汽車電子技術應用研究

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引言

隨著經(jīng)濟技術的發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們生活中重要的工具。汽車在改變?nèi)祟惿罘绞降耐瑫r，也引發(fā)了嚴重的安全性問題。資料顯示，交通事故每年會奪去上百萬人的生命，并且造成數(shù)十億的經(jīng)濟損失。由于事故的不斷發(fā)生，現(xiàn)代電子技術逐漸應用于汽車之上，大大改善了車輛的安全性。汽車電子技術的普遍使用也使得交通事故引發(fā)的死亡比率呈現(xiàn)明顯下降趨勢。因此，現(xiàn)代電子技術的發(fā)展為車輛安全性能的改善提供了強有力的技術保障。

1汽車安全性的內(nèi)容及影響因素

1．1汽車安全性的內(nèi)容

汽車安全性的內(nèi)容主要包括主動安全性、被動安全性、事故后安全性和生態(tài)安全性。主動安全性主要是指汽車正常行駛狀態(tài)下的駕駛、操作性能以及事故將要發(fā)生時良好的制動、轉(zhuǎn)向能力。被動安全性指的是車輛對車內(nèi)外人員的保護能力，是一種事故發(fā)生時用來降低損失的被動能力。事故后安全性主要是指事故發(fā)生過后減輕或消除后果以及避免后續(xù)新事故發(fā)生的能力。生態(tài)安全性主要是指車輛本身降低尾氣、噪音和電磁波等對于生態(tài)環(huán)境影響的能力。

1．2汽車安全性的影響因素

汽車安全性的影響因素主要包括人、汽車、道路和環(huán)境。人是造成交通事故的最主要原因，一般跟交通參與者的經(jīng)驗和狀態(tài)有關。汽車因素主要是指車輛本身的結(jié)構(gòu)和技術狀況。道路因素是引發(fā)交通事故的重要原因，主要包括路線、路面、交通信號等。環(huán)境因素主要是指環(huán)境條件對于駕駛員精神狀態(tài)和汽車物理性能的影響。在所有的影響因素之中，汽車因素是潛在危害最大、急需提高改善的環(huán)節(jié)。

2汽車電子技術的應用

近些年，汽車的擁有量不斷增加，汽車安全性也逐漸成為人類關注的問題。為了減少汽車事故的發(fā)生，政府相關部門出臺了相應的交通法規(guī)，以滿足人們對汽車安全性的要求。國內(nèi)外汽車廠商采用了多種措施來提高車輛安全性，其中最為重要的方法就是汽車電子技術。目前用于提高汽車安全性的電子技術主要分為主動安全性電子技術、被動安全性電子技術和事故后安全性電子技術。

2．1主動安全性電子技術

主動安全性電子技術指的是在事故發(fā)生前的用于改善車輛舒適程度、提高車輛操作性能等的電子技術，主要包括防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子控制制動力分配系統(tǒng)（EBD）、電控懸架系統(tǒng)、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ASR）、電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)（ESP）、主動安全避撞系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。

2．1．1防抱死制動系統(tǒng)（ABS）防抱死制動系統(tǒng)（ABS）是各系統(tǒng)中開發(fā)周期最長、應用最迅速廣泛的。汽車制動時，車輪有可能發(fā)生抱死，導致方向盤不能轉(zhuǎn)動，汽車失去轉(zhuǎn)向能力，從而導致事故的發(fā)生。該系統(tǒng)可以通過控制系統(tǒng)增大車輪與地面之間的縱向和側(cè)向附著系數(shù)，從而防止車輪抱死，進而保障車輛的操作性能，大大降低了事故發(fā)生的概率。

2．1．2電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要是用來保持或改變汽車行駛方向的系統(tǒng)。車輛行駛過程中，有時會遇到來自路面的沖擊，導致正常方向的改變，引發(fā)事故。該系統(tǒng)主要是通過控制系統(tǒng)接收各傳感器反饋信息，借助電機驅(qū)動或液體動力給車輛提供相應的轉(zhuǎn)向助力，從而保證車輛的正常方向。

2．1．3電子控制制動力分配系統(tǒng)（EBD）電子控制制動力分配系統(tǒng)（EBD）是一種汽車電子輔助控制系統(tǒng)。當路面狀況不好或車輛重心發(fā)生改變時，車輪的抓地能力也會發(fā)生相應的變化，從而導致車輪的附著力和地面摩擦力不同，引發(fā)打滑或側(cè)傾事故。該系統(tǒng)通過控制裝置實時調(diào)節(jié)不同車輪的制動載荷，從而避免打滑的發(fā)生，提高制動能力和車輛安全性能。

2．1．4電控懸架系統(tǒng)電控懸架系統(tǒng)是用于改善車輛使用舒適度和操作穩(wěn)定性的系統(tǒng)。車輛行駛過程中，需要降低懸架的剛度使人們感覺乘坐過程中的舒適性能，同時需要提高懸架的剛度來增強車輛的強度和穩(wěn)定性。該系統(tǒng)通過電子控制裝置接收車高、車速、轉(zhuǎn)向角度及制動信息，合理分配懸架的剛度參數(shù)以及減震器的阻尼系數(shù)，進而達到舒適性與穩(wěn)定性的共同要求。

