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- 汽車電子技術(shù)發(fā)展史
2012年08月03日 14:28 來源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:秩名 我要評(píng)論(0)
5.定速巡行自動(dòng)控制系統(tǒng)(CCS)
在高速長(zhǎng)途行駛時(shí),可采用常速巡行自動(dòng)控制系統(tǒng),恒速行駛裝置將根據(jù)行車阻力自動(dòng)調(diào)整節(jié)氣門開度,駕駛員不必經(jīng)常踏油門以調(diào)整車速。若遇爬坡,車速有下降趨勢(shì),微機(jī)控制系統(tǒng)則自動(dòng)加大節(jié)氣門開度;在下坡時(shí),又自動(dòng)關(guān)小節(jié)氣門開度,以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速。當(dāng)駕駛員換低速擋或制動(dòng)時(shí),這種控制系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)斷開。
隨著世界各大汽車產(chǎn)家對(duì)汽車安全問題的高度重視,安全氣囊系統(tǒng)、行駛動(dòng)力學(xué)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(FDR或VDC)、防撞系統(tǒng)、安全帶控制、照相控制等方面已大量采用了電子新技術(shù)。
汽車電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)前,汽車電子技術(shù)進(jìn)入了優(yōu)化人-汽車-環(huán)境的整體關(guān)系的階段,它向著超微型磁體、超高效電機(jī)以及集成電路的微型化方向發(fā)展,并為汽車上的集中控制提供了基礎(chǔ)(例如制動(dòng)、轉(zhuǎn)向和懸架的集中控制以及發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的集中控制)。汽車電子技術(shù)成就汽車工業(yè)的未來,未來汽車電子技術(shù)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行突破。
1.傳感器技術(shù)
由于汽車電子控制系統(tǒng)的多樣化,使其所需要的傳感器種類和數(shù)量不斷增加。為此,研制新型、高精度、高可靠性和低成本的傳感器是十分必要的。未來的智能化集成傳感器,不僅要能提供用于模擬和處理的信號(hào),而且還能對(duì)信號(hào)作放大和處理。同時(shí),它還能自動(dòng)進(jìn)行時(shí)漂、溫漂和非線性的自校正,具有較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力,保證傳感器信號(hào)的質(zhì)量不受影響,即使在特別嚴(yán)酷的使用條件下仍能保持較高的精度。它還具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的優(yōu)點(diǎn),從而免受機(jī)械特性的影響。
2.微處理機(jī)技術(shù)
微處理機(jī)的出現(xiàn)給汽車儀表帶來了革命性的變化,世界汽車工業(yè)的微處理機(jī)用量激增,由從前單一的儀器逐步發(fā)展為多用途、智能化儀表,不但可以很精確地把汽車上所有的待測(cè)量都檢測(cè)出來,分別顯示和打印需要的結(jié)果,而且還有運(yùn)算、判斷、預(yù)測(cè)和引導(dǎo)等功能。如可監(jiān)視汽車各大部件的工作情況,還可以對(duì)蓄電池電壓、輪胎氣壓、車速等檢測(cè)量的高低限量進(jìn)行報(bào)警。微處理機(jī)將更廣泛地應(yīng)用于安全、環(huán)保、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、速度控制和故障診斷中。
3.軟件新技術(shù)應(yīng)用
隨著汽車電子技術(shù)應(yīng)用的增加,對(duì)有關(guān)控制軟件的需求也將會(huì)增加,并可能要求進(jìn)一步計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。因此,要求使用多種軟件,并開發(fā)出通用的高水平語(yǔ)言,以滿足多種硬件的要求。轎車上多通道傳輸網(wǎng)絡(luò)將大大地依賴于軟件,軟件總數(shù)的增加及其功能的提高,將能夠使計(jì)算機(jī)能完成越來越復(fù)雜的任務(wù)。
4.智能汽車及智能交通系統(tǒng)(ITS)的研究及應(yīng)用
汽車智能化相關(guān)的技術(shù)問題已受到汽車制造商們的高度重視。其主要技術(shù)中“自動(dòng)駕駛儀”的構(gòu)想必將依賴于電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)。智能交通系統(tǒng)(ITS)的開發(fā)將與電子、衛(wèi)星定位等多個(gè)交叉學(xué)科相結(jié)合,它能根據(jù)駕駛員提供的目標(biāo)資料,向駕駛員提供距離最短而且能繞開車輛密度相對(duì)集中處的最佳行駛路線。它裝有電子地圖,可以顯示出前方道路、并采用衛(wèi)星導(dǎo)航。從全球定位衛(wèi)星獲取沿途天氣、車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況,自動(dòng)篩選出最佳行車路線。未來的某天,路上行駛的都會(huì)是由計(jì)算機(jī)控制的智能汽車。
