一、電子技術在汽車領域上的應用歷程
在汽車上應用最早的電器裝置是第—輛賓士汽車的發動機點火裝置，它主要由點火線圈和蓄電池所組成。隨後，在汽車上又增設了前照燈、起動機等電器裝置。電子技術在汽車上的第一次應用是1930年安裝在轎車上的真空電子管收音機，但是，真空電子管不抗振、體積大、耗電高，因此，沒能在汽車上推廣普及。
1、1948年發明了電晶體，晶體管制品最先在汽車上的應用是交流發電機整流用的矽二極體；
2、1958年模擬數字積體電路（IC）誕生了，並在1967年首次將IC應用在汽車上。在同一年代，德國的波許（Bosch）公司還開發出電子控制的燃油噴射系統；
3、1971年發明了微型電子計算機，微型電子計算機在汽車的首次應用是1976年，它用於發動機的點火正時控制；
4、80年代是高科技迅速發展的年代、隨之而來的是使用者對汽車提出了各種各樣的需求。因此，世界上的各大汽車製造廠家競相開發了由微機控制的各種車用電子產品，如：懸掛控制系統、四輪轉向控制系統、電子控制變速器、自動空調、蜂窩行動電話、電子儀表系統、導航系統、多路資訊傳輸系統及多種安全裝置等，使汽車電子裝置已經佔到了汽車總成本的1/4以上；
進入90年代，GPS導航系統、靈敏的飛機駕駛系統等也在汽車上得到了應用。某些最新的轎車上已裝有30臺以上的微型電子計算機，每一臺微機都要完成特設的功能或控制任務，使汽車逐步向智慧化方向發展。
二、汽車電
子控制單元與感測器
1、電子控制單元（ECU）
電子控制單元（ECU：英文Electronic Control Unit的縮寫）是以微型計算機為核心的電子控制裝置，它具有豐富的計算功能和邏輯判斷功能，是汽車電子控制系統的指揮中心。
電子控制單元ECU主要由輸入通道、微型計算機、輸出通道三部分組成，如圖1所示。
圖 1 ECU的組成
1。1、輸入通道
輸入通道主要由A／D轉換器和數字輸入緩衝器組成，共作用是將各感測器傳輸來的訊號轉為微機所要求的數字訊號。A／D轉換器的功用就是將感測器輸出的連續模擬訊號轉換為離散數字訊號，而數字輸入緩衝器的功用就是起到整形作用。
1。2、微型計算機
微型計算機由中央處理器（CPU）、儲存器、輸入介面、輸出介面四部分組成。微型計算機是ECU的核心，它是從事算術運算、邏輯運算的處理裝置。
微型計算機的組成如圖2所示，CPU是微型計算機的中樞，其作用是從儲存器讀取指令和完成指定的操作。
圖 2 微型計算機的組成
儲存器用來存放資料、表格和指令，它可分為隨機儲存器（RAM）和只讀儲存器（ROM）兩大類。RAM用來存放臨時性的工作程式和資料，如自診斷故障程式碼，ROM用於存放預先編寫的控制程式。
輸入輸出介面〔I／O介面〕是用於與外部裝置（感測器／執行元件）之間控制資料流動和資料格式的一種電路。
輸出通道是將微機輸出訊號放大後使執行元件工作的裝置。
2、感測器
感測器是將輸入的各種物理量轉換成電訊號後輸出的變換器。
包括溫度感測器、壓力感測器、流量感測器、角度與角速度感測器、轉速感測器、位移感測器、爆燃感測器、氧感測器、碰撞加速度感測器。
2。1、溫度感測器
在汽車的電子控制系統中，溫度感測器起到溫度檢測的作用。最常用的溫度感測器就是熱敏電阻式溫度感測器。
2。2、壓力感測器
