汽车的安全性能主要是受一下三个因素的影响：一，驾驶员；二，驾驶环境；三，车辆本身。它们共同构成了汽车安全性能。其中驾驶员的因素是占主导地位的，例如驾驶员对车辆驾驶能力的好坏、驾驶员安全意识是否到位和是否遵守交通法律法规等等。在繁忙和交通环境拥挤的车辆行驶过程中，如果驾驶员的心理不是很健康积极的话，那么就会直接影响到车辆行驶的安全。有很大一部分的汽车事故都是因为驾驶员不遵守交通法律法规造成的。虽然每个国家和政府都在努力的采取措施来禁止这类事情，但是还是有很多的驾驶员对其不予理会，对这些措施不以为然，都抱着侥幸心理，以为自己不会成为事故的主角，但是就是因为如此，让事故有机可乘。而驾驶环境和气候的影响对行车的安全影响也很大，比如急险弯道、结冰路面、雨天湿滑路面等特殊的路面情况和天气情况也是导致事故多发的罪魁祸首。所以在如此环境下驾驶车辆必须小心谨慎，并且需要掌握足够的驾驶技能和经验。然后就是汽车本身的安全性能了，虽然车辆本身的安全性能的提高并不能有效的降低生活中的交通事故发生频率，但是却可以在交通事故发生后能最大限度的保证车内乘员避免受到伤害。
三、电子技术在汽车行驶安全上的应用
电子技术的发展和在汽车之中的应用对增强汽车安全性能主要表现在如下几个方面。车辆主动的安全性技术：ABS防抱死系统、汽车防翻滚系统、汽车驱动防滑系统、汽车牵引力控制系统、汽车悬架控制系统、汽车电动转向系统、汽车防碰撞系统、汽车一体化底盘控制系统、汽车轮胎气压监测系统、电子稳定控制系统。
1SABER软件仿真技术
SABER软件是一个在数学模拟及硬件设计方面功能卓著的仿真工具。对于复杂的混合信号设计和验证问题，SABER软件为设计工程师提供了一种功能强大的混合信号行为仿真器。由于混合信号硬件描述语言——MAST的支持，SABER软件实现了单一内核混合信号及混合技术的仿真，完全改变了模拟电路仿真的现状。SABER软件在混合技术领域具有多个仿真引擎，可以分别处理不同领域的设计单元，且遵循相应的守恒定律，支持电力系统、机电一体化、机械系统、电子系统、光电控制系统、液压系统等系统单元。现在，SABER软件在汽车和飞机制造领域已得到广泛的应用。尤其是在汽车制造领域，许多欧美公司已将它定为行业标准，并投资SABER软件的发展以不断满足新的设计需要。
SABER软件具有明显的优势：分析从SOC到大型系统之间的设计，包括模拟电路、数字电路及混合电路；通过单一的混合信号仿真内核就可以提供精确有效的仿真结果；通过对稳态、时域、频域、统计、可靠性及控制等方面的分析来检验系统性能。
SABER仿真器能够让设计人员对从汽车的最初设计方案（方框图）到由实际电路和机械实现的完整系统进行仿真。这种能力对于复杂运动控制系统的设计（如ABS系统、安全气囊系统、发动机控制系统、车身控制系统等）尤为重要。
2汽车电子仿真技术的应用
2.1建立数学模型
所谓计算机仿真就是将实际系统的运行规律用数学形式表达出来，它们通常是一组微分方程或差分方程，然后通过计算机采用数值求解法求解这些方程。
在仿真之前，首先对系统原理图中的所有零部件进行抽象化，建立数学模型，绘制系统的数学模型。为了对电路或系统进行计算机仿真，经常需要开发一个或一组模型。要研究电路的详细特性，可能要求对物理器件建模，有时还需要对大型电路或系统建模。系统模型可能无需和器件模型一样详尽，但作为大系统仿真的一部分，系统模型仍然非常有用。零部件数学模型的质量直接关系到仿真结果的准确性。通过对数学模型各种参数属性的设置来模拟零部件的功能，同时，经过大量计算和试验，不断修正、完善数模。对于同一类零部件可以共用一个（或一类）模型，通过调整数模参数值来实现零部件的更迭。这对于缩短开发周期、节省开发成本，起着至关重要的作用。
在一定外界条件（即输人或激励，包括外加控制与外加干扰）的作用下，从系统的一定初始状态出发，所经历的由其内部的固有特性（即由系统的结构与参数所决定的特性）决定了整个动态过程。研究系统及其输人、输出三者之间的动态关系，即可确定其性能的属性。图1是汽车音响系统中扬声器的物理模型，其中In_pfUIn_m作为输人信号、由电磁学可知，可以进一步将其简化为力f（t）输人。
