现代汽车电子技术实验报告

实验一:温度传感器的检测

一、    实验目的

1、 了解温度传感器的结构原理及工作特性。

2、 掌握温度传感器的检测方法。

二、    实验性质

验证性试验。

三、    主要实验仪器设备型号和规格

1、 THW温度传感器(或THA型)

2、 加热器、温度计(0~100℃)

3、 三位半数字万用表

四、    实验内容与步骤

1、 实验系统的连接。

温度传感器根据温度的变化转换为电信号,输送给ECU,从而对发动机的喷油量、点火角度作进一步的修正。THW温度传感器采用负温度系数热敏电阻式,其输出电阻值随温度升高而降低。实验系统的连接如图1。

2、 检测。

按常温(当时环境温度)、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、99℃由低到高检测传感器的电阻值,并将数据记入表中。

   3、根据测量数据作出特性曲线

、    实验结果总结

1.温度传感器为非线性元件

2.负温度示数

实验二:进气歧管压力传感器的检测

一 、实验目的

1、了解进气歧管压力传感器的结构原理及工作特性。

2、掌握进气歧管压力传感器的检测方法。

二、实验性质

验证性试验。

三、主要实验仪器设备型号和规格

1、进气歧管压力传感器

2、三位半数字万用表

3、真空实验台

四、实验内容与步骤

1、实验系统的连接。

2、检测。

    

3、 根据测量数据作出特性曲线

五、    实验结果总结

进气歧管压力传感器输出电压与压力呈线性关系,随着压力的减小,输出电压随之降低。

实验三:氧传感器的检测

一 、实验目的

1、了解氧传感器的结构原理及工作特性。

2、掌握氧传感器的检测方法。

二、实验性质

验证性试验。

三、主要实验仪器设备型号和规格

1、LZW1010PLNBi1五菱微型货车(德尔福电控系统)

2、三位半数字万用表

3、加热器

六、    结构和工作原理

1、实验系统的连接。

在使用三元催化转化器降低排放污染的发动机上,氧传感器是必不可少的。三元催化转化器安装在排气管的中段,它能净化排气中C0、HC和NO× 三种主要的有害成分,但只在混合气的空燃比处于接近理论空燃比的一个窄小范围内,三元催化转化器才能有效地起到净化作用。故在排气管中插入氧传感器,借检测废气中的氧浓度测定空燃比。并将其转换成电压信号或电阻信号,反馈给ECU。ECU控制空燃比收敛于理论值。

目前使用的氧传感器有氧化锆式和氧化钛式两种,其中应用最多的是氧化锆式氧传感器。氧化锆式氧传感器的基本元件是氧化锆陶瓷管(固体电解质)。锆管固定在带有安装螺纹的固定套中,内外表面均覆盖着一层多孔性的铅膜,其内表面与大气接触,外表面与废气接触。氧传感器的接线端有一个金属护套:其上开有一个用于锆管内腔与大气相通的孔;电线将锆管内表面铂极经绝缘套从此接线端引出。

七、     实验内容与步骤

1、富氧(稀混合气)检测

(1)将氧传感器从排气管拆出,并放入加热器(小电炉)中加热。

(2)用数字万用表测量氧传感器的两个电极的输出电压(电压值应小于0.2V)。

2、缺氧(浓混合气)检测 |

(1)将氧传感器装入排气管中,但氧传感器插头不接入电控系统中。

(2)发动机起动运转数分钟后,用数字万用表测量氧传感器的两个电极的输出电压(电压值应大于0.5V)。 0

3、反馈电压(时域判定法)的检测

(1)将氧传感器装入排气管中,氧传感器插头接入电控系统中。

(2)发动机起动运转数分钟后,用数字万用表测量氧传感器的两个电极的输出电压在0,1~0∶ 8V之间不断变化(通常每10ζ 内变化8次以上)。

4、实验数据记录

5、氧传感器中毒的检查(外观回测)

