电子控制技术在车辆工程中的应用

2021-11-27郑世祺

科技与创新 2021年14期

郑世祺

（武汉理工大学，湖北武汉430070）

随着时间的推移和时代的不断改革创新，国内社会经济得到了良好发展，这给予了国内众多行业极大的推动力，但与此同时，时代发展和人民群众也对各个领域提出了崭新且更高的要求，车辆工程就属于其中之一。汽车作为现代人民群众重要的工作和生活工具，其发挥出来的作用是非常明显的，而在车辆工程中应用电子控制技术，能够使汽车的操控变得更加简便，汽车的整体性能也会得到一定的提升。针对电子控制技术在车辆工程中的应用进行详细阐述，并且提出一定的具有针对性和建设性的意见、对策，促使车辆工程水平得到提升。

1 现阶段电子控制技术综述

所谓的电子控制技术，顾名思义就是一门运用电子电路实现其控制效能的技术，随着社会科学技术水平的提升，电子控制技术在很多领域中都有一定的应用，随着时间的推移还都取得了相当不错的成效[1]，譬如，一些自动化的家用电器设备控制，就是由电子控制技术发挥着主要作用。

1.1 电子控制技术概念

1.1.1 开环控制系统

开环系统在电子控制技术体系当中是一个非常重要的系统组成部分，在实际运行过程中，开环控制系统指对计算机处理之后产生的数据，开环系统并不需要将这些数据反馈到上一级系统当中。开环控制系统的应用，使得整体的电子控制变得更加独立，有利于提升控制效果[2]。

1.1.2 闭环控制系统

系统处理之后的输出量可以直接传送到执行系统，此时闭环控制系统就可以针对相关的参数进行直接控制，这也是根据闭环控制系统自身性质所产生的系统功能，但也正是因为这一点，在实际应用过程中对闭环控制系统设置方面的要求也更高，需避免出现干扰现象，相关的工作人员在实际工作过程中需要采取一些保持稳定性和抗干扰的措施[3]。

1.2 电子控制技术控制效能的实现

1.2.1 实时数据采集

在实际应用电子控制技术过程中，首先需要获取大量数据，这样才能使控制作用更加合理。为了实现这一点，在应用电子控制技术过程中，需要利用好计算机技术的数据采集特点，测量并且采集被控制对象的实时数据，后续还需要将获取到的数据应用在识别输入方面，提升实时数据采集的质量，这是良好地控制效能实现的必要前提之一[4]。

1.2.2 实时控制决策

需将实时数据采集到的大量数据进行批量化处理，需要注意的是目前国内不同领域已经进入大数据时代（包括车辆工程领域），因此在必要的情况下还需要使用大数据处理技术，安装合适的硬软件，将采集到的数据进行系统化处理，处理后的数据可应用在合适的位置。

1.2.3 实时控制

最终，处理得到的数据会反馈到处理中心，结合不同类型系统的实际运行情况，可对控制系统做出必要的控制，这在车辆工程中是非常重要的一个属性。

2 电子控制技术在车辆工程中的应用概述

2.1 电子控制技术在车辆动力装置方面的应用

众所周知，汽车运用的发动机主要包含汽油机和柴油机，传统的发动机对电子控制技术的应用主要在点火系统和其他的辅助性质控制系统中。

点火系统是汽油机尚非常重要的一个组成部分，应用电子控制技术后，电子控制点火系统最主要功能是对点火实现提前角控制，再根据不同的传感器信号，对发动机的整体情况和状态进行精准判断，然后选择在最合适的提前角点燃混合气体，从而启动汽车，在这一过程中，汽车发动机的燃烧过程得到了极大优化，汽油、柴油的燃烧效率得到提升，对于提高汽车用户的使用体验和延长汽车使用寿命都是非常重要的[5]。

另外，电子控制技术在车辆动力装置方面的应用，电子燃油喷射控制装置主要控制效能体现在对燃油、喷油的控制。在实际应用电子燃油喷射控制装置过程中，控制单元可以根据目标的空燃比和进气量来确定实际的喷油量，后续还可以根据其他方面的信息修正基本喷油量，两种控制效能的实现，可以使发动机在不同运行情况下维持良好的工作状态，获取最佳浓度的混合气，汽车整体运转情况也是比较优秀的。

2.2 电子控制技术在新能源汽车发动机上的应用

随着科学技术发展水平的不断提升，汽车工程也随之得到了提升，其发动机正在向新能源发动机进行转变[6]，因此，现阶段对电子控制技术在新能源汽车发动机上的应用进行研究是很有意义的。

2.2.1 氢燃料发动机电控系统中的应用

与传统的汽车发动机进行比较后发现，氢燃料发动机具有更强的适应性和结构继承性，并且氢燃料具有燃烧速度较快、能量密度较高等特点，这使得实际使用氢燃料发动机过程中经常出现不同程度的早燃或者回火等问题，这种情况下需应用氢燃料发动机电控系统，遏制异常燃烧现象发生。

2.2.2 天然气发动机电控系统

天然气燃料与传统的汽车燃料具有着本质的区别，并且在储量、污染排放等方面都有比较强的优势，被认为是21世纪最具有发展前景的清洁能源。目前天然气发动机电控系统已经被应用到现实中，急需解决的问题主要有精准空燃比的控制、点火提前角和点火能力问题。后续还需继续研究，促使天然气发动机电控系统逐渐完善，促使汽车工程的排放性能和经济性都得到相应提升。

2.3 电子控制技术在电动汽车上的应用

2.3.1 混合电动汽车

目前，国内混合电动汽车的应用非常广泛，这类汽车工程中既采用了电动机，也采用了发动机，对电子控制技术也提出了更高的要求。譬如，混合动力汽车中包含发动机、发电机、能量储存系统、动力分配装置、逆变器和混合动力控制单元，将电子控制技术应用在其中，才能使发动机在稳定状态下运行，避免在不稳定状态下运行，而稳定状态下，可以储存更多的能量，对于后续汽车启动和运行都是比较重要的。而且，电子控制技术在混合电动汽车中的应用，还可以使汽车整体使用寿命得到提升，促使汽车达到比较高的性价比，这对于国内车辆工程的未来发展也具有积极作用。

2.3.2 纯电动汽车

纯电动汽车，顾名思义就是单纯依靠电力作为驱动力的汽车，主要通过蓄电池提供动力支撑。电子控制技术本身就是通过电子电路实现的，因此在某种程度上说，电子控制技术在纯电动汽车中的应用具有比较强的契合性[7]。譬如，运用电子控制技术可以帮助纯电动汽车实现无机调速控制，可以节省很多部件和传统的变速器，而且纯电动汽车还不会对汽车整体造成比较大的影响，相当于实现了“减负”。