壓力感測器主要用於檢測發動機的進氣真空度、電子燃油噴射系統中的燃油壓力、潤滑系的機油壓力、主動懸架控制系統中高壓油路壓力等。常用的壓力感測器有半導體式壓力感測器、壓電晶體式壓力感測器、金屬膜片式感測器等。
2。3、流量感測器
流量感測器用於檢測發動機吸入空氣的流量和燃油流量。常用的空氣流量感測器有熱線式、卡爾曼旋渦式、葉片式等；常用燃油流量感測器型式有水車式、迴圈球式和光電式。
2。4、角度與角速度感測器
電控自動變速器的換檔控制和燃油噴射的噴油量控制均採用節氣門位置感測器來檢測節氣門的開度。節氣門位置感測器屬於角度感測器，常用的節氣門位置感測器有開關式和線性式。
轉問盤轉角感測器，在懸架控制系統中．為了防止車身側傾，必須檢測轉向盤的轉角及轉動方向。常用的轉向盤轉角感測器有光電式和磁電式兩種。
2。5、轉速感測器
在檢測汽車的行駛速度和發動機的運轉工況時都要用到轉速感測器。常用的轉速感測器型式有：磁電式轉速感測器、磁阻式轉速感測器、光電式轉速感測器、霍爾轉速感測器。
2。6、位移感測器
位移感測器主要用來測量車身高度的變化和液麵高度的變化。
車身高度感測器主要用於空氣懸架或主動懸樑架系統的控制，用於檢測車身與懸架下襬臂或減振器下支點之間垂直方向的相對位移變化。
液麵高度感測器用於燃油箱、冷卻水、潤滑油、制動液等液麵高度（即液位）的監測。
2。7、爆燃感測器
爆燃是汽油機的一種異常燃燒現象。爆燃控制系統利用安裝在缸體上的爆燃感測器對發動機缸體振動的測定來判斷髮動機是否處於爆燃狀態。爆燃感測器的型式有壓電式和磁致伸縮式。磁致伸縮式爆燃感測器是利用鐵芯受振移動後導致磁通量發生變化，從而線上圈中產生感應電動勢，此電動勢即為感測器的輸出訊號。磁致伸縮式爆燃感測器現已被壓電式爆燃感測器所取代。
2。8、氧感測器
氧感測器安裝在發動機排氣管內，用來檢測廢氣中的氧氣濃度，並將測定的氧氣濃度訊號送給ECU，以控制空燃比的調節。現在的氧感測器的感測元件大部分都是採用二氧化鋯。
2。9、碰撞加速度感測器
碰撞加速度感測器主要用來檢測汽車發生碰撞時的碰撞減速度。常用的碰撞加速度感測器有：滾球式、滾軸式、水銀式、電阻應變片式和壓電式等。
三、汽車電子技術應用概況
汽車電子技術是汽車技術與電子技術相結合的產物。電子技術的應用，改變了汽車的傳統結構，使汽車的技術水平和效能有了很大的提高。隨著電子技術，特別是大規模積體電路和微型電子計算機技術的高速發展和應用，汽車電子化程度也越來越高，進入了微機控制的時代，並且向智慧化方向發展。
1、發動機方面
1。1、汽油機控制
對汽油機實行電子控制的目的是：提高動力性、降低油耗、減少排氣汙染。控制內容主要包括：燃油噴射系統控制、電子化油器控制、點火系統控制、怠速控制、爆燃控制、稀薄燃燒控制、廢氣再迴圈控制、可變進氣系統控制、可變排氣消聲器控制、多缸變排量控制、故障自診斷等。
1。2、柴油機控制
柴油機的電子控制也逐漸得到重視並取得迅速發展。柴油機的電子控制主要集中在燃油噴射量、噴射時間、進氣節流和電熱塞的電流控制方面。
2、底盤方面
電子技術在底盤上應用是為了提高汽車動力性、安全性和舒適性等，較成熟的電子控制裝置主要有：傳動控制系統、制動和防滑與車輛動態效能控制系統、懸架控制系統、轉向控制系統、巡航控制系統。
2。1 傳動控制系統
主要有電控自動變速器和電控四輪驅動。電控自動變速器有：電控液力自動變速器（EAT）、電控機械式自動變速器（EMT）、電控無極自動變速器（ECVT）等。