(1)顶端工作面呈棕色。这是由“铅中毒”引起的颜色。“铅中毒”会影响氧传感器反馈信息的灵敏度甚至失效。

(2)项端工作面呈白色。这是由手在维修发动机时使用了硅密封胶、硅密封圈等引起的“硅中毒”。“硅中毒”会影响氧传感器反馈信息的灵敏度甚至失效。

六、实验结果分析

(1)富氧(稀混合气)检测,输出电压值太大,说明氧化锆陶资管外侧污染严重。

(2)缺氧(浓混合气)检测,输出∷电压值太小,说明氧传感器失效。

(3)反馈啦压(时域判定法)的检测,输出电压不在规定范围不断变化,说明氧传感器失效或电控系统电路有故障。

实验四:电控燃油供给系统实验

一 、实验目的

1、了解汽车电控燃油供给系统的组成及工作原理。

2、通过实验使同学们加深对汽车电控燃油供给系统的感性认识。

二、实验性质

验证性试验。

三、主要实验仪器设备型号和规格

1、LZW1010PLNBi1五菱微型货车(德尔福电控系统)

2、燃油压力表

3、真空压力表

4、三通管接头

四、实验方法、步骤及工作内容

1、实验系统的连接。

用三通管接头,将燃油压力表连接在燃油压力调节器与喷油器输油管之间。用三通管接头,将真空压力表连接在压力调节器与进气总管真空管之间。实验系统的连接见图2所示。

2、 检测燃油压力和进气真空度之间的压力差

(1)发动机不运转,只给电动油泵接通电源时,检测输油管的压力(30OkPa)和进气总管的压力(零kpa)。

(2)启动发动机,发动机怠速运转时,检测输油管的压力(250kPa)和进气总管的压力(-0.05kPa)。

(3)改变发动机运转速度时,注意观查输油管的压力和进气总管的压力的变化,燃油压力和进气真空度之间的压力差是否为一个恒定值。

(4)当发动机怠速运转时,拔掉燃油压力调节器上的真空补偿胶管,检测输油管的压力(30OkPa)和进气总管的压力(-0.O5kPa),并注意观察发动机转速是否有变化。

(5)喷油器的喷油压力差(燃油压力和进气真空度之间的压力差)

喷油压力差=燃油压力一进气真空度

3、 检测输油管道的密封性

当发动机运转后停机,注意观察此时输油管道的压力应300kPa,并在15分钟内不下降100kPa,则可表明输油管道的各个接头、喷油器、油泵等密封性良好。

4、 实验数据记录

实验五:自诊断系统检测实验

一 、实验目的

1、了解汽车电子控制系统的组成及工作原理。

2、通过实验使同学们加深对汽车自诊断系统的感性认识。

3、了解电控汽车与传统汽车故障诊断方法的区别及其特点。

二、实验性质

验证性试验。

三、主要实验仪器设备型号和规格

1、LZW1010PLNBi1五菱微型货车(德尔福电控系统)

2、跨接线或诊断插头。

四、实验方法、步骤及工作内容

1、验证检查电子控制系统情况

(1)点火开关置于“ON” 位置

组合仪表上的故障报警灯应点亮,说明故障报警灯电路正常。

(2)启动发动机

若在发动机运转时,组合仪表上的故障报警灯熄灭,则表示系统处于正常工作状态。若报警灯不熄灭,则表示发动机电控系统出现了异常,应尽快检修。当出现故障,故障报警灯点亮时,不能随便将蓄电池从电路中断开,以防止电脑中存储的故障码及有关资料信息被清除。组合仪表上的故障报警灯见图1。

2、进入自诊断状态

(1)点火开关置于“OFF” 位置。

(2)将线束上的诊断接头1号端子与4号端用跨接线将其连接(或者1号端子与5号端子),如图2。

(3)点火开关置于“ON” 位置,发动机不运转。

3、读故障码

(1)组合仪表上之发动机故障报警灯(见图1)开始闪烁报数。

(2)根据表1记录故障码。

注:(1)如有两个以上的故障,故障码连续开3次后显示下一个故障码。

(2)不同的车型或车系其诊断接头和故障码是不同的。

4、查询故障信息资料

(1)点火开关置于“0FF〃位置。

(2)拔掉的诊断接头上的跨接线。

(3)依据故障码查询表2故障码表,找出故障信息资料。

5、排除故障

根据故障信息资料确定故障所在部位,并排除故障。

6、验证故障排除情况

启动发动机,若在发动机运转时,组合仪表上的故障报警灯熄灭,则表示系统处于正常工作状态,表明故障排除。

7、故障码清除方法

当故障排除后,将蓄电池的负极搭铁线拆开10秒钟以上,既可清除故障码。或拔掉

保险盒上的E110秒钟以上,也可清除故障码。

8、做好实验现场记录。做实验时应注意安全,爱护仪器设备。实验完毕,切断电源,拆出连线,整理好设备仪器。

本次实验心得体会:

随着电子技术、计算机技术和信息技术在汽车上的应用,汽车电子技术得到了迅猛发展,尤其在控制精度、控制范围、只能话和网络化等多方面有了较大突破。汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物,今天的汽车已经进入电子控制的时代,汽车电子技术已经成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。我们本科类院校学习汽车电子技术的学生更应该紧跟发展的脚步,努力学好现代汽车新技术。本次的实习涉及了五个项目:温度传感器的检测、进气歧管压力传感器的检测、氧传感器的检测、电控燃油供给系统实验、自诊断系统检测实验。使得我们在书上学到的理论能够通过实验的形式得到了巩固与充实,理论与实验相结合,我们的学习效率有了更大的提高,学到的知识也更加深刻与理解。感谢学校给我们安排了这次实验,感谢老师的讲解。

 

第二篇:现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势

第24卷第4期(总第109期)机械管理开发

Vol.24No.4(SUMNo.109)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT

20xx年8月Aug.2009

现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势

【摘

要】

成都

(西华大学后备军官学院,四川610039)

电子技术在现代汽车上的应用越来越广泛。汽车电子化程度高低已经成为衡量汽车先进水平的重要标汽车电子技术;应用现状;发展趋势

志。文章概述了汽车电子技术的发展历程及国内外应用现状,并对汽车电子技术的发展趋势作了展望。【关键词】【中图分类号】

U463.6【文献标识码】A【文章编号】1003-773X(2009)04-0077-04

0引言系统等。

随着现代电子技术的发展和微机技术在汽车上的应用,使得汽车的内涵和功能不断拓展和延伸,汽车电子化逐渐成为现代汽车的基本特征。汽车电子化程度高低已经成为衡量汽车先进水平的重要标志。专家估计,电子装置的平均成本已占整车成本的20%以上,高档车上达到50%甚至60%。目前汽车电子技术的应用迅速增长(见表1),因此现代汽车采用先进电子技术已成为发展趋势。

表12001-20xx年全球汽车及汽车电子市场增长数据

200120022003

2004

2005

汽车销量/万量5500574056806461.66607.1增长率/(%)4.4-1.013.762.25汽车电子销售额99010xxxxxxxxxxxx0

(亿美元)增长率2国内外汽车电子技术的发展现状

2.1国外汽车电子技术发展现状

目前,欧美发达国家生产的汽车,每辆汽车上电子装置的平均成本已占整车成本的30%~50%。在豪华轿车上,电子产品的成本已占整车成本的50%以上。有些公司生产的高档汽车上安装了专用的电子系统,例如丰田汽车公司的VVT-I新型智能可变节气门控制系统、MSP马莎拉蒂稳定程序、PSM保时捷行车稳定管理系统、PTM保时捷牵引力管理系统、PASM保时捷主动悬架管理系统等等。国外汽车电子技术发展的主要特征有:1)功能多样化。从最初的发动机电子点火和喷油,发展至现在的各种控制功能,例如自动巡航、自动启停、自动避撞等。2)技术一体化。从最初的机电部件松散组合到现在机液电磁一体化,例如直喷式柴油共轨燃油喷射系统、德尔福的磁流变液减振器。3)系统集成化。从最初的单一控制到现在集成综合控制,例如动力总成(发动机和变速器)集成控制、安全系统集成控制等。4)通信网络化。从初期的各子系统到现在控制器局域网,例如以CAN总线为基础的整车信息共享的分布式控制系统及无线通信为基础的远程高频网络通信系统。

1汽车电子技术的发展历程

[2]

汽车电子技术的发展大体分为4个阶段:1)从20世纪50年代初到70年代初,主要开发由分立元件和集成电路组成的汽车电子产品,代替传统机械部件,例如集成电路调节器、电子点火器等。电子管收音机和晶体管收音机相继在汽车上安装,这是电子技术在汽车上应用的开始。2)从20世纪70年代中期到80年代中期,主要发展专用独立系统,电子装置用于机械装置所无法解决的复杂控制功能方面,例如电子控制汽油喷射系统、巡航控制系统、制动防抱死系统ABS等。3)从20世纪8O年代中期到90年代中期,主要开发多种功能的综合系统及各种车辆的微机控制,汽车上的电子装置不仅能自动承担基本控制任务,而且能处理外部和内部的各种信息,例如集发动机控制与自动变速器控制为一体的动力传动控制、制动防抱死与防滑转控制等。4)从20世纪90年代中期开始,主要研究车辆的智能控制技术,模拟人的思维和行为进行控制,例如汽车自动驾驶系统、汽车自动导航系统等。智能化集成传感器和智能执行机构也已付诸实用,数字式信号处理方式用于声音识别、安全碰撞、适时诊断、导航

