汽車電子新技術綜述
發布時間:2010-05-12
中心議題:
汽車的電子化、智能化、網wang絡luo化hua是shi現xian代dai汽qi車che發fa展zhan的de重zhong要yao標biao誌zhi,隨sui著zhe消xiao費fei者zhe對dui汽qi車che功gong能neng和he性xing能neng要yao求qiu的de日ri益yi提ti高gao,汽qi車che正zheng在zai逐zhu漸jian由you機ji械xie係xi統tong向xiang電dian子zi係xi統tong轉zhuan換huan,目mu前qian全quan球qiu汽qi車che電dian子zi產chan業ye麵mian臨lin著zhe高gao速su增zeng長chang的de機ji遇yu。在zai國guo外wai,電dian子zi係xi統tong已yi占zhan到dao一yi輛liang普pu通tong轎jiao車che總zong成cheng本ben的de30%,在zai高gao級ji轎jiao車che上shang比bi例li更geng高gao,在zai國guo內nei,中zhong高gao級ji轎jiao車che電dian子zi裝zhuang置zhi的de配pei置zhi已yi經jing接jie近jin或huo達da到dao了le國guo外wai汽qi車che工gong業ye發fa達da國guo家jia水shui平ping。但dan我wo國guo汽qi車che電dian子zi業ye總zong體ti上shang還hai與yu國guo外wai有you很hen大da差cha距ju,需xu要yao加jia大da研yan究jiu投tou入ru的de力li度du。汽qi車che電dian子zi技ji術shu經jing過guo兩liang個ge階jie段duan的de發fa展zhan,現xian正zheng處chu在zai第di三san個ge階jie段duan。第di一yi階jie段duan的de汽qi車che電dian子zi設she備bei主zhu要yao采cai用yong分fen立li電dian子zi元yuan件jian組zu成cheng電dian子zi控kong製zhi器qi,並bing開kai始shi由you分fen立li電dian子zi元yuan件jian產chan品pin向xiang集ji成cheng電dian路lu產chan品pin過guo渡du;第二階段則主要采用集成電路和8位微處理器開發汽車專用的獨立控製係統;第三階段開始於20世紀90年代,汽車電子設備廣泛采用16位或32位微處理器進行控製,控製技術向智能化、網絡化方向發展。在該階段出現了很多新的技術研究領域和研究熱點。
1.線控技術DBW
汽車的各種操縱係統正向電子化、自動化方向發展,在未來的5~10年裏,傳統的汽車機械操縱係統將變成通過高速容錯通信總線與高性能CPU相連的電氣係統。如汽車將采用電氣馬達和電控信號來實現線控駕駛、線控製動、線控油門和線控懸架等,采用這些線控係統將完全取代現有係統中的液壓和機械控製。
在新一代雅閣V6轎車上采用的DBW就是新技術之一。DBW是(shi)線(xian)控(kong)油(you)門(men)的(de)英(ying)文(wen)縮(suo)寫(xie),也(ye)可(ke)稱(cheng)之(zhi)為(wei)電(dian)控(kong)油(you)門(men),即(ji)發(fa)動(dong)機(ji)的(de)油(you)門(men)是(shi)通(tong)過(guo)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)的(de)。傳(chuan)統(tong)的(de)油(you)門(men)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)是(shi)駕(jia)駛(shi)員(yuan)通(tong)過(guo)踩(cai)油(you)門(men)踏(ta)板(ban),由(you)油(you)門(men)拉(la)索(suo)直(zhi)接(jie)控(kong)製(zhi)發(fa)動(dong)機(ji)油(you)門(men)的(de)開(kai)合(he)程(cheng)度(du),從(cong)而(er)決(jue)定(ding)加(jia)速(su)或(huo)減(jian)速(su),駕(jia)駛(shi)員(yuan)的(de)動(dong)作(zuo)與(yu)油(you)門(men)動(dong)作(zuo)之(zhi)間(jian)是(shi)通(tong)過(guo)拉(la)索(suo)的(de)機(ji)械(xie)作(zuo)用(yong)聯(lian)係(xi)的(de)。而(er)DBW將這種機械聯係改為電子聯係。駕駛員仍然通過踩油門踏板控製拉索。但拉索並不是直接連接到油門,而是連著一個油門踏板位置傳感器,傳感器將拉索的位置變化轉化為電信號傳送至汽車的大腦ECU(電子控製器),ECU將jiang收shou集ji到dao的de相xiang關guan傳chuan感gan器qi信xin號hao經jing過guo處chu理li後hou發fa送song命ming令ling至zhi油you門men作zuo動dong器qi控kong製zhi模mo塊kuai,油you門men作zuo動dong器qi控kong製zhi模mo塊kuai再zai發fa送song信xin號hao給gei油you門men作zuo動dong器qi,從cong而er控kong製zhi油you門men的de開kai合he程cheng度du。也ye就jiu是shi說shuo駕jia駛shi員yuan的de動dong作zuo與yu油you門men的de動dong作zuo之zhi間jian是shi通tong過guo電dian子zi元yuan件jian的de電dian信xin號hao聯lian係xi的de。
雖然從構造上來看,DBW比bi傳chuan統tong油you門men控kong製zhi方fang式shi複fu雜za,但dan油you門men的de控kong製zhi卻que比bi傳chuan統tong方fang式shi精jing確que,發fa動dong機ji能neng夠gou根gen據ju汽qi車che的de各ge種zhong行xing駛shi信xin息xi,精jing確que調tiao節jie進jin入ru汽qi缸gang的de燃ran油you空kong氣qi混hun合he氣qi,改gai善shan發fa動dong機ji的de燃ran燒shao狀zhuang況kuang,從cong而er大da大da提ti高gao了le汽qi車che的de動dong力li性xing和he經jing濟ji性xing。使shi用yong線xian控kong技ji術shu的de優you點dian很hen多duo,比bi如ru使shi用yong線xian控kong製zhi動dong無wu需xu製zhi動dong液ye,保bao護hu生sheng態tai,減jian少shao維wei護hu;質量輕;性能高(製動響應快);製動磨最小(向輪胎施力更均勻);安裝測試更簡單快捷(模塊結構);更穩固的電子接口;隔板間無機械聯係;簡單布置就能增加電子控製功能;踏板特性一致;比液壓係統的元件更少等。
2.CAN總線網絡
隨(sui)著(zhe)電(dian)控(kong)單(dan)元(yuan)在(zai)汽(qi)車(che)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo),車(che)載(zai)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)間(jian)的(de)數(shu)據(ju)通(tong)信(xin)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao),以(yi)分(fen)布(bu)式(shi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)為(wei)基(ji)礎(chu)構(gou)造(zao)汽(qi)車(che)車(che)載(zai)電(dian)子(zi)網(wang)絡(luo)係(xi)統(tong)是(shi)很(hen)有(you)必(bi)要(yao)的(de)。大(da)量(liang)數(shu)據(ju)的(de)快(kuai)速(su)交(jiao)換(huan)、高gao可ke靠kao性xing及ji廉lian價jia性xing是shi對dui汽qi車che電dian子zi網wang絡luo係xi統tong的de要yao求qiu。在zai該gai網wang絡luo係xi統tong中zhong,各ge處chu理li機ji獨du立li運yun行xing,控kong製zhi改gai善shan汽qi車che某mou一yi方fang麵mian的de性xing能neng,同tong時shi在zai其qi它ta處chu理li機ji需xu要yao時shi提ti供gong數shu據ju服fu務wu。汽qi車che內nei部bu網wang絡luo的de構gou成cheng主zhu要yao依yi靠kao總zong線xian傳chuan輸shu技ji術shu。汽qi車che總zong線xian傳chuan輸shu是shi通tong過guo某mou種zhong通tong訊xun協xie議yi將jiang汽qi車che中zhong各ge種zhong電dian控kong單dan元yuan、智能傳感器、智能儀表等聯接起來,從而構成的汽車內部網絡。其優點有:減少了線束的數量和線束的容積,提高了電子係統的可靠性和可維護性;采用通用傳感器,達到數據共享的目的;改善了係統的靈活性,即通過係統的軟件可以實現係統功能的變化。CAN總線是德國博世公司在20世紀80年代初開發的一種串行數據通訊協議。它的短幀數據結構、非破壞性總線仲裁技術以及靈活的通訊方式,使CAN總(zong)線(xian)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)抗(kang)幹(gan)擾(rao)性(xing),滿(man)足(zu)了(le)汽(qi)車(che)對(dui)總(zong)線(xian)的(de)實(shi)時(shi)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)。目(mu)前(qian),國(guo)外(wai)的(de)汽(qi)車(che)總(zong)線(xian)技(ji)術(shu)已(yi)經(jing)十(shi)分(fen)成(cheng)熟(shu),並(bing)已(yi)在(zai)汽(qi)車(che)上(shang)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)。