2．1．5驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ASR）驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ASR）是對于ABS的一種補充。當車輛行駛過程中車身速度小于輪子的運轉(zhuǎn)線性速度時，車輪和地面就會發(fā)生相對滑動，這種相對滑動會降低車輪的地面附著能力，從而降低汽車的安全性能。該系統(tǒng)主要是通過調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)矩或控制驅(qū)動輪的制動來減少車輪的打滑現(xiàn)象。

2．1．6電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)（ESP）電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)（ESP）主要是ABS和ASR的配套支援系統(tǒng)。該系統(tǒng)對車輛行駛途中不同傳感器傳輸過來的數(shù)據(jù)進行分析整理，并將糾正命令反饋給其他系統(tǒng)，從而保持系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)性。該系統(tǒng)功能在轉(zhuǎn)向過度或不足時效果非常明顯。

2．1．7主動安全避撞系統(tǒng)主動安全避撞系統(tǒng)是用于發(fā)現(xiàn)汽車存在撞擊危險并加以規(guī)避的車輛安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要通過測距傳感器和路況檢測傳感器采集信息，當采集信號達到危險閾值時，系統(tǒng)會發(fā)出報警信號以及相應的剎車制動命令，從而起到躲避碰撞、提高安全性能的作用。

2．1．8胎壓監(jiān)測系統(tǒng)胎壓監(jiān)測系統(tǒng)是用于監(jiān)測汽車輪胎內(nèi)部壓力的系統(tǒng)。車輛行駛途中，車胎內(nèi)部壓力太低會造成車胎爆裂，車胎內(nèi)部壓力太高會降低車胎的抓地力，因此胎壓過高或過低都會嚴重影響汽車的安全性能。該系統(tǒng)主要是在輪胎內(nèi)部安裝胎壓檢測傳感器，通過實時監(jiān)測數(shù)據(jù)為駕駛員發(fā)出報警信號，預防交通事故的發(fā)生，同時起到延長輪胎使用壽命的作用。

2．2被動安全性電子技術

被動安全性電子技術是指事故發(fā)生時用于保護駕駛員和乘客、降低損失的被動電子技術。主動安全性電子技術的應用盡管有效減少了事故的發(fā)生，然而交通事故總是不可避免的，因此被動安全性電子技術的應用具有重要的作用。目前被動安全性電子技術主要是防護安全氣囊系統(tǒng)（SRS），一般是由傳感器、防撞氣囊和電子控制單元構(gòu)成。車輛行駛途中遇到撞擊，相應傳感器探測到撞擊信號，電子控制單元就會發(fā)出指令控制氣體發(fā)生器迅速產(chǎn)生大量氣體充入氣囊之中，人員與車輛前部形成吸收沖擊載荷的彈性氣墊，從而有效降低碰撞事故中人員受到的沖撞傷害。目前，安全氣囊系統(tǒng)在汽車領域使用廣泛，其與安全帶配合使用，能夠為車上人員提供更為有效的保護。

2．3事故后安全性電子技術

事故后安全性電子技術是指事故發(fā)生過后用來保證傷員得到及時救援、并避免后續(xù)事故發(fā)生的電子技術。目前，事故后安全性電子技術主要包括GPS應急救援系統(tǒng)和門鎖應急釋放系統(tǒng)。

2．3．1GPS應急救援系統(tǒng)GPS應急救援系統(tǒng)是指事故發(fā)生后確定車輛方位的系統(tǒng)。有時事故發(fā)生地點較為偏僻或救護人員對方位不熟悉，不能及時到達事故地點，傷員的救助會被耽誤，通過GPS應急救援系統(tǒng)，可以準確進行衛(wèi)星定位，明確事故發(fā)生地點，為傷員救援爭取寶貴的時間，有效降低事故損失。

2．3．2門鎖應急釋放系統(tǒng)門鎖應急釋放系統(tǒng)是指事故發(fā)生后自動釋放門鎖的系統(tǒng)。事故發(fā)生時，碰撞傳感器發(fā)出信號，系統(tǒng)接收信號發(fā)出釋放門鎖的指令。該系統(tǒng)的應用能贏取寶貴的救助時間，降低事故損失。

3結(jié)語

現(xiàn)代電子技術在汽車領域的應用，為提高汽車安全性能提供了強有力的保障。然而人類對于車輛安全性能的追求永遠不會停止，汽車電子技術無論是主動性方面還是被動性方面，都需要不斷地發(fā)展完善，為事故的避免和預防發(fā)揮重要的作用。未來的汽車必定是各種電子技術全副武裝的產(chǎn)品，同時現(xiàn)代電子技術也必定是各類汽車不可或缺的可靠助手。

作者：陳道齊 單位：福州職業(yè)技術學院交通工程系