2.2国内汽车电子技术发展现状

我国的汽车电子工业起步较晚。20世纪90年代以

前,除了汽车收音机等直接从家用电器移植过来的产品以外,几乎没有汽车电子工业。进入20世纪90年代以后,随着我国汽车工业的较快发展和国外的汽车电子化潮流,我国的汽车厂家如雨后春笋般涌现。据CCID统计,我国涉及汽车电子生产的企业有1000多家,但其多数企业规模偏小,产品结构单一,且技术含量低。

近几年,我国汽车产业发展迅猛,特别是轿车产业,我国的巨大市场潜力吸引了全球知名汽车厂商的目光,纷纷来华投资,凭借这些跨国企业提供的技术、硬件、以及产能上的保障,我国在短短几年时间内成为

收稿日期:2009-01-14;修回日期:2009-05-22

作者简介:龙宇(1976-),男,四川自贡人,助教,硕士研究生,研究方向:机械电子工程。

·77·

第24卷第4期(总第109期)机械管理开发20xx年8月

全球知名的汽车生产国。快速发展的汽车产业为汽车电子产品提供了广阔的应用市场,从20xx年开始我国汽车电子市场随着汽车产业一起进入快速发展时期。当前,汽车由单纯的机械产品逐步演变为一种高级的机电一体化产品,并向着电动汽车(含混合动力车)和智能汽车的方向,使汽车电子市场进入了一个稳定且快速增长阶段;同时第三代移动通信、高清数字电视、卫星导航、移动网络等越来越多的IT技术被逐步移植到汽车上,电子装置占整车的价值比显著提高,汽车电子产业也随之蓬勃发展。

合喷油量及点火提前角的控制)。目前,除了怠速转速的稳定性控制之外,怠速控制还可实现起动控制、暖机控制、负荷变化控制等功能,这样多种功能的集中,不仅简化了机构,而且也提高了怠速控制的精确性[5]。

4)除此之外,发动机利用电子技术的内容还有。

废气再循环(EGR)、电动油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发、系统自我诊断功能等,它们在不同的车型上都有或多或少地被应用。

3.2底盘电子控制[5]

3现代汽车电子技术的应用现状

按对汽车行驶性能作用的影响,可把汽车电子产

1)电控自动变速器(ECAT)。可以根据发动机的载

荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员控制的参数,经过计算机的计算和判断后自动地改变变速杆的位置,从而实现变速器换挡的最佳控制,即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。其优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。不仅能明显地简化汽车操作,而且能实现最佳的行驶动力性和安全性。

品归纳为两类:1)汽车电子控制装置;2)车载汽车电子装置。目前较多见的成熟的汽车电子控制系统主要有:发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制、信息传递等。

3.1发动机电子控制[3]

1)电子控制喷油装置(EFI)。现代汽车上,机械式

或机电混合式燃油喷射系统趋于淘汰,电控燃油喷射装置因其性能优越而得到日益普及。电控燃油喷射系统是20世纪60年代末开始发展起来的,与传统的化油器供油系统相比,而其突出优点在于空燃比的控制更为精确,可实现最佳空燃比;且电喷技术提高了汽油的雾化、蒸发性能,加速性能更好,发动机功率和转矩得以显著提高。这样能使发动机一直处于最优工作条件下运行,并使发动机的综合性能得到提高。

2)防抱死制动系统(ABS)。它是一种开发时间最

长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它可通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率(15%~20%),而使汽车在各种路面上制动时,车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数,以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全工况,提高汽车的操纵稳定性和安全性,减少制动距离。驱动防滑系统(ASR)也叫牵引力控制系统(TCS或TRC),是ABS的完善和补充,它可防止起动和加速时的驱动轮打滑,既有助于提高汽车加速时的牵引性能,又能改善操作稳定性。