國內引進技術生產的奧迪A6車型已於2000年起采用總線替代原有線束,帕薩特B5、寶來、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。此外,部分高檔客車、工程機械也都開始應用總線技術。預計到2005年CAN將會占據整個汽車網絡協議市場的63%。在歐洲,基於CAN的網絡也占有了大約88%的市場。目前使用CAN總線網絡的汽車大多具有兩條或兩條以上總線,一條是動力CAN總線,主要包括發動機、ABS和自動變速器三個節點,通信速率一般為500kbps;另一條是舒適CAN總線,主要包括中央控製器和四個門模塊,通信速率一般為62.55kbps或100kbps。
3.汽車巡航控製係統CCS
汽qi車che巡xun航hang控kong製zhi係xi統tong是shi汽qi車che在zai運yun行xing中zhong不bu踩cai加jia速su踏ta板ban便bian可ke按an照zhao駕jia駛shi員yuan的de要yao求qiu,自zi動dong地di保bao持chi一yi定ding的de行xing車che速su度du,減jian輕qing駕jia駛shi員yuan的de勞lao動dong強qiang度du,提ti高gao汽qi車che舒shu適shi性xing的de自zi動dong行xing駛shi裝zhuang置zhi。汽qi車che巡xun航hang控kong製zhi係xi統tong簡jian稱cheng為weiCCS。根據其特點又稱“汽車巡航控製係統”、“恒速控製係統”、“車速控製係統”、或“巡航控製係統”等。目前,不少車輛特別是高級轎車已把巡航控製係統作為配屬設備或選配設備。例如日本的皇冠、淩誌、佳美,美國的別克、凱迪拉克、德國的奔馳、寶馬等車均裝有巡航控製係統。轎車裝上巡航控製係統後,當車速在40min/h以(yi)上(shang)時(shi),該(gai)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)自(zi)動(dong)按(an)照(zhao)駕(jia)駛(shi)員(yuan)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)速(su)度(du)保(bao)持(chi)行(xing)駛(shi),並(bing)保(bao)持(chi)這(zhe)一(yi)恒(heng)定(ding)速(su)度(du),駕(jia)駛(shi)員(yuan)不(bu)用(yong)踩(cai)加(jia)速(su)踏(ta)板(ban)。采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)裝(zhuang)置(zhi)後(hou),當(dang)在(zai)高(gao)速(su)公(gong)路(lu)上(shang)長(chang)時(shi)間(jian)行(xing)車(che)時(shi),就(jiu)可(ke)使(shi)駕(jia)駛(shi)員(yuan)踩(cai)加(jia)速(su)踏(ta)板(ban)的(de)腳(jiao)得(de)以(yi)休(xiu)息(xi),不(bu)致(zhi)因(yin)長(chang)時(shi)間(jian)駕(jia)車(che)控(kong)製(zhi)加(jia)速(su)踏(ta)板(ban)穩(wen)定(ding)車(che)速(su)而(er)產(chan)生(sheng)疲(pi)勞(lao),減(jian)輕(qing)了(le)駕(jia)駛(shi)員(yuan)的(de)操(cao)作(zuo)負(fu)擔(dan)。由(you)於(yu)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)能(neng)準(zhun)確(que)地(di)控(kong)製(zhi)車(che)輛(liang)的(de)工(gong)況(kuang),從(cong)而(er)使(shi)高(gao)速(su)行(xing)駛(shi)的(de)車(che)輛(liang)更(geng)加(jia)安(an)全(quan)、平穩、耗hao油you量liang減jian少shao,提ti高gao了le汽qi車che的de燃ran油you經jing濟ji性xing和he駕jia駛shi的de舒shu適shi性xing。此ci功gong能neng特te別bie適shi用yong於yu在zai高gao速su公gong路lu上shang行xing駛shi的de車che輛liang。巡xun航hang控kong製zhi係xi統tong如ru果guo在zai安an裝zhuang有you自zi動dong變bian速su器qi的de汽qi車che上shang使shi用yong,更geng能neng發fa揮hui其qi優you點dian。
汽車巡航控製係統的主要優點是:
(1)保bao持chi車che速su穩wen定ding,無wu論lun由you於yu風feng力li和he道dao路lu坡po度du引yin起qi汽qi車che的de行xing駛shi阻zu力li怎zen樣yang變bian化hua,隻zhi要yao在zai發fa動dong機ji功gong率lv允yun許xu範fan圍wei內nei,汽qi車che的de行xing駛shi速su度du便bian可ke保bao持chi不bu變bian。
(2)tigaoqichexingshishideshushixing,youqishiqichezaijiaowaihuogaosugonglushangxingshi,shushixingtixiandegengweimingxian。jiashiyuanbuxupinfandiyongjiaotacaijiasutaban,gupilaoqiangdudadajianqing。
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(3)提高經濟性和環保性,在同樣的行駛條件下,對一個有經驗的駕駛員來說,可節省燃油15%。zaixunxingkongzhixitongzhongshiyongsuduwendingqihou,keshifadongjiranliaodegonggeiyugonglvzhijianchuyuzuijiadepeihe,jiangdileranyouxiaohaolv,dadajianshaolepaiqizhongyouhaiqitichengfen。
(4)延(yan)長(chang)發(fa)動(dong)機(ji)壽(shou)命(ming),可(ke)使(shi)汽(qi)車(che)工(gong)作(zuo)在(zai)發(fa)動(dong)機(ji)有(you)利(li)轉(zhuan)速(su)範(fan)圍(wei)內(nei),使(shi)汽(qi)車(che)的(de)供(gong)油(you)與(yu)發(fa)動(dong)機(ji)功(gong)率(lv)間(jian)處(chu)於(yu)最(zui)佳(jia)配(pei)合(he)狀(zhuang)態(tai)。汽(qi)車(che)巡(xun)航(hang)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)發(fa)展(zhan)至(zhi)今(jin)已(yi)有(you)30多年的曆史,經曆了機械控製、晶體管控製、模擬式微機控製和數字式微機控製4個階段。日本豐田公司從1965年起就開始在車上裝用機械控製的巡航係統,之後德國VDO公司也研製出氣動機械式巡航控製係統。1968年德國奔馳公司開發了晶體管控製的巡航係統,並在莫克利汽車上裝用。
4.汽車導航係統GPS
GPS為全球定位係統,是美國繼阿波羅飛船和航天飛機之後的第三航天工程。開始它隻用於軍事方麵,但隨著電子技術的發展,GPS也逐漸應用於汽車導航。
裝有導航係統的汽車,在駕駛室內有一顯示屏。上麵顯示著某個城市的交通圖(稱為電子地圖),以及當時汽車在圖上所處的位置。如果駕駛員輸入目的地的地名、在(zai)圖(tu)上(shang)的(de)位(wei)置(zhi),那(na)麼(me)圖(tu)上(shang)就(jiu)會(hui)顯(xian)示(shi)一(yi)條(tiao)從(cong)汽(qi)車(che)所(suo)處(chu)位(wei)置(zhi)到(dao)目(mu)的(de)地(di)的(de)最(zui)佳(jia)路(lu)線(xian)和(he)行(xing)駛(shi)方(fang)向(xiang),引(yin)導(dao)汽(qi)車(che)行(xing)駛(shi),起(qi)到(dao)導(dao)航(hang)作(zuo)用(yong)。這(zhe)樣(yang),駕(jia)駛(shi)員(yuan)可(ke)以(yi)安(an)心(xin)地(di)駕(jia)車(che)到(dao)達(da)陌(mo)生(sheng)地(di)區(qu)以(yi)及(ji)在(zai)夜(ye)間(jian)安(an)全(quan)行(xing)車(che)。此(ci)外(wai),GPS還(hai)能(neng)夠(gou)隨(sui)時(shi)告(gao)訴(su)駕(jia)駛(shi)員(yuan)當(dang)時(shi)的(de)交(jiao)通(tong)狀(zhuang)況(kuang),指(zhi)出(chu)什(shen)麼(me)地(di)方(fang)交(jiao)通(tong)擁(yong)擠(ji),什(shen)麼(me)地(di)方(fang)車(che)流(liu)暢(chang)通(tong),以(yi)及(ji)什(shen)麼(me)地(di)方(fang)有(you)空(kong)缺(que)位(wei)置(zhi)可(ke)以(yi)停(ting)車(che)。使(shi)駕(jia)駛(shi)員(yuan)能(neng)繞(rao)過(guo)擁(yong)擠(ji)路(lu)段(duan),較(jiao)快(kuai)到(dao)達(da)目(mu)的(de)地(di),避(bi)免(mian)交(jiao)通(tong)阻(zu)塞(sai),提高綜合行車效率。
