導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的1篇自動(dòng)控制系統(tǒng)的汽車(chē)電子技術(shù)探析，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

0前言

在當(dāng)今汽車(chē)與電子行業(yè)的協(xié)同發(fā)展下,汽車(chē)電子技術(shù)已經(jīng)成為了一門(mén)新興技術(shù),并進(jìn)一步促進(jìn)了汽車(chē)行業(yè)的良好發(fā)展。在汽車(chē)行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展中,汽車(chē)電子技術(shù)已經(jīng)成為了一項(xiàng)標(biāo)志性技術(shù)。通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)的合理應(yīng)用,可讓汽車(chē)的自動(dòng)化控制目標(biāo)得以有效實(shí)現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電子技術(shù)在汽車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的良好應(yīng)用,汽車(chē)行業(yè)的研究者與技術(shù)人員需要將汽車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用及其發(fā)展目標(biāo)作為依據(jù),對(duì)汽車(chē)電子技術(shù)加以合理應(yīng)用,使其在汽車(chē)變速系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、藍(lán)牙數(shù)據(jù)采集等自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮出充分的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)這樣的方式,才可以促進(jìn)電子技術(shù)與汽車(chē)自動(dòng)化系統(tǒng)的共同發(fā)展。

1汽車(chē)電子技術(shù)與自動(dòng)控制的重要性分析

1.1汽車(chē)電子技術(shù)概述

所謂汽車(chē)電子技術(shù),就是將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為核心,對(duì)汽車(chē)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)控制的一種先進(jìn)技術(shù)形式。此項(xiàng)技術(shù)的主要應(yīng)用目的是讓汽車(chē)的人為控制減少,通過(guò)智能化電子控制的方式來(lái)確保汽車(chē)的高效、安全行駛,并通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)汽車(chē)的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,結(jié)合當(dāng)前運(yùn)行數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)對(duì)比分析來(lái)確保汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)[1]。通常情況下,車(chē)體汽車(chē)電子控制裝置的主要組成部分包括車(chē)身電子控制系統(tǒng)、底盤(pán)電子控制系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)等。因此,在汽車(chē)的行駛中,汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)揮的作用至關(guān)重要。

1.2汽車(chē)自動(dòng)控制的重要性分析

在汽車(chē)電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展中,自動(dòng)控制也成為了汽車(chē)的一個(gè)主要發(fā)展方向。良好的自動(dòng)控制不僅可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)控制范圍與控制精度的顯著提升,同時(shí)也可以讓汽車(chē)的操作性能得到進(jìn)一步優(yōu)化。就目前來(lái)看,通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用,汽車(chē)不僅實(shí)現(xiàn)了油耗和污染排放的顯著降低,同時(shí)也具備了更好的舒適性和安全性,可以為應(yīng)用者帶來(lái)更加便捷、高質(zhì)的服務(wù)。因此,如果可以將自動(dòng)控制系統(tǒng)在汽車(chē)領(lǐng)域中合理應(yīng)用,便可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)各項(xiàng)參數(shù)的有效優(yōu)化,在更好地服務(wù)用戶(hù)的同時(shí)進(jìn)一步確保交通安全?；诖?在現(xiàn)代汽車(chē)的研究和制造中,相關(guān)企業(yè)、研究者與技術(shù)人員一定要對(duì)自動(dòng)控制做到足夠重視,并使其在汽車(chē)制造中得以合理應(yīng)用,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮。

2基于自動(dòng)控制系統(tǒng)的汽車(chē)電子技術(shù)主要應(yīng)用分析

就目前的汽車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)看,汽車(chē)電子技術(shù)的主要應(yīng)用方向包括汽車(chē)變速控制系統(tǒng)、汽車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)以及汽車(chē)藍(lán)牙數(shù)據(jù)采集等。以下是對(duì)基于自動(dòng)控制系統(tǒng)的汽車(chē)電子技術(shù)主要應(yīng)用所進(jìn)行的分析。