2)电子点火装置(ESA)[4]。早在20世纪初,点火

系统在汽车发动机上已开始应用。如今,点火系统已从有触点式、普通无触点式、集成电路式发展到了微机控制电子点火系统。微机控制电子点火系统可控制并维持发动机点火提前角(ESA)在最佳范围以内,使汽油机的点火时刻更接近于理想状态,从而进一步挖掘发动机的潜能。微机控制电火系统中,目前出现了一种无分电器点火系统(DLI),它取消了普通微机控制点火系统中的分电器,改由ECU内部控制各缸配电。这样点火线圈产生的高压电,不需经过分电器分配,直接送到火花塞发生点火。无分电器点火系统可消除分火头与分电器盖边电极的火花放电现象,减少电磁干扰。

3)电子转向助力系统。它是用一台直流电机代替

传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力的系统。这种微机控制的转向系统和传统的液压系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点,以及最优化的转向作用力、转向回正特性,大大提高了汽车的转向能力和转向响应特性,增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。

4)适时调节的自适应悬挂系统。它能根据悬挂装

置的瞬时负荷,自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性,适应当时的负荷,保持悬挂的既定高度。这样就能极大地改进车辆行驶的稳定性、操作性、乘坐舒适性。

3)怠速控制系统(ISC)。怠速性能的好坏是评价发

动机性能优越与否的重要指标,怠速性能差将导致油耗增加、排污严重,因此需进行必要的控制。现代轿车中一般都有怠速控制系统,由ECU控制并维持发动机怠速在某一稳定范围内。怠速控制通常是指怠速转速控制,实质是对怠速工况时的进气量进行调节(同时配·78·

5)常速巡行自动控制系统(CCS)。在高速长途行

驶时,可采用常速巡行自动控制系统,恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度,驾驶员不必经常踏油门以调整车速。随着世界各大汽车产家对汽车安

第24卷第4期(总第109期)龙宇:现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势机械管理开发20xx年8月

全问题的高度重视,安全气囊系统、行驶动力学调节系统(FDR或VDC)、防撞系统、安全带控制、照相控制等方面已大量采用了电子新技术。

位不正常,制动液不足,蓄电池充电值偏低等情况),电控单元经过逻辑判断,输出信息至扬声器,发出模拟人的声音向驾驶员报警,多数还能同时用灯光报警。语音控制是用驾驶员的声音来指挥和控制汽车的某个部件、设备进行动作。

3.3车身电子控制

1)汽车空调控制。车用全自动空调控制是根据设

置在车内外的各种温度传感器输出的信号,由ECU中的微机计算出经过空调热交换器后进入车内应该达到的出风温度。对混合气调节器开度、风扇驱动电机转速、冷却器风门(或加热器风门)、压缩机等进行控制,自动地将车内温度保持在设定的温度值范围内,使车内的温度、湿度始终处于最佳值,为驾驶员和乘员提供舒适的乘坐环境。

3)车用导航。该系统可在城市或公路网范围内,

定向选择最佳行驶路线,并能在屏幕上显示地图,表示汽车行驶中的位置、以及到达目的地的方向和距离。

4现代汽车电子技术应用的发展趋势[7]

20世纪90年代,汽车电子技术进入了优化人—汽

车—环境的整体关系的阶段,它向着超微型磁体、超高效电机、集成电路的微型化方向发展,并为汽车上的集中控制提供基础(例如制动、转向、悬架的集中控制,以及发动机和变速器的集中控制)。汽车电子技术成就汽车工业的未来,未来汽车电子技术将有下列发展趋势。

2)信息显示系统。正处于发展和完善阶段,由车

况监测部件、车载计算机、电子仪表三部分组成。汽车车况监测是传统机械式仪表板报警功能的改进和发展,通过液位、压力、温度、灯光等传感器,监测发动机、制动系、电源系统及车灯的故障。车载计算机提供的信息能提高行车安全性、燃油经济性、乘坐舒适性。电子仪表为驾驶员提供汽车行驶时最基本的操作信息,且这些信息连续在仪表板上显示。