整個導航係統由GPS導航、自律導航、地圖匹配器、信號處理單元、存貯器、顯示器、傳感器等幾部分組成。GPS導航由GPS天線和GPS接收機組成。GPS衛(wei)星(xing)發(fa)射(she)出(chu)電(dian)波(bo)發(fa)射(she)時(shi)刻(ke)信(xin)息(xi),而(er)接(jie)收(shou)機(ji)可(ke)根(gen)據(ju)電(dian)波(bo)到(dao)達(da)的(de)時(shi)刻(ke),算(suan)出(chu)電(dian)波(bo)行(xing)走(zou)的(de)時(shi)間(jian)。將(jiang)這(zhe)時(shi)間(jian)乘(cheng)以(yi)電(dian)波(bo)傳(chuan)播(bo)速(su)度(du)就(jiu)可(ke)以(yi)知(zhi)道(dao)衛(wei)星(xing)與(yu)接(jie)收(shou)機(ji)的(de)距(ju)離(li),即(ji)衛(wei)星(xing)與(yu)裝(zhuang)有(you)該(gai)接(jie)收(shou)機(ji)的(de)汽(qi)車(che)的(de)距(ju)離(li)。同(tong)時(shi),各(ge)GPS衛wei星xing的de軌gui道dao位wei置zhi也ye被bei發fa射she出chu去qu。因yin此ci,接jie收shou點dian位wei置zhi可ke由you以yi三san個ge衛wei星xing為wei中zhong心xin的de三san個ge球qiu麵mian交jiao點dian求qiu出chu,即ji可ke確que定ding該gai車che在zai電dian子zi地di圖tu上shang的de位wei置zhi。當dang汽qi車che行xing駛shi在zai地di下xia隧sui道dao、密集森林、高層建築群等接收不到GPS信號時,汽車會進行自律導航。行駛開始前先由駕駛員對車輛位置設置一個初始值。
zaixingshizhong,jiancemeijingguoyidingshijiandexingshijulihexingshifangxiang,congerquedingcheliangdeweizhi。qizhongxingshijuliyouchesuchuanganqidechu,erfangxiangxinhaoyouguangdaoxianweichuanganqicechu。GPS導(dao)航(hang)和(he)自(zi)律(lv)導(dao)航(hang)得(de)到(dao)的(de)汽(qi)車(che)狀(zhuang)態(tai)及(ji)位(wei)置(zhi)的(de)一(yi)些(xie)信(xin)號(hao)要(yao)經(jing)過(guo)地(di)圖(tu)匹(pi)配(pei)器(qi)處(chu)理(li)後(hou)才(cai)能(neng)準(zhun)確(que)無(wu)誤(wu)地(di)在(zai)電(dian)子(zi)地(di)圖(tu)上(shang)顯(xian)示(shi)出(chu)來(lai)。電(dian)子(zi)地(di)圖(tu)是(shi)這(zhe)樣(yang)製(zhi)成(cheng)的(de):首先利用城市航空測量拍到的全貌照片,經過實際調查、標記、補充形成一張精確的地形圖,它包括各城市道路交通圖、公路網及沿線地名。然後將地形圖通過數字化儀、掃描儀,送入PC機中,並用專門軟件進行數據采集和編輯處理,生成數字地形模型。再經疊加、分類、標記形成一張電子地圖並製成隻讀光盤。
汽車導航係統的發展非常迅速,目前已有一些係統上采用32位的CPUqianrushishicaozuodeweichulidanyuan,bianyugaosuxingshideqichejinxingkuaisuchulishuju。jiguangjishudeyingyong,chanshengdarongliangshuzihuashipankeyicunzhugengduodexinxi。shiyongbomojingtiguanyouyuanyejingxianshiqikeshituxianggengjiaqingxi。qichedaohangxitongnengshishitigongzishenweizhihemudeweizhizuobiao、全部行駛的直線距離、時間、速度、前進方向等。當遇到道路阻塞、路段施工或走錯路等情況,GPS能夠及時進行檢索,提供新路線。此外,為了讓駕駛員事先了解行駛中路麵情況,GPS還(hai)能(neng)進(jin)行(xing)語(yu)音(yin)提(ti)示(shi)。若(ruo)將(jiang)汽(qi)車(che)導(dao)航(hang)係(xi)統(tong)與(yu)其(qi)它(ta)部(bu)門(men)進(jin)行(xing)聯(lian)網(wang),駕(jia)駛(shi)員(yuan)能(neng)夠(gou)隨(sui)時(shi)獲(huo)得(de)交(jiao)通(tong)狀(zhuang)況(kuang)的(de)最(zui)新(xin)信(xin)息(xi),從(cong)而(er)使(shi)汽(qi)車(che)避(bi)開(kai)阻(zu)塞(sai)和(he)擁(yong)擠(ji)路(lu)段(duan),實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)道(dao)路(lu)選(xuan)擇(ze)和(he)無(wu)阻(zu)擋(dang)行(xing)駛(shi)。汽(qi)車(che)導(dao)航(hang)的(de)普(pu)及(ji)使(shi)用(yong),將(jiang)會(hui)給(gei)21世紀的城市交通帶來新的麵貌。
5.汽車電控製動係統EBS
汽車電控製動係統EBS是在ABS的de基ji礎chu上shang,用yong電dian子zi控kong製zhi取qu代dai傳chuan統tong的de機ji械xie傳chuan動dong來lai控kong製zhi製zhi動dong係xi統tong,以yi達da到dao良liang好hao的de製zhi動dong效xiao果guo,增zeng加jia汽qi車che製zhi動dong安an全quan性xing。汽qi車che製zhi動dong時shi,車che輪lun的de製zhi動dong力li與yu地di麵mian附fu著zhe係xi數shu有you關guan,當dang車che輪lun處chu於yu半ban滑hua動dong半ban滾gun動dong狀zhuang態tai時shi,地di麵mian附fu著zhe係xi數shu可ke以yi達da到dao最zui大da,即ji製zhi動dong力li可ke以yi達da到dao較jiao大da,此ci時shi的de側ce向xiang穩wen定ding性xing也ye較jiao好hao。當dang車che輪lun完wan全quan抱bao死si無wu滾gun動dong時shi,地di麵mian附fu著zhe力li有you所suo下xia降jiang,而er側ce向xiang穩wen定ding性xing為wei零ling。極ji易yi出chu現xian側ce滑hua和he甩shuai尾wei現xian象xiang,容易造成事故。ABSfangbaosizhidongxitongjiushizaiqichezhidongshi,shichelunshizhongchuyujijiangbaosiyouweinengwanquanbaosidezhuangtai。jibaozhengqichehuodezuidadefuzheli,tongshiyounengbaochixiangyingdecexiangwendingxing,chedijiejuechangguixitongzhong,yaomechelunweibaosizhidonglibugou,yaomewanquanbaosi,shiqicheshiquhengxiangwendingxingdewenti。qichezhidongshi,ABS係統不斷檢測車輪的轉動情況。