2。2制動和防滑與車輛動態效能控制系統
驅動防滑系統（ASR）是在制動防抱死系統（ABS）基礎上發展起來的，ASR與ABS的控制引數基本相同，兩個系統有很多共用元件，通常將ASR與ABS做成一體，而車輛動態效能控制系統（VDC）則是保持並改善了ABS/ASR的基本作用，即保證在制動和驅動過程中對縱向動力學調節作用的基礎上，還增加了對橫向動力學的調節作用，從而保證汽車在所有汽車在所有行駛工況下，均可避免事故發生，實現汽車安全操縱。
2.2.1防抱死制動系統（ABS）介紹
概述：汽車是陸地行駛車輛中機動性極強的交通工具，它即可能行駛在高附著係數的乾燥路面也可能行駛於雨、雪氣候條件下的溼滑路面。當汽車行駛在後一種路面上，或為了躲避障礙，或為了防止追尾碰撞作應急制動時，汽車有可能發生側滑甩尾。如果左右車輛分別行駛在雪後一側積雪路面和一側已經清掃露出地面的路段上，或正行駛在彎道外，汽車有可能產生急轉調頭，或駛入逆行車道，或滑移出路面，呈現不穩定的失控狀態。
1）、防抱死制動的基本工作原理和控制技術
防抱死制動系統簡稱ABS，是基於汽車輪胎與路面之間的附著特性而開發的高技術制動系統。
2）、防抱死制動的基本工作原理
a、附著係數與滑移率特性
實驗證明，當輪胎在路面上滑動時，將改變輪胎與路面之間的附著係數，因而也改變汽車的制動力。
路面附著力能跟隨汽車制動力矩的增加，提供足夠的地面制動力（矩），並且，此時的橫向附著係數也較大，具有足夠的抗側滑能力，故一般稱為穩定區。
b、應急制動時汽車車輪動力學、運動學簡析
應急制動時的運動學分析
制動時汽車動力學簡析
c、防抱死控制的基本工作原理
3）、ABS控制邏輯與控制技術
a、ABS控制邏輯
邏輯閘限值控制方法是當今世界各國著名ABS公司採用的實用技術。
b、實現控制邏輯的幾個關鍵技術
為了實現ABS控制，得到最大的制動效能，車輪應當在峰值左右側工作，也就是應當識別車輪是在穩定區間還是在非穩定區間轉動。
實現控制邏輯的幾個關鍵技術分別是：
輪速的檢測與計算。
角加、減速度計算。
參考速度和滑移率計算。
路面附著狀態識別。
階梯形制動壓力脈衝控制技術。
4）、轎車用液壓ABS
a、 ABS系統在汽車上的配置
所謂ABS的配置，是指汽車車輪或車軸的制動力矩是否直接受控於防抱死制動系統和其控制方式，以及ABS輪速感測器、電磁閥的安裝數量以及安裝部位的設計形式。
b、ABS液壓執行機構的構成與基本工作原理
典型液壓執行機構由2×2的加壓和減壓電磁閥、液壓蓄能器、減振器、節流閥、單向閥和泵電機組成該系統共有四種工況
c、輪速感測器和齒圈
齒圈安裝於車輪或驅動軸差速器輸入端，並跟隨車輪或驅動軸一起轉動。感測器固定於制動底板或轉向節支架，以間隙方式對準齒圈，它相對於車輪和驅動軸靜止不動。當齒圈轉動時，感測器能產生正比於轉速的交流感應訊號。利用電磁效應制作的被動式輪速感測器，輸出訊號為近似正弦波。
d、載貨汽車氣壓ABS
中噸位以上載貨汽車通常採用氣壓制動系統，因此與之相匹配需採用氣壓ABS或氣液混合型ABS。此時氣壓作為促動源，液壓機構作為執行機構。氣壓ABS的基本工作原理與液壓ABS是同類的，同樣透過加壓、保壓和減壓完成對制動壓力的控制。
其控制方式可細分為以下三種：
獨立控制（IR）
修正的獨立控制（IRM）
低選控制（SL）