4.1传感器技术

车用传感器的多样化和使用数量的增加,使得传

感器朝着多功能化、集成化、智能化、微型化方向发展。未来的智能化集成传感器,不仅能提供用于模拟和处理的信号,而且能对信号作放大等处理;还能自动进行时漂、温漂、非线性的自校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响,即使在特别严酷的使用条件下,仍能保持较高的精度;它还应有结构紧凑、安装方便的优点,从而免受机械特性的影响。现在汽车制造商为开发自动行驶汽车,正加紧研制各种传感器,包括车辆位置传感器、后方障碍物传感器、侧方障碍物传感器、前方障碍物传感器、车间距离传感器、路面传感器、防撞检测传感器、车速传感器、加速传感器、防火检测传感器、驾驶盘角度传感器、驾驶员状态传感器等。据报道,世界传感器市场,将从

3)安全气囊控制系统。它是一种被动安全保护装

置,由触发装置、气体发生器、气囊三部分组成。触发装置包括传感器、电子控制装置、储备电源、监控装置。由电子控制系统接收加速度传感器发出的信号,并进行分析,以判定是否发生碰撞事故。若发生了碰撞,则对气体发生器发出指令,迅速吹胀气囊,整个过程约需

0.03s。触发装置中的监控装置可连续自我监控,确保

整个气囊系统在任何时刻都处于准备工作状态。

4)汽车电子灯光控制系统。它可根据光传感器检

测到的车外天气光亮情况的信号,自动的将后灯和前照灯接通或切断,以提高汽车使用的便利性和行驶安全性。

20xx年的9.1亿美元提升到20xx年的18.8亿美元,

年均增长率达19.7%。

3.4信息传递装置4.2微处理器(ECU)技术

将ECU应用到汽车发动机的控制系统之后,汽车

1)信息显示与报警。该系统可将发动机的工况和

其他信息参数,通过微机处理后输出对驾驶员有用的信息,并用数字、线条显示或声光报警。显示的信息除水温、油压、车速、发动机转速等常见参数外,还有瞬时耗油量、平均耗油量、平均车速、行驶里程、续驶里程、车外温度等。监视和报警的信息主要有:燃油温度、水温、油压、充电、尾灯、前照灯、排气温度、制动液量、手制动、车门未关严等。当出现不正常现象或自诊断系统测出有故障时,立即由声光报警。

电子控制系统进入新的高速发展阶段;随后ECU被应用到动力传动、车身、安全等控制系统中。由于汽车用

ECU对可靠性、信息处理能力、实时控制能力及成本

上的特殊要求,基于通用芯片开发出的ECU已经很难

满足汽车电子控制系统的要求,因此,开发多路同步实时控制、自带A/D与D/A、自我诊断、高输人/输出等功能的汽车专用ECU系统具有很高的现实意义。随着控制日趋集中化,ECU需要处理的信息量不断增加,因此,16位和32位ECU将成为未来汽车用ECU的首选。预计今后几年需求量将增加50%以上、逐步成为

2)语音信息。它包括语音警告和语音控制。语音

警告是在汽车出现不正常情况时,(包括水温、水位、油

·79·

第24卷第4期(总第109期)机械管理开发20xx年8月

车用ECU的主流。近年日本国内外销售的ECU在25亿个以上,20xx年将超过30亿个产品,价值1.5万亿日元以上。目前中国用户采用32位ECU的还不多,主要集中在一些科研项目上,例如电动汽车的研发项目等。4.3执行器

目前,汽车上用的执行器主要有:电磁式、电动式、气动/液动式。电磁式和电动式的执行器是以电为动力的操作机构,具有体积小、重量轻、响应快、耗能小的特点,但输出驱动能力则不足;无法满足未来汽车控制领域大驱动输出的需要。随着新材料、新工艺、新机构的采用,电磁式和电动式执行器将逐渐取代气动/液动执行器,尤其是在未来汽车普遍更换42V新型电源系统之后,输出驱动能力将大幅度提升,完全可以取代传统的气动/液动系统。4.4控制策略

目前,汽车电子控制系统中广泛采用的PID控制理论,是用于单输入/输出、线性定常系统的经典控制理论。由于汽车中的控制对象往往具有很强的时变和非线性,控制的输入和输出参数越来越多,采用状态空间为基础、用于多输入/输出、非线性时变系统的现代控制理论已成必然,例如最优控制、自适应控制、模糊控制等。

4.5总线技术

利用总线技术将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等联接起来,从而构成汽车内部局域网,实现各系统间的信息资源共享,其优点主要有:1)大大减少线束数量、连接点及体积,提高系统的可靠性和可维护性;2)采用通用传感器,达到数据信息共享的目的;3)改善系统的灵活性,即通过系统的软件实现系统功能的变化。