當車輪將要抱死時,ABS係xi統tong發fa一yi信xin號hao給gei壓ya力li調tiao節jie器qi,以yi控kong製zhi製zhi動dong器qi的de製zhi動dong力li,使shi製zhi動dong力li停ting止zhi增zeng加jia。這zhe時shi製zhi動dong器qi中zhong的de製zhi動dong液ye少shao量liang回hui流liu減jian壓ya,然ran後hou又you增zeng壓ya,製zhi動dong力li增zeng長chang,如ru此ci連lian續xu幾ji次ci達da到dao最zui佳jia的de製zhi動dong效xiao果guo,可ke以yi達da到dao10~20次/秒。EBS係統比ABS係統增加了各種傳感器,包括三維力傳感器、製動器摩擦片磨損傳感器等。製動時,製動踏板位置信號傳給電控單元,同時各力傳感器把載荷、dimianfuzhelihezhidongqiyaxinhaochuangeidiankongdanyuan,youdiankongdanyuanzidongtiaojiezhidongyali,xingchengbihuankongzhi。gaixitongyongdianzikongzhiqudaijixiechuandong,jianshaozhidongxitongjixiechuandongdezhihoushi,suoduanzhidongjuli,zaidiqiangdushi,shimocapianmosunzuixiao;中等強度時,利用ABS達到最佳的道路附著係數利用率;高(gao)強(qiang)度(du)時(shi),施(shi)加(jia)最(zui)大(da)的(de)製(zhi)動(dong)壓(ya)力(li),從(cong)而(er)獲(huo)得(de)最(zui)佳(jia)的(de)控(kong)製(zhi)製(zhi)動(dong)力(li)。摩(mo)擦(ca)磨(mo)損(sun)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)監(jian)測(ce)得(de)各(ge)製(zhi)動(dong)片(pian)的(de)摩(mo)擦(ca)情(qing)況(kuang),控(kong)製(zhi)各(ge)製(zhi)動(dong)器(qi)壓(ya)力(li)分(fen)配(pei)延(yan)長(chang)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。EBS係統可以與其它電子控製係統一起由一個電控單元進行集中統一控製。實現各種不同要求的控製功能。
6.乘員感知係統OPDS
本田第7代雅閣V6轎jiao車che裝zhuang備bei了le前qian排pai側ce氣qi囊nang,因yin此ci在zai前qian排pai乘cheng客ke座zuo相xiang應ying地di配pei備bei了le乘cheng員yuan感gan知zhi係xi統tong。乘cheng員yuan感gan知zhi係xi統tong的de作zuo用yong是shi,當dang前qian排pai座zuo椅yi上shang坐zuo著zhe小xiao孩hai或huo者zhe小xiao孩hai側ce著zhe頭tou打da瞌ke睡shui時shi,乘cheng客ke座zuo椅yi側ce氣qi囊nang將jiang自zi動dong關guan閉bi,從cong而er減jian小xiao側ce撞zhuang事shi故gu發fa生sheng時shi安an全quan氣qi囊nang對dui兒er童tong的de傷shang害hai。那na麼me安an全quan氣qi囊nang是shi怎zen麼me知zhi道dao這zhe一yi切qie的de呢ne?原來在看似跟普通座椅一樣的乘客座椅內暗藏了7個傳感器,座椅靠背內的6個傳感器負責觀察乘員的坐姿高度,來判斷坐著的是兒童還是大人,或者飲料瓶等其它東西;靠背側邊的一個傳感器則專門檢查兒童是不是側著頭打瞌睡,判斷兒童的頭部是不是處於側氣囊展開的範圍內。
OPDS傳感器是根據乘員的導電體量來做出這些判斷的,座椅在出廠之前已經設定了一個座椅自身的導電體量,座椅安裝到車上並坐了人後,OPDS係xi統tong檢jian測ce出chu一yi個ge總zong體ti的de導dao電dian體ti量liang,總zong導dao電dian體ti量liang減jian去qu座zuo椅yi的de導dao電dian體ti量liang就jiu是shi乘cheng員yuan的de導dao電dian體ti量liang,如ru果guo乘cheng員yuan導dao電dian體ti量liang低di於yu係xi統tong初chu始shi設she定ding的de判pan斷duan臨lin界jie值zhi,則zeOPDS係統認為坐著的是兒童或兒童的頭部處於側氣囊引爆的範圍中,從而自動關閉安全氣囊,同時儀表板上的“SIDEAIRBAGOFF”黃色指示燈亮起,告訴駕駛員側安全氣囊已經關閉。有了OPDS這樣一個關懷備至的“看護人”,兒童就可以在旅途中盡情地享受自己的夢鄉了。
7.移動多媒體係統
運用移動多媒體技術可開發出汽車娛樂係統,這種音響--圖像技術包括全彩屏幕、遊戲設備、DVD機、錄像機、DVD機和放唱機等。移動多媒體技術還體現在智能無線產品、遠yuan程cheng通tong訊xun設she備bei和he信xin息xi處chu理li產chan品pin等deng方fang麵mian,其qi中zhong包bao括kuo提ti供gong語yu音yin識shi別bie係xi統tong,支zhi持chi多duo種zhong語yu言yan,使shi駕jia駛shi者zhe不bu用yong於yu動dong操cao作zuo娛yu樂le係xi統tong,從cong而er騰teng出chu雙shuang手shou控kong製zhi轉zhuan向xiang盤pan。它ta還hai能neng將jiangInternet的功能集成到車輛中,使人在車上就可以上網測覽、收發郵件、進行股票交易,同時采用“即插即用”defangshishiqichexiaofeizhekeyifangbiankuaijiedigengxintamendeduomeitichanpin,xiangshougengfengfudequanxinfuwu。shumayingyinyulemeitifangmiandepeibeishijishangyikaishipubianhua,cheshangdekalaOK、VCD視聽功能都屬於此種設計。
甚至還能將車室營造成影、音、聲、光效果俱佳的DVD劇院。數字技術的進步,給汽車AV世界帶來了巨大變革,全新概念的汽車多媒體已經開始出現。歌樂公司與微軟公司合作,利用windows操作係統,綜合運用汽車音響、計算機技術、導航技術及自動語言識別技術,開發出了世界上第一台擁有車載計算機係統,將車載多媒體技術推向了一個新的階段。預計,將聲音、圖像、辦公通訊融為一體的汽車多媒體不久將成為現實。那
8.電氣係統電壓升級
目前全球汽車製造商將共同為未來電子係統電壓製定一項新標準,即36V/12V雙電壓係統將和42V電壓係統一起使用。預計第一個運用42V電壓係統的汽車將在幾年後出現,而且在隨後的十年裏國際汽車業將會發生一個長久、徹底的變化。幾年前在底特律召開的SAE年會上,也有很多關於這方麵的討論,即如何去發展42V電壓係統:目前麵臨的困難是什麼:如何解決等等。
當然汽車電壓升級的好處也顯而易見。除了能減少線束截麵積,減小電機體積外,還能趁機將車上的電器來一場“革命”,例li如ru終zhong結jie目mu前qian使shi用yong的de機ji械xie式shi繼ji電dian器qi,進jin入ru固gu態tai開kai關guan模mo式shi,采cai用yong電dian子zi模mo塊kuai代dai替ti目mu前qian的de分fen立li元yuan件jian等deng。據ju行xing業ye人ren士shi認ren為wei,目mu前qian的de豪hao華hua轎jiao車che使shi用yong1~3千瓦的功率,而到2010年高級轎車的使用功率將達到10~20千qian瓦wa,如ru果guo汽qi車che性xing能neng要yao提ti高gao,設she置zhi要yao增zeng多duo,唯wei有you走zou電dian壓ya升sheng級ji這zhe一yi條tiao路lu才cai能neng解jie決jue問wen題ti。可ke以yi預yu見jian,汽qi車che電dian氣qi技ji術shu的de改gai革ge,會hui給gei汽qi車che發fa展zhan注zhu入ru新xin的de活huo力li。
14/42V及42V電dian氣qi係xi統tong已yi得de到dao國guo際ji汽qi車che工gong業ye界jie的de廣guang泛fan認ren可ke,因yin此ci,可ke以yi相xiang信xin這zhe一yi新xin的de汽qi車che電dian氣qi係xi統tong進jin入ru實shi用yong化hua的de時shi間jian已yi為wei期qi不bu遠yuan。由you於yu該gai電dian氣qi係xi統tong的de固gu有you特te點dian,以yi功gong率lv半ban導dao體ti元yuan器qi件jian同tong微wei電dian子zi器qi件jian相xiang結jie合he的de控kong製zhi裝zhuang置zhi,將jiang在zai新xin的de電dian氣qi係xi統tong中zhong獲huo得de大da量liang應ying用yong,這zhe將jiang對dui傳chuan統tong的de汽qi車che電dian器qi帶dai來lai較jiao大da的de衝chong擊ji,並bing對dui汽qi車che電dian子zi、電dian器qi零ling部bu件jian的de產chan業ye結jie構gou產chan生sheng深shen遠yuan影ying響xiang。目mu前qian,我wo國guo相xiang關guan行xing業ye已yi對dui新xin的de汽qi車che電dian氣qi係xi統tong給gei予yu了le應ying有you的de關guan注zhu,這zhe一yi汽qi車che新xin技ji術shu正zheng進jin入ru研yan究jiu起qi步bu階jie段duan。時shi,坐zuo在zai汽qi車che裏li,除chu了le可ke享xiang受shou高gao品pin質zhi音yin響xiang及ji導dao航hang外wai,還可預定飯店、餐館、機票等,輔助駕駛也成為可能。
- 汽車電子線控技術DBW
- 汽車電子CAN總線網絡
- 汽車巡航控製係統CCS
- 汽車導航係統GPS