2.1汽車(chē)電子技術(shù)在汽車(chē)變速控制系統(tǒng)的應(yīng)用

在汽車(chē)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中,變速控制系統(tǒng)主要應(yīng)用了電子控制模式的自動(dòng)變速器,此變速器可對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等進(jìn)行自動(dòng)控制,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與離合器控制的動(dòng)態(tài)修正[2]。比如,在通過(guò)電子機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)進(jìn)行汽車(chē)變速控制的過(guò)程中,其換擋過(guò)程與傳統(tǒng)手動(dòng)換擋過(guò)程相似,僅是加速踏板在換擋時(shí)的位置不變,通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及其轉(zhuǎn)矩的協(xié)調(diào)控制,便可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的平穩(wěn)換擋。具體應(yīng)用中,遠(yuǎn)程控制單元(TCU)會(huì)將汽車(chē)的實(shí)際行駛狀態(tài)作為依據(jù)來(lái)判斷是否需要換擋,在此過(guò)程中,通過(guò)控制器域網(wǎng)(CAN)和汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(ECU)之間的通信,便可對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制,使其進(jìn)入到優(yōu)先響應(yīng)變速請(qǐng)求階段。在這樣的情況下,如果TCU將一個(gè)轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩輸出值請(qǐng)求發(fā)出,ECU便會(huì)對(duì)該請(qǐng)求優(yōu)先執(zhí)行,將TCU請(qǐng)求中的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩要求作為依據(jù),通過(guò)與TCU之間的良好配合來(lái)控制AMT完成換擋。在此過(guò)程中,TCU會(huì)對(duì)ECU發(fā)送給CAN總線(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)接收,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與離合器具體控制策略的動(dòng)態(tài)修正。在變速箱響應(yīng)相關(guān)請(qǐng)求的過(guò)程中,也會(huì)對(duì)TCU的換擋請(qǐng)求做到優(yōu)先響應(yīng),在變速箱請(qǐng)求被TCU獲取到優(yōu)先響應(yīng)權(quán)之后,換擋控制會(huì)立即開(kāi)始。圖1為汽車(chē)電子技術(shù)控制下的汽車(chē)變速自動(dòng)控制系統(tǒng)升檔控制示意圖(圖1):其中,Phase1階段是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)降轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制,Pha-es2階段是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制,Phase3階段是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)升轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。通過(guò)這三個(gè)階段的控制,便可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)換擋。而在對(duì)汽車(chē)離合器以及變速器進(jìn)行自動(dòng)控制的過(guò)程中,其控制過(guò)程也與換擋自動(dòng)控制過(guò)程相類(lèi)似,包括分離、選換擋以及重新接合這三個(gè)階段。通過(guò)這樣的方式,便可讓汽車(chē)電子技術(shù)在汽車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮出充分優(yōu)勢(shì),以此來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)變速控制系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化控制,為汽車(chē)實(shí)際行駛需求的滿(mǎn)足奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),并進(jìn)一步確保汽車(chē)行駛的舒適性和安全性,從而為用戶(hù)帶來(lái)更加滿(mǎn)意的汽車(chē)自動(dòng)控制服務(wù)。

2.2汽車(chē)電子技術(shù)在汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

在汽車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制過(guò)程中,汽車(chē)電子技術(shù)也可以發(fā)揮出非常顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。將汽車(chē)電子技術(shù)合理引入到其制動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制中,可進(jìn)一步提升汽車(chē)運(yùn)行的安全性和可靠性[3]。對(duì)于汽車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)而言,制動(dòng)泵是其中最為關(guān)鍵的一個(gè)組成部件,如果制動(dòng)泵出現(xiàn)了故障,制動(dòng)系統(tǒng)中的摩擦力便會(huì)降低,這樣便會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)制動(dòng)力出現(xiàn)不同程度的降低情況,且在制動(dòng)泵發(fā)送故障的情況下,汽車(chē)回油也會(huì)受到一定程度的阻礙,這樣的情況將直接導(dǎo)致汽車(chē)對(duì)行駛中的危險(xiǎn)情況反應(yīng)速度下降,從而降低汽車(chē)行駛的安全性。而通過(guò)汽車(chē)電子技術(shù)的合理應(yīng)用,便可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制,讓上述不良影響和危險(xiǎn)情況得以有效避免。比如,在通過(guò)汽車(chē)電子技術(shù)所設(shè)計(jì)的汽車(chē)電子機(jī)械自動(dòng)化制動(dòng)控制系統(tǒng)中,其主要的組成部分包括電源模塊、車(chē)輪制動(dòng)模塊、ECU以及電子制動(dòng)踏板模塊等,電子制動(dòng)踏板模塊中,主要包括位移傳感器、感覺(jué)傳感器以及制動(dòng)踏板。在該自動(dòng)控制系統(tǒng)中,通過(guò)電子制動(dòng)踏板模塊中的位移傳感器,可以對(duì)汽車(chē)駕駛員的具體位置信號(hào)進(jìn)行采集,然后將采集到的位置信號(hào)傳送到系統(tǒng)ECU,并通過(guò)ECU對(duì)位移數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。最后再以此為依據(jù),對(duì)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行自動(dòng)控制?？紤]到汽車(chē)行駛過(guò)程中很容易出現(xiàn)制動(dòng)滯后問(wèn)題,所以在對(duì)該自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),特采用踏板位移傳感器對(duì)汽車(chē)駕駛員踩踏踏板所引起的汽車(chē)車(chē)輪制動(dòng)狀態(tài)變化進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的識(shí)別,以此來(lái)提升制動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)效率。為保障制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性及其穩(wěn)定性,具體設(shè)計(jì)中,需要讓分布在汽車(chē)四個(gè)車(chē)輪上的四個(gè)制動(dòng)器相互獨(dú)立,通過(guò)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)集中進(jìn)行控制。將上述自動(dòng)控制過(guò)程作為基礎(chǔ),借助于汽車(chē)車(chē)輪上設(shè)置的制動(dòng)模塊,便可對(duì)相應(yīng)的制動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的執(zhí)行。具體工作中,汽車(chē)電子機(jī)械自動(dòng)化制動(dòng)控制系統(tǒng)的主要工作流程包括以下幾個(gè)方面:第一,當(dāng)汽車(chē)行駛時(shí),如果駕駛員將制動(dòng)踏板踩下,踏板便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的位移信號(hào),此時(shí),系統(tǒng)中的位移傳感器便會(huì)立即感知到相應(yīng)的位移數(shù)據(jù),并以此為依據(jù),對(duì)汽車(chē)駕駛員的實(shí)際制動(dòng)意圖進(jìn)行科學(xué)的判斷與識(shí)別。

