhuǎn)向。在夜晚汽車(chē)行駛時(shí)，兩車(chē)相會(huì)，容易出現(xiàn)燈光炫目，造成短暫致盲，自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟閉，降低駕駛者夜晚行駛時(shí)的疲勞程度，此外，還能避免由于燈光使用不當(dāng)造成的交通事故，幫助駕駛者正確運(yùn)用照明系統(tǒng)。

4 結(jié)語(yǔ)

新能源汽車(chē)的發(fā)展，使汽車(chē)電子技術(shù)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用更為廣泛，在實(shí)際應(yīng)用中，汽車(chē)電子技術(shù)提升了汽車(chē)的安全性與舒適性，降低了人們的駕駛強(qiáng)度，增加了駕駛樂(lè)趣。未來(lái)汽車(chē)電子技術(shù)必將在自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮更重要作用，成為推動(dòng)汽車(chē)技術(shù)進(jìn)步的力量。