- 汽車電控製動係統EBS
- 乘員感知係統OPDS
汽車的電子化、智能化、網wang絡luo化hua是shi現xian代dai汽qi車che發fa展zhan的de重zhong要yao標biao誌zhi,隨sui著zhe消xiao費fei者zhe對dui汽qi車che功gong能neng和he性xing能neng要yao求qiu的de日ri益yi提ti高gao,汽qi車che正zheng在zai逐zhu漸jian由you機ji械xie係xi統tong向xiang電dian子zi係xi統tong轉zhuan換huan,目mu前qian全quan球qiu汽qi車che電dian子zi產chan業ye麵mian臨lin著zhe高gao速su增zeng長chang的de機ji遇yu。在zai國guo外wai,電dian子zi係xi統tong已yi占zhan到dao一yi輛liang普pu通tong轎jiao車che總zong成cheng本ben的de30%,在zai高gao級ji轎jiao車che上shang比bi例li更geng高gao,在zai國guo內nei,中zhong高gao級ji轎jiao車che電dian子zi裝zhuang置zhi的de配pei置zhi已yi經jing接jie近jin或huo達da到dao了le國guo外wai汽qi車che工gong業ye發fa達da國guo家jia水shui平ping。但dan我wo國guo汽qi車che電dian子zi業ye總zong體ti上shang還hai與yu國guo外wai有you很hen大da差cha距ju,需xu要yao加jia大da研yan究jiu投tou入ru的de力li度du。汽qi車che電dian子zi技ji術shu經jing過guo兩liang個ge階jie段duan的de發fa展zhan,現xian正zheng處chu在zai第di三san個ge階jie段duan。第di一yi階jie段duan的de汽qi車che電dian子zi設she備bei主zhu要yao采cai用yong分fen立li電dian子zi元yuan件jian組zu成cheng電dian子zi控kong製zhi器qi,並bing開kai始shi由you分fen立li電dian子zi元yuan件jian產chan品pin向xiang集ji成cheng電dian路lu產chan品pin過guo渡du;第二階段則主要采用集成電路和8位微處理器開發汽車專用的獨立控製係統;第三階段開始於20世紀90年代,汽車電子設備廣泛采用16位或32位微處理器進行控製,控製技術向智能化、網絡化方向發展。在該階段出現了很多新的技術研究領域和研究熱點。
1.線控技術DBW
汽車的各種操縱係統正向電子化、自動化方向發展,在未來的5~10年裏,傳統的汽車機械操縱係統將變成通過高速容錯通信總線與高性能CPU相連的電氣係統。如汽車將采用電氣馬達和電控信號來實現線控駕駛、線控製動、線控油門和線控懸架等,采用這些線控係統將完全取代現有係統中的液壓和機械控製。
在新一代雅閣V6轎車上采用的DBW就是新技術之一。DBW是(shi)線(xian)控(kong)油(you)門(men)的(de)英(ying)文(wen)縮(suo)寫(xie),也(ye)可(ke)稱(cheng)之(zhi)為(wei)電(dian)控(kong)油(you)門(men),即(ji)發(fa)動(dong)機(ji)的(de)油(you)門(men)是(shi)通(tong)過(guo)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)的(de)。傳(chuan)統(tong)的(de)油(you)門(men)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)是(shi)駕(jia)駛(shi)員(yuan)通(tong)過(guo)踩(cai)油(you)門(men)踏(ta)板(ban),由(you)油(you)門(men)拉(la)索(suo)直(zhi)接(jie)控(kong)製(zhi)發(fa)動(dong)機(ji)油(you)門(men)的(de)開(kai)合(he)程(cheng)度(du),從(cong)而(er)決(jue)定(ding)加(jia)速(su)或(huo)減(jian)速(su),駕(jia)駛(shi)員(yuan)的(de)動(dong)作(zuo)與(yu)油(you)門(men)動(dong)作(zuo)之(zhi)間(jian)是(shi)通(tong)過(guo)拉(la)索(suo)的(de)機(ji)械(xie)作(zuo)用(yong)聯(lian)係(xi)的(de)。而(er)DBW將這種機械聯係改為電子聯係。駕駛員仍然通過踩油門踏板控製拉索。但拉索並不是直接連接到油門,而是連著一個油門踏板位置傳感器,傳感器將拉索的位置變化轉化為電信號傳送至汽車的大腦ECU(電子控製器),ECU將jiang收shou集ji到dao的de相xiang關guan傳chuan感gan器qi信xin號hao經jing過guo處chu理li後hou發fa送song命ming令ling至zhi油you門men作zuo動dong器qi控kong製zhi模mo塊kuai,油you門men作zuo動dong器qi控kong製zhi模mo塊kuai再zai發fa送song信xin號hao給gei油you門men作zuo動dong器qi,從cong而er控kong製zhi油you門men的de開kai合he程cheng度du。也ye就jiu是shi說shuo駕jia駛shi員yuan的de動dong作zuo與yu油you門men的de動dong作zuo之zhi間jian是shi通tong過guo電dian子zi元yuan件jian的de電dian信xin號hao聯lian係xi的de。
雖然從構造上來看,DBW比bi傳chuan統tong油you門men控kong製zhi方fang式shi複fu雜za,但dan油you門men的de控kong製zhi卻que比bi傳chuan統tong方fang式shi精jing確que,發fa動dong機ji能neng夠gou根gen據ju汽qi車che的de各ge種zhong行xing駛shi信xin息xi,精jing確que調tiao節jie進jin入ru汽qi缸gang的de燃ran油you空kong氣qi混hun合he氣qi,改gai善shan發fa動dong機ji的de燃ran燒shao狀zhuang況kuang,從cong而er大da大da提ti高gao了le汽qi車che的de動dong力li性xing和he經jing濟ji性xing。使shi用yong線xian控kong技ji術shu的de優you點dian很hen多duo,比bi如ru使shi用yong線xian控kong製zhi動dong無wu需xu製zhi動dong液ye,保bao護hu生sheng態tai,減jian少shao維wei護hu;質量輕;性能高(製動響應快);製動磨最小(向輪胎施力更均勻);安裝測試更簡單快捷(模塊結構);更穩固的電子接口;隔板間無機械聯係;簡單布置就能增加電子控製功能;踏板特性一致;比液壓係統的元件更少等。
2.CAN總線網絡
隨(sui)著(zhe)電(dian)控(kong)單(dan)元(yuan)在(zai)汽(qi)車(che)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo),車(che)載(zai)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)間(jian)的(de)數(shu)據(ju)通(tong)信(xin)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao),以(yi)分(fen)布(bu)式(shi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)為(wei)基(ji)礎(chu)構(gou)造(zao)汽(qi)車(che)車(che)載(zai)電(dian)子(zi)網(wang)絡(luo)係(xi)統(tong)是(shi)很(hen)有(you)必(bi)要(yao)的(de)。大(da)量(liang)數(shu)據(ju)的(de)快(kuai)速(su)交(jiao)換(huan)、高gao可ke靠kao性xing及ji廉lian價jia性xing是shi對dui汽qi車che電dian子zi網wang絡luo係xi統tong的de要yao求qiu。在zai該gai網wang絡luo係xi統tong中zhong,各ge處chu理li機ji獨du立li運yun行xing,控kong製zhi改gai善shan汽qi車che某mou一yi方fang麵mian的de性xing能neng,同tong時shi在zai其qi它ta處chu理li機ji需xu要yao時shi提ti供gong數shu據ju服fu務wu。汽qi車che內nei部bu網wang絡luo的de構gou成cheng主zhu要yao依yi靠kao總zong線xian傳chuan輸shu技ji術shu。汽qi車che總zong線xian傳chuan輸shu是shi通tong過guo某mou種zhong通tong訊xun協xie議yi將jiang汽qi車che中zhong各ge種zhong電dian控kong單dan元yuan、智能傳感器、智能儀表等聯接起來,從而構成的汽車內部網絡。其優點有:減少了線束的數量和線束的容積,提高了電子係統的可靠性和可維護性;采用通用傳感器,達到數據共享的目的;改善了係統的靈活性,即通過係統的軟件可以實現係統功能的變化。CAN總線是德國博世公司在20世紀80年代初開發的一種串行數據通訊協議。它的短幀數據結構、非破壞性總線仲裁技術以及靈活的通訊方式,使CAN總(zong)線(xian)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)抗(kang)幹(gan)擾(rao)性(xing),滿(man)足(zu)了(le)汽(qi)車(che)對(dui)總(zong)線(xian)的(de)實(shi)時(shi)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)。目(mu)前(qian),國(guo)外(wai)的(de)汽(qi)車(che)總(zong)線(xian)技(ji)術(shu)已(yi)經(jing)十(shi)分(fen)成(cheng)熟(shu),並(bing)已(yi)在(zai)汽(qi)車(che)上(shang)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)。