于是可将其进一步简化为质量-阻尼-弹簧系统，如图2所示，图2中m、c、k分别表示质量、粘性阻尼系数、弹簧刚度。对系统而言，质量受外力f（t）的作用，质量位移为y（t）（实际扬声器衔铁的振幅），系统的动力学方程为my"（t）cy''''''''（t）ky（t）=f（t），y（o）=yo，y''''''''（o）=y''''''''。
其中，y（0）与y''''''''（0）分别为质量的初位移与初速度，这就是在输人作用于系统之前系统的初始状态。显然，此系统在任何瞬间的状态完全可以由质量的,y（t）与y''''''''（t）这两个变动着的状态（即状态变量）在此瞬间的取值来刻画。因为y（t）在此瞬间的取值代表了位移的情况，y''''''''（t）在此瞬间的取值代表了y（t）在此瞬间的变化趋势（速度）的情况。
还有一种更直接的建立数学模型的方法，就是模拟硬件描述语言（AHDL）的含义。MAST就是一种AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的网表。
零部件的模型是建立在大量计算和试验基础上的，SABER软件提供了大量的零部件库文件，对于类似的零件只需修改其属性参数值即可。
2.2对系统原理进行仿真
在仿真过程中，将数学模型转变成为计算机上运行的仿真模型，是由SABER软件系统来完成的，并同时根据仿真模型编制出仿真程序。通过对系统的仿真，可以随时得出各个子系统或零部件的瞬时工作状态及性能参数变化，如电压、电流、功率、转矩等各参数的波形。通过对这些波形与实际试验的结果进行对比分析，找出两者的差别，从而修正原设计。
如先前所提及的，安全性和舒适性的需求导致了新的、高能耗的负载。这些负载可能随着汽车产品的进一步电子化，汽车电子控制装置得到更多的应用，所消耗的电能也将大幅度地增加。现有的12V动力电源已满足不了汽车上所有电气系统的需要，今后将采用集成的42V起动机-发电机供电系统，发电机最大输出功率将由目前的1.4kW提高到8kw左右，发电效率将会达到80以上。伺时，电压等级的提升还将同时带来许多新的问题。12V/42V汽车双电压系统原理图如图3所示。
2.2.2起动机／发电机系统
2.2.3双电压系统中42V供电系统
在运行中，双电压系统的电压随着转速变化而变化，电压峰值对电器元件的影响是非常明显的。图5所示的是双电庄系统中42V供电系统的变化曲线，非常清晰地显示了在转速急剧变化时电压的瞬时值，此脉冲电压峰值在电气系统设计和选择电子电器元件时有着非常重要的参考价值。
在仿真过程中，主要分两种类型进行。为了描述简单，这里将42V与14V分开进行讨论。第一种方法，全部打开所有的电子设备，可以观察到整个系统及各个电子器件的电压、电流波形，以及各个电子电器设备互相切换或同时打开时的电压、电流波形。同时，很方便地观察到在抛载状况时的峰值电压波形，局部抛载或全部抛载对系统的影响。
2.2.414V供电系统
14V电压系统主要用于各控制单元，对波形要求甚高。若峰值电压及电流产生严重的脉动，使蓄电池两端电压产生脉动干扰，控制单元搭铁（蓄电池负极）电位也将随之产生脉动干扰。如果这个干扰脉冲幅值过大，就会造成原有信号的丢失，引起控制失灵。观察峰值电压的波形，判定是否符合系统要求。14V线路上的电压波形如图6所示。
2.3对仿真模型进行修改、检验
通过对系统的仿真，得出的初步结果往往不能与理想的目标相一致，还需要通过分析研究，以及与试验进行对比，对系统原理或数学模型进行修改。SABER提供多种仿真分析，如：直流工作点分析、交流小信号分析、顺态分析、蒙特卡罗分析（在模型参数值浮动范围内随机取样，对所取的参数进行分析，检验器件参数在一定范围内浮动对输出的影响）、零极点分析等。结合多种分析，加以对仿真模型的完善。
（1）要有一支高素质的师资队伍，教师要向双师型转化，在实验过程中才能更好地帮助学生提高工程实践能力和培养创新能力。
（2）加强实验室的建设，增加实验经费，保证实验室的实验设备满足开放实验的要求。要有有效的实验室管理方法，可通过计算机或校园网使实验管理的工作简化。应适当提高担任实验教学的教师待遇。
（3）学生要有学习的自觉性，才能保质保量按时完成实验，才能取得一定的效果。
二、开展开放式实验教学的作用
（一）操作稳定的电子系统