第二,通過(guò)ECU來(lái)接收相應(yīng)的判斷結(jié)果,并對(duì)其進(jìn)行處理和分析。第三,將ECU分析結(jié)果作為依據(jù),對(duì)電動(dòng)機(jī)輸出力矩進(jìn)行控制,并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生的車(chē)輪制動(dòng)力進(jìn)行控制,然后以此為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)汽車(chē)車(chē)輪的合理控制。在此過(guò)程中,考慮到汽車(chē)車(chē)輪和路面之間的摩擦系數(shù)和轉(zhuǎn)向擺角會(huì)直接影響到汽車(chē)車(chē)輪制動(dòng)力,所以需要讓每一個(gè)車(chē)輪都形成一個(gè)閉環(huán)形式的制動(dòng)回路,各個(gè)制動(dòng)回路也應(yīng)該相互獨(dú)立?；诖?可將制動(dòng)器以及傳感器獨(dú)立配置在汽車(chē)的每一個(gè)車(chē)輪上,以此來(lái)達(dá)到良好的自動(dòng)化制動(dòng)控制效果。對(duì)于該系統(tǒng)中的軟件,具體設(shè)計(jì)中,首先需要通過(guò)C語(yǔ)言對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行編程,在總程序中,可對(duì)各個(gè)功能模塊加以調(diào)用。在完成控制器初始化之后,可采用CAN總線(xiàn)通信的方式進(jìn)行汽車(chē)電子自動(dòng)控制信息收發(fā)。在系統(tǒng)通電之后,CAN控制器以及處理器會(huì)立即復(fù)位,借助于S3C2410芯片來(lái)完成控制器的初始化,根據(jù)功能的重要程度對(duì)各個(gè)程序進(jìn)行排序,其中,第一級(jí)是主程序,其主要功能是對(duì)各個(gè)子程序進(jìn)行協(xié)調(diào);第二級(jí)是信號(hào)采集、執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)以及CAN通信等程序,這些程序在汽車(chē)自動(dòng)化制動(dòng)控制系統(tǒng)中主要起到載體作用。在進(jìn)行CAN通信協(xié)議的具體設(shè)計(jì)中,考慮到其需要通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路層以及物理層來(lái)實(shí)現(xiàn),所以應(yīng)按照實(shí)際需求對(duì)CAN應(yīng)用協(xié)議進(jìn)行科學(xué)制定,并根據(jù)ID大小以及標(biāo)識(shí)分配,對(duì)其優(yōu)先級(jí)做出科學(xué)定義。在該系統(tǒng)通電之后,控制器需要復(fù)位至Configuration模式,且在初始化完成之后才可以進(jìn)入正常運(yùn)行。比如,在對(duì)MCP2510控制器進(jìn)行初始化設(shè)置時(shí),其片選CS需要在S3C2410芯片中對(duì)一個(gè)低電平進(jìn)行接收,此后便開(kāi)始使能中斷、收發(fā)緩沖區(qū)以及過(guò)濾器等的初始化處理。在此過(guò)程中,為實(shí)現(xiàn)制動(dòng)數(shù)據(jù)的完整傳輸,需要在任意一個(gè)完成的操作中添加一段延時(shí)程序,然后通過(guò)以下函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制器數(shù)據(jù)讀寫(xiě)和總線(xiàn)初始化:s3c2410-mcp2510-write(data);s3c2410-mcp2510-read(data);s3c2410-mcp2510-ioctl(data)。在完成了初始化之后,便可通過(guò)以下流程進(jìn)行CAN報(bào)文收發(fā)(圖2):通過(guò)這樣的方式,便可讓汽車(chē)電子技術(shù)在制動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮出充分優(yōu)勢(shì),以此來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)制動(dòng)的自動(dòng)化控制。