國內引進技術生產的奧迪A6車型已於2000年起采用總線替代原有線束,帕薩特B5、寶來、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。此外,部分高檔客車、工程機械也都開始應用總線技術。預計到2005年CAN將會占據整個汽車網絡協議市場的63%。在歐洲,基於CAN的網絡也占有了大約88%的市場。目前使用CAN總線網絡的汽車大多具有兩條或兩條以上總線,一條是動力CAN總線,主要包括發動機、ABS和自動變速器三個節點,通信速率一般為500kbps;另一條是舒適CAN總線,主要包括中央控製器和四個門模塊,通信速率一般為62.55kbps或100kbps。
3.汽車巡航控製係統CCS
汽qi車che巡xun航hang控kong製zhi係xi統tong是shi汽qi車che在zai運yun行xing中zhong不bu踩cai加jia速su踏ta板ban便bian可ke按an照zhao駕jia駛shi員yuan的de要yao求qiu,自zi動dong地di保bao持chi一yi定ding的de行xing車che速su度du,減jian輕qing駕jia駛shi員yuan的de勞lao動dong強qiang度du,提ti高gao汽qi車che舒shu適shi性xing的de自zi動dong行xing駛shi裝zhuang置zhi。汽qi車che巡xun航hang控kong製zhi係xi統tong簡jian稱cheng為weiCCS。根據其特點又稱“汽車巡航控製係統”、“恒速控製係統”、“車速控製係統”、或“巡航控製係統”等。目前,不少車輛特別是高級轎車已把巡航控製係統作為配屬設備或選配設備。例如日本的皇冠、淩誌、佳美,美國的別克、凱迪拉克、德國的奔馳、寶馬等車均裝有巡航控製係統。轎車裝上巡航控製係統後,當車速在40min/h以(yi)上(shang)時(shi),該(gai)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)自(zi)動(dong)按(an)照(zhao)駕(jia)駛(shi)員(yuan)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)速(su)度(du)保(bao)持(chi)行(xing)駛(shi),並(bing)保(bao)持(chi)這(zhe)一(yi)恒(heng)定(ding)速(su)度(du),駕(jia)駛(shi)員(yuan)不(bu)用(yong)踩(cai)加(jia)速(su)踏(ta)板(ban)。采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)裝(zhuang)置(zhi)後(hou),當(dang)在(zai)高(gao)速(su)公(gong)路(lu)上(shang)長(chang)時(shi)間(jian)行(xing)車(che)時(shi),就(jiu)可(ke)使(shi)駕(jia)駛(shi)員(yuan)踩(cai)加(jia)速(su)踏(ta)板(ban)的(de)腳(jiao)得(de)以(yi)休(xiu)息(xi),不(bu)致(zhi)因(yin)長(chang)時(shi)間(jian)駕(jia)車(che)控(kong)製(zhi)加(jia)速(su)踏(ta)板(ban)穩(wen)定(ding)車(che)速(su)而(er)產(chan)生(sheng)疲(pi)勞(lao),減(jian)輕(qing)了(le)駕(jia)駛(shi)員(yuan)的(de)操(cao)作(zuo)負(fu)擔(dan)。由(you)於(yu)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)能(neng)準(zhun)確(que)地(di)控(kong)製(zhi)車(che)輛(liang)的(de)工(gong)況(kuang),從(cong)而(er)使(shi)高(gao)速(su)行(xing)駛(shi)的(de)車(che)輛(liang)更(geng)加(jia)安(an)全(quan)、平穩、耗hao油you量liang減jian少shao,提ti高gao了le汽qi車che的de燃ran油you經jing濟ji性xing和he駕jia駛shi的de舒shu適shi性xing。此ci功gong能neng特te別bie適shi用yong於yu在zai高gao速su公gong路lu上shang行xing駛shi的de車che輛liang。巡xun航hang控kong製zhi係xi統tong如ru果guo在zai安an裝zhuang有you自zi動dong變bian速su器qi的de汽qi車che上shang使shi用yong,更geng能neng發fa揮hui其qi優you點dian。
汽車巡航控製係統的主要優點是:
(1)保bao持chi車che速su穩wen定ding,無wu論lun由you於yu風feng力li和he道dao路lu坡po度du引yin起qi汽qi車che的de行xing駛shi阻zu力li怎zen樣yang變bian化hua,隻zhi要yao在zai發fa動dong機ji功gong率lv允yun許xu範fan圍wei內nei,汽qi車che的de行xing駛shi速su度du便bian可ke保bao持chi不bu變bian。
(2)tigaoqichexingshishideshushixing,youqishiqichezaijiaowaihuogaosugonglushangxingshi,shushixingtixiandegengweimingxian。jiashiyuanbuxupinfandiyongjiaotacaijiasutaban,gupilaoqiangdudadajianqing。
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(3)提高經濟性和環保性,在同樣的行駛條件下,對一個有經驗的駕駛員來說,可節省燃油15%。zaixunxingkongzhixitongzhongshiyongsuduwendingqihou,keshifadongjiranliaodegonggeiyugonglvzhijianchuyuzuijiadepeihe,jiangdileranyouxiaohaolv,dadajianshaolepaiqizhongyouhaiqitichengfen。
(4)延(yan)長(chang)發(fa)動(dong)機(ji)壽(shou)命(ming),可(ke)使(shi)汽(qi)車(che)工(gong)作(zuo)在(zai)發(fa)動(dong)機(ji)有(you)利(li)轉(zhuan)速(su)範(fan)圍(wei)內(nei),使(shi)汽(qi)車(che)的(de)供(gong)油(you)與(yu)發(fa)動(dong)機(ji)功(gong)率(lv)間(jian)處(chu)於(yu)最(zui)佳(jia)配(pei)合(he)狀(zhuang)態(tai)。汽(qi)車(che)巡(xun)航(hang)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)發(fa)展(zhan)至(zhi)今(jin)已(yi)有(you)30多年的曆史,經曆了機械控製、晶體管控製、模擬式微機控製和數字式微機控製4個階段。日本豐田公司從1965年起就開始在車上裝用機械控製的巡航係統,之後德國VDO公司也研製出氣動機械式巡航控製係統。1968年德國奔馳公司開發了晶體管控製的巡航係統,並在莫克利汽車上裝用。
4.汽車導航係統GPS
GPS為全球定位係統,是美國繼阿波羅飛船和航天飛機之後的第三航天工程。開始它隻用於軍事方麵,但隨著電子技術的發展,GPS也逐漸應用於汽車導航。
裝有導航係統的汽車,在駕駛室內有一顯示屏。上麵顯示著某個城市的交通圖(稱為電子地圖),以及當時汽車在圖上所處的位置。如果駕駛員輸入目的地的地名、在(zai)圖(tu)上(shang)的(de)位(wei)置(zhi),那(na)麼(me)圖(tu)上(shang)就(jiu)會(hui)顯(xian)示(shi)一(yi)條(tiao)從(cong)汽(qi)車(che)所(suo)處(chu)位(wei)置(zhi)到(dao)目(mu)的(de)地(di)的(de)最(zui)佳(jia)路(lu)線(xian)和(he)行(xing)駛(shi)方(fang)向(xiang),引(yin)導(dao)汽(qi)車(che)行(xing)駛(shi),起(qi)到(dao)導(dao)航(hang)作(zuo)用(yong)。這(zhe)樣(yang),駕(jia)駛(shi)員(yuan)可(ke)以(yi)安(an)心(xin)地(di)駕(jia)車(che)到(dao)達(da)陌(mo)生(sheng)地(di)區(qu)以(yi)及(ji)在(zai)夜(ye)間(jian)安(an)全(quan)行(xing)車(che)。此(ci)外(wai),GPS還(hai)能(neng)夠(gou)隨(sui)時(shi)告(gao)訴(su)駕(jia)駛(shi)員(yuan)當(dang)時(shi)的(de)交(jiao)通(tong)狀(zhuang)況(kuang),指(zhi)出(chu)什(shen)麼(me)地(di)方(fang)交(jiao)通(tong)擁(yong)擠(ji),什(shen)麼(me)地(di)方(fang)車(che)流(liu)暢(chang)通(tong),以(yi)及(ji)什(shen)麼(me)地(di)方(fang)有(you)空(kong)缺(que)位(wei)置(zhi)可(ke)以(yi)停(ting)車(che)。使(shi)駕(jia)駛(shi)員(yuan)能(neng)繞(rao)過(guo)擁(yong)擠(ji)路(lu)段(duan),較(jiao)快(kuai)到(dao)達(da)目(mu)的(de)地(di),避(bi)免(mian)交(jiao)通(tong)阻(zu)塞(sai),提高綜合行車效率。