以往基本都是通过改进轮胎、转向系以及传动系等性能，来提高汽车的操纵稳定性。近几年来，随着车载微处理器、传感器以及执行机构的快速发展，一些现代汽车开始安装先进设备，改善操纵性能。本文主要介绍了以下几种操作比较稳定的电子系统：第一，电控自动变速器。有了电控自动变速器之后，可以不踩离合器就完成换挡，并且此时发动机也不会熄火。这一装置可以实现变速比的有效控制，促使汽车在行驶过程中处于最合适的挡位。电控自动变速器具有以下优点：高传动效率、低油耗、延长变速器的使用寿命等。第二，电控制动力分配系统。这一系统的功能就是在汽车制动的时候，计算四个轮胎的摩擦力数值，然后对制动装置进行调整，确保车辆安全、平稳行驶。第三，加速防滑系统。当汽车在加速的时候，加速防滑系统可以将车轮的空转滑动控制在一定的范围内，避免驱动轮出现快速滑动的现象，从而使得牵引力得以提高，最终保证汽车的稳定行驶。第四，电子稳定程序系统。当汽车在行驶过程中，电子稳定程序系统会借助传感器来对驾驶者的转弯方向、车速、车身倾斜度等进行监控。然后调整发动机的转速，修正转向中存在的问题。
（二）行驶安全性的电子系统
（三）乘车舒适休闲的电子系统
当前，人们不仅追求汽车操作的可靠以及安全行，而且还追求汽车乘坐的舒适性，这就推动了汽车电子技术的快速发展。第一，智能化汽车空调。汽车空调装置借助电控单元ECU，控制转换风扇、加热继电器等，并且根据客户的不同需求，调节车内的温度。第二，电控自动座椅。电控自动座椅是将人体工程学与电子控制技术充分结合起来，提高座椅的舒适度。第三，电控主动悬架系统。在这一系统中，结合了电控技术与随动液压技术，按照车辆运行的实际情况以及路面状况来对阻尼特性参数进行控制以及调整，确保车辆的平稳行驶。第四，车载多媒体以及远程通信系统。在此系统中包括了游戏设备、DVD、车载GPS等设备。
二、汽车电子技术的发展趋势
三、结语
当汽车电控发动机工作不正常，而自诊断系统却没有故障码输出时，尤其需要依靠操作人员的检查、判断，以确定故障的性质和产生故障的部位。笔者现将汽车电控发动机常见故障总结为以下：
1.1发动机不能发动
（1）故障现象：打开点火开关，将点火开关拨到起动位置，发动机发动不着。
（2）故障产生的可能原因：
A.起动系统故障使发动机不能转动或转动太慢：①蓄电池存电不足、电极桩柱夹松动或电极桩柱氧化严重；②电路总保险丝断；③点火开关故障；④起动机故障；⑤起动线路断路或线路连接器接触不良。
C.燃油喷射系统故障：①油箱内没有燃油；②燃油泵不工作或泵油压力过低；③燃油管泄漏变形；④断路继电器断开；⑤燃油压力调节器工作不良；⑥燃油滤清器过脏。
D.进气系统故障：①怠速控制阀或其控制线路故障；②怠速控制发阀空气管破裂或接头漏气；③空气流量计故障。
E.ECU故障。
（3）诊断排除方法和步骤。
①打起动档，起动机和发动机均不能转动，应按起动系故障进行检查。首先，检查蓄电池存电情况和极柱连接和接触情况；如果蓄电池正常时，检查起动线路、保险丝及点火开关；②踏下油门到中等开度位置，再打起动机。如果此时，发动机能够发动，则说明故障为怠速控制阀及其线路故障或者是进气管漏气，如果踏下油门到中等开度位置时，仍然发动不着，应进行下一步骤的检查；③进行外观检查。检查进气管路有无漏气之处；检查各软管及其连接处是否完好；检查曲轴箱通风装置软管有无漏气或破裂；④检查高压火花。如果高压火花不正常，应检查高压线、点火线圈、分电器和电子点火器；⑤检查点火顺序是否正确；⑥检查供油系统的供油情况。在确认油箱有泪的情况下，检查燃油管中的供油压力；⑦检查点火正时及各缸的点火顺序；⑧检查装在空气流量计上的燃油泵开关的工作情况；⑨检查各缸火花塞的工作情况；⑩检查点火正时。如点火正时不正确，应进一步检查点火正时的控制系统；B11检查ECU的供电情况和工作情况，确定是否是ECU的故障。
1.2发动机失速故障
（1）故障现象：发动机工作时，转速忽高忽低，这种现象即为发动机失速现象，其故障被称为发动机失速故障。
（2）故障原因：造成发动机转速忽高忽低的原因有燃油喷盘系统的故障，也有点火控制系统的故障，还有进气系统的故障。常见的故障原因有以下几点：