2.3汽車(chē)電子技術(shù)在汽車(chē)藍(lán)牙數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用

在現(xiàn)代化汽車(chē)設(shè)計(jì)與應(yīng)用中,藍(lán)牙數(shù)據(jù)采集是一項(xiàng)重要內(nèi)容,通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)性能參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)采集與檢測(cè),以此來(lái)確保汽車(chē)行駛質(zhì)量和安全性。而在藍(lán)牙數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)中,汽車(chē)電子技術(shù)所發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)也十分顯著。比如,在某汽車(chē)藍(lán)牙數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集系統(tǒng)中,其主要的功能設(shè)計(jì)包括汽車(chē)尾氣檢測(cè)、汽車(chē)行駛里程檢測(cè)以及汽車(chē)輪胎胎壓檢測(cè)。為達(dá)到這一目標(biāo),具體設(shè)計(jì)中,需要分別采用不同的傳感器來(lái)進(jìn)行汽車(chē)尾氣濃度、行駛里程以及輪胎胎壓數(shù)據(jù)采集,在采集了相應(yīng)的數(shù)據(jù)之后,再借助于arduinouino開(kāi)發(fā)板對(duì)其進(jìn)行計(jì)算與分析,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)參數(shù)的科學(xué)加工和處理,最終實(shí)現(xiàn)相應(yīng)間接數(shù)據(jù)的科學(xué)獲得。對(duì)于輸出的間接數(shù)據(jù),系統(tǒng)會(huì)使其在顯示屏上呈現(xiàn)出來(lái),并借助于藍(lán)牙模塊向汽車(chē)駕駛員的手機(jī)傳輸。具體應(yīng)用中,該系統(tǒng)主要通過(guò)煙霧報(bào)警器來(lái)檢測(cè)汽車(chē)尾氣濃度,如果其濃度超出規(guī)定限值,顯示界面上的LED指示燈便會(huì)呈現(xiàn)黃色,并保持常亮,同時(shí),系統(tǒng)蜂鳴器也會(huì)發(fā)出報(bào)警;通過(guò)磁鐵以及霍爾傳感器對(duì)汽車(chē)行駛里程進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)中,使磁鐵吸附到汽車(chē)輪胎上,每進(jìn)行一次檢測(cè),系統(tǒng)便對(duì)其脈沖數(shù)以及時(shí)間做一次記錄,并按照汽車(chē)輪胎的實(shí)際周長(zhǎng)來(lái)計(jì)算其行駛里程數(shù);通過(guò)壓力傳感器進(jìn)行汽車(chē)輪胎壓力檢測(cè),如果檢測(cè)到輪胎壓力超過(guò)正常值(即汽車(chē)超載),顯示界面上的LED顯示燈便會(huì)呈現(xiàn)紅色,并保持常亮,同時(shí),系統(tǒng)蜂鳴器也會(huì)發(fā)出報(bào)警。對(duì)于上述的檢測(cè)數(shù)據(jù),汽車(chē)駕駛員都可以通過(guò)手機(jī)來(lái)進(jìn)行詳細(xì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查看。通過(guò)這樣的方式,便可讓汽車(chē)駕駛員對(duì)汽車(chē)行駛過(guò)程中的各項(xiàng)指標(biāo)做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并以此為依據(jù),通過(guò)合理的措施來(lái)進(jìn)行汽車(chē)行駛參數(shù)的調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)車(chē)身以及駕駛員安全的良好保障。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,汽車(chē)電子技術(shù)在當(dāng)今的汽車(chē)自動(dòng)控制領(lǐng)域中具有十分顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此,在現(xiàn)代化汽車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者和技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合汽車(chē)實(shí)際的自動(dòng)控制需求,對(duì)汽車(chē)電子技術(shù)加以合理應(yīng)用。通過(guò)這樣的方式,才可以有效滿(mǎn)足現(xiàn)代化汽車(chē)的自動(dòng)控制需求,促進(jìn)汽車(chē)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展。

作者:李新 單位:鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院