整個導航係統由GPS導航、自律導航、地圖匹配器、信號處理單元、存貯器、顯示器、傳感器等幾部分組成。GPS導航由GPS天線和GPS接收機組成。GPS衛(wei)星(xing)發(fa)射(she)出(chu)電(dian)波(bo)發(fa)射(she)時(shi)刻(ke)信(xin)息(xi),而(er)接(jie)收(shou)機(ji)可(ke)根(gen)據(ju)電(dian)波(bo)到(dao)達(da)的(de)時(shi)刻(ke),算(suan)出(chu)電(dian)波(bo)行(xing)走(zou)的(de)時(shi)間(jian)。將(jiang)這(zhe)時(shi)間(jian)乘(cheng)以(yi)電(dian)波(bo)傳(chuan)播(bo)速(su)度(du)就(jiu)可(ke)以(yi)知(zhi)道(dao)衛(wei)星(xing)與(yu)接(jie)收(shou)機(ji)的(de)距(ju)離(li),即(ji)衛(wei)星(xing)與(yu)裝(zhuang)有(you)該(gai)接(jie)收(shou)機(ji)的(de)汽(qi)車(che)的(de)距(ju)離(li)。同(tong)時(shi),各(ge)GPS衛wei星xing的de軌gui道dao位wei置zhi也ye被bei發fa射she出chu去qu。因yin此ci,接jie收shou點dian位wei置zhi可ke由you以yi三san個ge衛wei星xing為wei中zhong心xin的de三san個ge球qiu麵mian交jiao點dian求qiu出chu,即ji可ke確que定ding該gai車che在zai電dian子zi地di圖tu上shang的de位wei置zhi。當dang汽qi車che行xing駛shi在zai地di下xia隧sui道dao、密集森林、高層建築群等接收不到GPS信號時,汽車會進行自律導航。行駛開始前先由駕駛員對車輛位置設置一個初始值。
zaixingshizhong,jiancemeijingguoyidingshijiandexingshijulihexingshifangxiang,congerquedingcheliangdeweizhi。qizhongxingshijuliyouchesuchuanganqidechu,erfangxiangxinhaoyouguangdaoxianweichuanganqicechu。GPS導(dao)航(hang)和(he)自(zi)律(lv)導(dao)航(hang)得(de)到(dao)的(de)汽(qi)車(che)狀(zhuang)態(tai)及(ji)位(wei)置(zhi)的(de)一(yi)些(xie)信(xin)號(hao)要(yao)經(jing)過(guo)地(di)圖(tu)匹(pi)配(pei)器(qi)處(chu)理(li)後(hou)才(cai)能(neng)準(zhun)確(que)無(wu)誤(wu)地(di)在(zai)電(dian)子(zi)地(di)圖(tu)上(shang)顯(xian)示(shi)出(chu)來(lai)。電(dian)子(zi)地(di)圖(tu)是(shi)這(zhe)樣(yang)製(zhi)成(cheng)的(de):首先利用城市航空測量拍到的全貌照片,經過實際調查、標記、補充形成一張精確的地形圖,它包括各城市道路交通圖、公路網及沿線地名。然後將地形圖通過數字化儀、掃描儀,送入PC機中,並用專門軟件進行數據采集和編輯處理,生成數字地形模型。再經疊加、分類、標記形成一張電子地圖並製成隻讀光盤。
汽車導航係統的發展非常迅速,目前已有一些係統上采用32位的CPUqianrushishicaozuodeweichulidanyuan,bianyugaosuxingshideqichejinxingkuaisuchulishuju。jiguangjishudeyingyong,chanshengdarongliangshuzihuashipankeyicunzhugengduodexinxi。shiyongbomojingtiguanyouyuanyejingxianshiqikeshituxianggengjiaqingxi。qichedaohangxitongnengshishitigongzishenweizhihemudeweizhizuobiao、全部行駛的直線距離、時間、速度、前進方向等。當遇到道路阻塞、路段施工或走錯路等情況,GPS能夠及時進行檢索,提供新路線。此外,為了讓駕駛員事先了解行駛中路麵情況,GPS還(hai)能(neng)進(jin)行(xing)語(yu)音(yin)提(ti)示(shi)。若(ruo)將(jiang)汽(qi)車(che)導(dao)航(hang)係(xi)統(tong)與(yu)其(qi)它(ta)部(bu)門(men)進(jin)行(xing)聯(lian)網(wang),駕(jia)駛(shi)員(yuan)能(neng)夠(gou)隨(sui)時(shi)獲(huo)得(de)交(jiao)通(tong)狀(zhuang)況(kuang)的(de)最(zui)新(xin)信(xin)息(xi),從(cong)而(er)使(shi)汽(qi)車(che)避(bi)開(kai)阻(zu)塞(sai)和(he)擁(yong)擠(ji)路(lu)段(duan),實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)道(dao)路(lu)選(xuan)擇(ze)和(he)無(wu)阻(zu)擋(dang)行(xing)駛(shi)。汽(qi)車(che)導(dao)航(hang)的(de)普(pu)及(ji)使(shi)用(yong),將(jiang)會(hui)給(gei)21世紀的城市交通帶來新的麵貌。
5.汽車電控製動係統EBS
汽車電控製動係統EBS是在ABS的de基ji礎chu上shang,用yong電dian子zi控kong製zhi取qu代dai傳chuan統tong的de機ji械xie傳chuan動dong來lai控kong製zhi製zhi動dong係xi統tong,以yi達da到dao良liang好hao的de製zhi動dong效xiao果guo,增zeng加jia汽qi車che製zhi動dong安an全quan性xing。汽qi車che製zhi動dong時shi,車che輪lun的de製zhi動dong力li與yu地di麵mian附fu著zhe係xi數shu有you關guan,當dang車che輪lun處chu於yu半ban滑hua動dong半ban滾gun動dong狀zhuang態tai時shi,地di麵mian附fu著zhe係xi數shu可ke以yi達da到dao最zui大da,即ji製zhi動dong力li可ke以yi達da到dao較jiao大da,此ci時shi的de側ce向xiang穩wen定ding性xing也ye較jiao好hao。當dang車che輪lun完wan全quan抱bao死si無wu滾gun動dong時shi,地di麵mian附fu著zhe力li有you所suo下xia降jiang,而er側ce向xiang穩wen定ding性xing為wei零ling。極ji易yi出chu現xian側ce滑hua和he甩shuai尾wei現xian象xiang,容易造成事故。ABSfangbaosizhidongxitongjiushizaiqichezhidongshi,shichelunshizhongchuyujijiangbaosiyouweinengwanquanbaosidezhuangtai。jibaozhengqichehuodezuidadefuzheli,tongshiyounengbaochixiangyingdecexiangwendingxing,chedijiejuechangguixitongzhong,yaomechelunweibaosizhidonglibugou,yaomewanquanbaosi,shiqicheshiquhengxiangwendingxingdewenti。qichezhidongshi,ABS係統不斷檢測車輪的轉動情況。