①进气系统存在漏气处。如各软管及连接处漏气，PVC阀漏气，EGR系统漏气，机油尺插口处漏气，机油滤清器盖漏气等；②空气滤清器滤芯过脏；③空气流量计工作不正常；④燃油喷射系统供油压力不稳。如油管变形，系统线路连接接触不良，燃油泵泵油压力不足，燃油压力调节器工作不稳定，燃油滤清器过脏，断路继电器触点抖动等；⑤点火正时不正确；⑥冷起动喷油器和温度正时开关工作不良；⑦ECU故障。
1.3发动机怠速不良故障
（1）故障现象：发动机在中等以上转速运行时工作正常，当转速为怠速或接近怠速时，出现怠速不稳甚至熄火的现象，即为怠速不良故障。
1.4混合气稀故障
（1）故障现象：发动机转速不稳，动力明显不足，且有回火现象，则可认为发动机存在混合气过稀的故障。
（2）故障原因：①进气系统存在漏气现象；②冷起动喷油器和温度定时开关有故障；③系统燃油压力过低；④喷油器发卡或堵塞；⑤空气流量计故障；⑥水温传感器故障；⑦节气门位置传感器故障；⑧ECU故障。
（3）诊断排除方法和步骤：①检查进气系统有无漏气现象；②检查冷起动喷油器的定时开关；③检查喷油器有无堵塞、发卡故障；④检查空气流量计工作情况；⑤检查水温传感器；⑥检查节气门位置传感器工作情况；⑦检查ECU各端子输入、输出信号。
1.5加速不良故障
（1）故障现象：发动机在油门由低速缓慢加速到高速时，工作完全正常，但在急加速时，发动机转速变化缓慢，有时有喘气或回火现象。
（3）诊断排除方法和步骤：①检查进气系统有无漏气现象；②检查高压火花情况；③检查点火提前角是否正常；④检查系统供油压力；⑤检查节气门传感器工作是否正常；⑥检查ECU各端子信号是否正常；⑦必要时检查气门间隙和汽缸工作压力。
2电控发动机故障诊断与排除流程图
2.1发动机不能起动故障诊断与排除流程图
电控发动机不能转动或转动很慢，其主要原因是蓄电池或起动系统有故障，可检查蓄电池和起动系统进行排除：如果曲轴转动正常而发动机不能起动，其主要原因是燃油喷射系统的传感器、执行器、电控单元及其线路有故障，可按图1所示程序进行排除：
2.2加速不良或熄火故障诊断与排除流程图
2.3发动机怠速不良或熄火
怠速不良或熄火的主要原因是怠速控制系统发生故障，可按图3所示程序进行排除：
3检测与维修时的注意事项
3.1电控发动机维修要点
（1）控汽油喷射系统对汽油的清洁度要求很高，应使用牌号和质量完全符合要求的去铅汽油。燃油滤清器要定期更换，以防止燃油中的异物堵塞喷油器。
（2）严格按照要求使用电源。安装蓄电池时极性必须正确，否则电子元件会烧毁。
（3）尽量避免电脑受到剧烈振动，并要防止水分浸入电控系统各零（部）件内。
（4）在蓄电池亏电导致发动机无法正常起动时，应及时给蓄电池充电或更换新的蓄电池，而尽量不要使用跨接电路的方法来起动发动机。
（5）不可用水冲洗微机控制单元和其他电子装置。发动机存放地点环境的湿度不宜太大，在夏季尽量不用水冲刷地板。
（6）防止微机系统受到剧烈的机械冲击震动。
（7）发动机要远离能发射电磁场的电气设备，避免空间强电磁场对微机系统的干扰。
3.2电控燃油系统检查要点
（1）打开点火开关，而发动机未起动时，警告灯应点亮。发动机正常起动后，警告灯应熄灭，如果不熄灭，则表示电脑自诊断系统检测到故障或异常现象。此时不能将蓄电池从电路中断开，以防微机中存储的故障代码及有关信息丢失。应根据警告灯闪烁的次数或输出的故障编码，判断电子汽油喷射系统的故障，并用专用设备读取故障码。
（2）对供油系统进行检修操作前，应先拆除蓄电池的搭铁线。
（3）电动汽油泵除受点火开关控制外，还受空气流量计内的开关控制。点火开关接通后，只有在发动机处于正常工作或起动状态，且空气流量计检测到空气流量信号或微机检测到转速和点火信号时，汽油泵才连续工作。它的出油压力比一般的供油系高，损坏后，只能使用原型号的电动汽油泵进行更换。
（4）检修时，不论发动机是否运转，只要点火开关接通，决不可断开任何正在工作的电气装置。因为这些装置往往步、有一定的电感，当突然切断其工作电流时，会在电路中产生很高的瞬时电压，会造成电子器件的严重损坏。
（5）如需要进行电弧焊接，应断开电控单元的供电电源线。
（6）对微机及与之连接的传感器、执行器进行检修时，操作人员须预先消除身上的静电，一定要带上接铁金属带，将其一端缠在手腕上，另一端夹到车身上，避免静电造成微机系统的损坏。
参考文献
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