汽車電子前沿技術(shù)介紹

1、汽車電子前沿技術(shù)介紹汽車的電子化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標(biāo)志，隨 著消費(fèi)者對(duì)汽車功能和性能要求的日益提高，汽車正在逐漸由機(jī)械系 統(tǒng)向電子系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，日前全球汽車電子產(chǎn)業(yè)面臨著高速增長(zhǎng)的機(jī)遇。 在國(guó)外，電子系統(tǒng)已占到一輛普通轎車總成本的30%，在高級(jí)轎車 上比例更高，在國(guó)內(nèi)，中高級(jí)轎車電子裝置的配置已經(jīng)接近或達(dá)到了 國(guó)外汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家水平。但我國(guó)汽車電子業(yè)總體上還與國(guó)外有很 大差距，需要加大研究投入的力度。汽車電子技術(shù)經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段的發(fā) 展，現(xiàn)正處在第三個(gè)階段。第一階段的汽車電子設(shè)備主要采用分立電 子元件組成電子控制器，并開始由分立電子元件產(chǎn)品向集成電路產(chǎn)品 過(guò)渡；第二階段則主要采用集

2、成電路和8位微處理器開發(fā)汽車專用的 獨(dú)立控制系統(tǒng)；第三階段開始于20世紀(jì)90年代，汽車電子設(shè)備廣 泛采用16位或32位微處理器進(jìn)行控制，控制技術(shù)向智能化、網(wǎng)絡(luò) 化方向發(fā)展。在該階段出現(xiàn)了很多新的技術(shù)研究領(lǐng)域和研究熱點(diǎn)。線控技術(shù)DBW汽車的各種操縱系統(tǒng)正向電子化、自動(dòng)化方向發(fā)展，在未來(lái)的5 10年里，傳統(tǒng)的汽車機(jī)械操縱系統(tǒng)將變成通過(guò)高速容錯(cuò)通信總線與 高性能CPU相連的電氣系統(tǒng)。如汽車將采用電氣馬達(dá)和電控信號(hào)來(lái) 實(shí)現(xiàn)線控駕駛、線控制動(dòng)、線控油門和線控懸架等，采用這些線控系 統(tǒng)將完全取代現(xiàn)有系統(tǒng)中的液壓和機(jī)械控制。在新一代雅閣V6轎車上采用的DBW就是新技術(shù)之一。DBW是 線控油門的英文縮寫，也可

3、稱之為電控油門，即發(fā)動(dòng)機(jī)的油門是通過(guò) 電子控制的。傳統(tǒng)的油門控制方式是駕駛員通過(guò)踩油門踏板，由油門 拉索直接控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門的開合程度，從而決定加速或減速，駕駛員 的動(dòng)作與油門動(dòng)作之間是通過(guò)拉索的機(jī)械作用聯(lián)系的。而DBW將這 種機(jī)械聯(lián)系改為電子聯(lián)系。駕駛員仍然通過(guò)踩油門踏板控制拉索。但 拉索并不是直接連接到油門，而是連著一個(gè)油門踏板位置傳感器，傳 感器將拉索的位置變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送至汽車的大腦ECU（電子控 制器），ECU將收集到的相關(guān)傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后發(fā)送命令至油門 作動(dòng)器控制模塊，油門作動(dòng)器控制模塊再發(fā)送信號(hào)給油門作動(dòng)器，從 而控制油門的開合程度。也就是說(shuō)駕駛員的動(dòng)作與油門的動(dòng)作之間是

4、通過(guò)電子元件的電信號(hào)聯(lián)系的。雖然從構(gòu)造上來(lái)看，DBW比傳統(tǒng)油 門控制方式復(fù)雜，但油門的控制卻比傳統(tǒng)方式精確，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠根據(jù) 汽車的各種行駛信息，精確調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的燃油空氣混合氣，改善發(fā) 動(dòng)機(jī)的燃燒狀況，從而大大提高了汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。使用線控 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多，比如使用線控制動(dòng)無(wú)需制動(dòng)液，保護(hù)生態(tài)，減少維 護(hù)；質(zhì)量輕；性能高（制動(dòng)響應(yīng)快）；制動(dòng)磨最?。ㄏ蜉喬ナ┝Ω?勻）；安裝測(cè)試更簡(jiǎn)單快捷（模塊結(jié)構(gòu)）；更穩(wěn)固的電子接口；隔板間 無(wú)機(jī)械聯(lián)系；簡(jiǎn)單布置就能增加電子控制功能；踏板特性一致；比液 壓系統(tǒng)的元件更少等。CAN總線網(wǎng)絡(luò)隨著電控單元在汽車中的應(yīng)用越來(lái)越多，車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù) 通信變得越

5、來(lái)越重要，以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及廉價(jià)性是對(duì) 汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各處理機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，控 制改善汽車某一方面的性能，同時(shí)在其它處理機(jī)需要時(shí)提供數(shù)據(jù)服 務(wù)。汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主要依靠總線傳輸技術(shù)。汽車總線傳輸是通 過(guò)某種通訊協(xié)議將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián) 接起來(lái)，從而構(gòu)成的汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)點(diǎn)有：減少了線束的數(shù)量和 線束的容積，提高了電子系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性;采用通用傳感器， 達(dá)到數(shù)據(jù)共享的日的；改善了系統(tǒng)的靈活性，即通過(guò)系統(tǒng)的軟件可以 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化。CAN總線是德國(guó)博世公司在20世

6、紀(jì)80年代 初開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。它的短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、非破壞性總線 仲裁技術(shù)以及靈活的通訊方式，使CAN總線具有很高的可靠性和抗 干擾性，滿足了汽車對(duì)總線的實(shí)時(shí)性和可靠性的要求。日前，國(guó)外的 汽車總線技術(shù)已經(jīng)十分成熟，并已在汽車上推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)引進(jìn)技術(shù) 生產(chǎn)的奧迪A 6車型已于2000年起采用總線替代原有線束，帕薩特 B5、寶來(lái)、波羅、菲亞特的派立奧、西耶那、哈飛賽馬等車型都不同 程度地使用了 CAN總線技術(shù)。此外，部分高檔客車、工程機(jī)械也都 開始應(yīng)用總線技術(shù)。預(yù)計(jì)到2005年CAN將會(huì)占據(jù)整個(gè)汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 市場(chǎng)的63%。在歐洲，基于CAN的網(wǎng)絡(luò)也占有了大約88%的市場(chǎng)。日前使用CAN總線網(wǎng)絡(luò)的汽車大多具有兩條或兩條以上總線，一條 是動(dòng)力CA