根据侧重功能的不同,SAE将总线划分为A、B、C三类:A类是面向传感器和执行器的一种低速网络,主要用于后视镜调整、灯光照明控制、电动车窗等控制,目前A类主流是LIN;B类是用于独立模块间的数据共享中速网络,主要用于汽车舒适性、故障诊断、仪表显示四门中央控制等,目前B类主流是低速CAN;C类是面向高速、实时闭环控制的多路传输网络,主要用于发动机、ABS和自动变速器、安全气囊等控制,目前C类主流是高速CAN。但是,随着下一代高速、具有容错能力的时间触发方式的“X-by-Wire”线控技术的发展,将逐渐代替高速CAN在C类网中的位置,力求在未来5~10年内使传统的汽车机械系统变成通过高速容错通讯总线与高性能CPU相连的百分之百的电控系统,完全不需要后备机械系统的支持,其主要代表有

TTP/C和FlexRayo而在多媒体与通讯系统中,MOST、IDB-1394、“蓝牙”技术成为今后的发展主流。再者,光

纤凭借其高传输速率和抗干扰能力,越来越广泛地用作高速信号传输介质。4.6安全技术

未来汽车电子控制的重要发展方向是汽车安全领域,主要方向有:1)利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统;2)利用近红外技术开发各种能监测司机行为的安全系统;3)高性能的轮胎综合监测系统;4)自适应自动驾驶系统;5)驾驶员身份识别系统;6)安全气囊和ABS/ASR,以及车身动态控制系统。4.7多媒体娱乐与智能通讯系统

随着第三代移动通讯技术和计算机网络技术的发展,未来汽车正朝着移动办公室、家庭影院方向发展,为司机和乘客提供行进中的实时通讯和娱乐信息,并把汽车和道路及其它远程服务系统结合起来,构建未来的智能交通系统(ITS)。具体功能有:1)提供丰富的多媒体设施环境,利用GPS、GSM网络实现导航、行车指南、无线因特网、以及汽车与家庭等外部环境的互动;2)具备远程汽车诊断功能,紧急时能够引导救援服务机构赶到故障或事故地点。5结束语

自20世纪70年代以来,汽车工业的飞速发展都是在电子技术的推动下实现的;未来几年内的汽车领域的技术革新,将有70%来自于电子技术的进步。可见,电子技术在未来汽车工业中所起到的作用是不可替代的。一个国家电子产业的水平及其在汽车工业的应用情况,将会决定它在未来的世界汽车行业竞争中能否掌握主动权。对于我国汽车工业来说,汽车电子产业仍处于初期阶段,必须正确把握未来汽车电子技术发展方向,加快相关技术的研究开发工作,以便形成自己的优势,实现民族汽车产业的快速崛起。

[1][2][3][4][5][6][7]

参考文献

塞迪顾问公司.中国汽车电子市场潜力持续释放[J].电子行业参考,2006(5):3-4.

孙康慧,张少杰.中国汽车电子产业发展动力及趋势[J].商场现代化,2008(4):343-344.

夏群生,李建秋.汽车电子学[M].北京:清华大学出版社,2005.谢少芳.现代电子技术在汽车上的应用及未来发展趋势[J].中国制造业信息化,2008(7):53-56.

曾谊晖,蒋彦.汽车电子技术的应用与发展趋势[J].中国机电工业,2002(13):37-39.

冯渊.汽车电子控制技术[M].北京:机械工业出版社,2005.潘旭峰.现代汽车电子技术[M].北京:北京理工大学出版社,

1997.

ApplicationandDevelopmentoftheModernAutomobileElectronicTechnology

LONGYu

(AirForceReservoirOfficialAcademy,XihuaUniversity,Chengdu610039,China)

〔Abstract〕Theapplicationoftheelectronictechnologyinmodernautomobileindustryismoreandmorewidely.Thedegreeoftheautomobileelectronictechnologyhasbecomethemostimportantmarkersformeasuringtheadvancedleveloftheautomobile.Thispaperfirstlydescribesthedevelopmentcourseandstatusofthistechnologyanditsapplication,andyforecastsitsfuturedevelopmenttendency.〔Keywords〕AutomobileElectronicTechnology;Application;FutureDevelopment

·80·

相关推荐