當車輪將要抱死時,ABS係xi統tong發fa一yi信xin號hao給gei壓ya力li調tiao節jie器qi,以yi控kong製zhi製zhi動dong器qi的de製zhi動dong力li,使shi製zhi動dong力li停ting止zhi增zeng加jia。這zhe時shi製zhi動dong器qi中zhong的de製zhi動dong液ye少shao量liang回hui流liu減jian壓ya,然ran後hou又you增zeng壓ya,製zhi動dong力li增zeng長chang,如ru此ci連lian續xu幾ji次ci達da到dao最zui佳jia的de製zhi動dong效xiao果guo,可ke以yi達da到dao10~20次/秒。EBS係統比ABS係統增加了各種傳感器,包括三維力傳感器、製動器摩擦片磨損傳感器等。製動時,製動踏板位置信號傳給電控單元,同時各力傳感器把載荷、dimianfuzhelihezhidongqiyaxinhaochuangeidiankongdanyuan,youdiankongdanyuanzidongtiaojiezhidongyali,xingchengbihuankongzhi。gaixitongyongdianzikongzhiqudaijixiechuandong,jianshaozhidongxitongjixiechuandongdezhihoushi,suoduanzhidongjuli,zaidiqiangdushi,shimocapianmosunzuixiao;中等強度時,利用ABS達到最佳的道路附著係數利用率;高(gao)強(qiang)度(du)時(shi),施(shi)加(jia)最(zui)大(da)的(de)製(zhi)動(dong)壓(ya)力(li),從(cong)而(er)獲(huo)得(de)最(zui)佳(jia)的(de)控(kong)製(zhi)製(zhi)動(dong)力(li)。摩(mo)擦(ca)磨(mo)損(sun)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)以(yi)監(jian)測(ce)得(de)各(ge)製(zhi)動(dong)片(pian)的(de)摩(mo)擦(ca)情(qing)況(kuang),控(kong)製(zhi)各(ge)製(zhi)動(dong)器(qi)壓(ya)力(li)分(fen)配(pei)延(yan)長(chang)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。EBS係統可以與其它電子控製係統一起由一個電控單元進行集中統一控製。實現各種不同要求的控製功能。
6.乘員感知係統OPDS
本田第7代雅閣V6轎jiao車che裝zhuang備bei了le前qian排pai側ce氣qi囊nang,因yin此ci在zai前qian排pai乘cheng客ke座zuo相xiang應ying地di配pei備bei了le乘cheng員yuan感gan知zhi係xi統tong。乘cheng員yuan感gan知zhi係xi統tong的de作zuo用yong是shi,當dang前qian排pai座zuo椅yi上shang坐zuo著zhe小xiao孩hai或huo者zhe小xiao孩hai側ce著zhe頭tou打da瞌ke睡shui時shi,乘cheng客ke座zuo椅yi側ce氣qi囊nang將jiang自zi動dong關guan閉bi,從cong而er減jian小xiao側ce撞zhuang事shi故gu發fa生sheng時shi安an全quan氣qi囊nang對dui兒er童tong的de傷shang害hai。那na麼me安an全quan氣qi囊nang是shi怎zen麼me知zhi道dao這zhe一yi切qie的de呢ne?原來在看似跟普通座椅一樣的乘客座椅內暗藏了7個傳感器,座椅靠背內的6個傳感器負責觀察乘員的坐姿高度,來判斷坐著的是兒童還是大人,或者飲料瓶等其它東西;靠背側邊的一個傳感器則專門檢查兒童是不是側著頭打瞌睡,判斷兒童的頭部是不是處於側氣囊展開的範圍內。
OPDS傳感器是根據乘員的導電體量來做出這些判斷的,座椅在出廠之前已經設定了一個座椅自身的導電體量,座椅安裝到車上並坐了人後,OPDS係xi統tong檢jian測ce出chu一yi個ge總zong體ti的de導dao電dian體ti量liang,總zong導dao電dian體ti量liang減jian去qu座zuo椅yi的de導dao電dian體ti量liang就jiu是shi乘cheng員yuan的de導dao電dian體ti量liang,如ru果guo乘cheng員yuan導dao電dian體ti量liang低di於yu係xi統tong初chu始shi設she定ding的de判pan斷duan臨lin界jie值zhi,則zeOPDS係統認為坐著的是兒童或兒童的頭部處於側氣囊引爆的範圍中,從而自動關閉安全氣囊,同時儀表板上的“SIDEAIRBAGOFF”黃色指示燈亮起,告訴駕駛員側安全氣囊已經關閉。有了OPDS這樣一個關懷備至的“看護人”,兒童就可以在旅途中盡情地享受自己的夢鄉了。
7.移動多媒體係統
運用移動多媒體技術可開發出汽車娛樂係統,這種音響--圖像技術包括全彩屏幕、遊戲設備、DVD機、錄像機、DVD機和放唱機等。移動多媒體技術還體現在智能無線產品、遠yuan程cheng通tong訊xun設she備bei和he信xin息xi處chu理li產chan品pin等deng方fang麵mian,其qi中zhong包bao括kuo提ti供gong語yu音yin識shi別bie係xi統tong,支zhi持chi多duo種zhong語yu言yan,使shi駕jia駛shi者zhe不bu用yong於yu動dong操cao作zuo娛yu樂le係xi統tong,從cong而er騰teng出chu雙shuang手shou控kong製zhi轉zhuan向xiang盤pan。它ta還hai能neng將jiangInternet的功能集成到車輛中,使人在車上就可以上網測覽、收發郵件、進行股票交易,同時采用“即插即用”defangshishiqichexiaofeizhekeyifangbiankuaijiedigengxintamendeduomeitichanpin,xiangshougengfengfudequanxinfuwu。shumayingyinyulemeitifangmiandepeibeishijishangyikaishipubianhua,cheshangdekalaOK、VCD視聽功能都屬於此種設計。
甚至還能將車室營造成影、音、聲、光效果俱佳的DVD劇院。數字技術的進步,給汽車AV世界帶來了巨大變革,全新概念的汽車多媒體已經開始出現。歌樂公司與微軟公司合作,利用windows操作係統,綜合運用汽車音響、計算機技術、導航技術及自動語言識別技術,開發出了世界上第一台擁有車載計算機係統,將車載多媒體技術推向了一個新的階段。預計,將聲音、圖像、辦公通訊融為一體的汽車多媒體不久將成為現實。那
8.電氣係統電壓升級
目前全球汽車製造商將共同為未來電子係統電壓製定一項新標準,即36V/12V雙電壓係統將和42V電壓係統一起使用。預計第一個運用42V電壓係統的汽車將在幾年後出現,而且在隨後的十年裏國際汽車業將會發生一個長久、徹底的變化。幾年前在底特律召開的SAE年會上,也有很多關於這方麵的討論,即如何去發展42V電壓係統:目前麵臨的困難是什麼:如何解決等等。
當然汽車電壓升級的好處也顯而易見。除了能減少線束截麵積,減小電機體積外,還能趁機將車上的電器來一場“革命”,例li如ru終zhong結jie目mu前qian使shi用yong的de機ji械xie式shi繼ji電dian器qi,進jin入ru固gu態tai開kai關guan模mo式shi,采cai用yong電dian子zi模mo塊kuai代dai替ti目mu前qian的de分fen立li元yuan件jian等deng。據ju行xing業ye人ren士shi認ren為wei,目mu前qian的de豪hao華hua轎jiao車che使shi用yong1~3千瓦的功率,而到2010年高級轎車的使用功率將達到10~20千qian瓦wa,如ru果guo汽qi車che性xing能neng要yao提ti高gao,設she置zhi要yao增zeng多duo,唯wei有you走zou電dian壓ya升sheng級ji這zhe一yi條tiao路lu才cai能neng解jie決jue問wen題ti。可ke以yi預yu見jian,汽qi車che電dian氣qi技ji術shu的de改gai革ge,會hui給gei汽qi車che發fa展zhan注zhu入ru新xin的de活huo力li。
14/42V及42V電dian氣qi係xi統tong已yi得de到dao國guo際ji汽qi車che工gong業ye界jie的de廣guang泛fan認ren可ke,因yin此ci,可ke以yi相xiang信xin這zhe一yi新xin的de汽qi車che電dian氣qi係xi統tong進jin入ru實shi用yong化hua的de時shi間jian已yi為wei期qi不bu遠yuan。由you於yu該gai電dian氣qi係xi統tong的de固gu有you特te點dian,以yi功gong率lv半ban導dao體ti元yuan器qi件jian同tong微wei電dian子zi器qi件jian相xiang結jie合he的de控kong製zhi裝zhuang置zhi,將jiang在zai新xin的de電dian氣qi係xi統tong中zhong獲huo得de大da量liang應ying用yong,這zhe將jiang對dui傳chuan統tong的de汽qi車che電dian器qi帶dai來lai較jiao大da的de衝chong擊ji,並bing對dui汽qi車che電dian子zi、電dian器qi零ling部bu件jian的de產chan業ye結jie構gou產chan生sheng深shen遠yuan影ying響xiang。目mu前qian,我wo國guo相xiang關guan行xing業ye已yi對dui新xin的de汽qi車che電dian氣qi係xi統tong給gei予yu了le應ying有you的de關guan注zhu,這zhe一yi汽qi車che新xin技ji術shu正zheng進jin入ru研yan究jiu起qi步bu階jie段duan。時shi,坐zuo在zai汽qi車che裏li,除chu了le可ke享xiang受shou高gao品pin質zhi音yin響xiang及ji導dao航hang外wai,還可預定飯店、餐館、機票等,輔助駕駛也成為可能。
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