5.多通道傳輸技術(shù)
多通道傳輸技術(shù)由試驗(yàn)室將逐步進(jìn)入實(shí)用階段。采用這種技術(shù)后,使各個(gè)數(shù)據(jù)線成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò),以便分離汽車中心計(jì)算機(jī)的信息。微處理機(jī)可通過網(wǎng)絡(luò)接收其它單元的信號(hào)。傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間要有一個(gè)新式接口,以便與多通道傳輸系統(tǒng)相聯(lián)系。
6.數(shù)據(jù)傳輸載體方面的電子新技術(shù)應(yīng)用
汽車電子技術(shù)未來將實(shí)現(xiàn)整車控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)要求有一個(gè)龐大而復(fù)雜的信息交換與控制系統(tǒng),車用計(jì)算機(jī)的容量要求更大,計(jì)算速度則要求更高。由于汽車用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)量日益增多,采用高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)日益顯得必要。光導(dǎo)纖維可為此傳輸網(wǎng)絡(luò)提供傳輸介質(zhì),以解決電子控制系統(tǒng)防電磁干擾的問題。
7.汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)
隨著電控器件在汽車上越來越多的應(yīng)用,車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要。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、高可靠性及價(jià)廉是對(duì)汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。在該系統(tǒng)中,各從處理機(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)。主處理機(jī)收集整理各從處理機(jī)的數(shù)據(jù),并生成車況顯示。通信控制器保證數(shù)據(jù)的正常流動(dòng)。
總結(jié):
汽車電子技術(shù)的發(fā)展及其大規(guī)模地應(yīng)用是從20世紀(jì)70年代末開始的,從20世紀(jì)70年代到80年代,大致經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段。
第一個(gè)發(fā)展階段為1971年以前,開始生產(chǎn)技術(shù)起點(diǎn)較低的交流發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器、電子閃光器、電子喇叭、間歇刮水裝置、汽車收音機(jī)、電子點(diǎn)火裝置和數(shù)字鐘等。
第二個(gè)發(fā)展階段為1974~1982年,以集成電路和16位以下的微處理器在汽車上的應(yīng)用為標(biāo)志。主要包括電子燃油噴射、自動(dòng)門鎖、程控駕駛、高速警告系統(tǒng)、自動(dòng)燈光系統(tǒng)、自動(dòng)除霜控制、防抱死系統(tǒng)、車輛導(dǎo)向、撞車預(yù)警傳感器、電子正時(shí)、電子變速器、閉環(huán)排氣控制、自動(dòng)巡航控制、防盜系統(tǒng)、實(shí)車故障診斷等電子產(chǎn)品。這期間最具代表性的是電子汽油噴射技術(shù)的發(fā)展和防抱死(ABS)技術(shù)的成熟,使汽車的主要機(jī)械功能用電子技術(shù)來控制。但是,在此階段機(jī)械與電器的聯(lián)接并不十分理想。
第三個(gè)發(fā)展階段為1982~1990年,微電腦在汽車上的應(yīng)用日趨可靠和成熟,并向智能化方向發(fā)展。開發(fā)的產(chǎn)品有胎壓控制、數(shù)字式油壓計(jì)、防睡器、牽引力控制、全輪轉(zhuǎn)向控制、直視儀表板、聲音合成與識(shí)別器、電子負(fù)荷調(diào)節(jié)器、電子道路監(jiān)視器、蜂窩式電話、可熱式擋風(fēng)玻璃、倒車示警、高速限制器、自動(dòng)后視鏡系統(tǒng)、道路狀況指示器、電子冷卻控制和寄生功率控制等。
從2005年開始,可以說進(jìn)入了汽車電子技術(shù)的第四個(gè)發(fā)展階段。微波系統(tǒng)、多路傳輸系統(tǒng)、ASKS-32位微處理器、數(shù)字信號(hào)處理方式的應(yīng)用,使通訊與導(dǎo)向協(xié)調(diào)系統(tǒng)、自動(dòng)防撞系統(tǒng)、動(dòng)力最優(yōu)化系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛與電子地圖技術(shù)得到發(fā)展,特別是智能化汽車的出現(xiàn)。當(dāng)然目前第三代技術(shù)有些我們都還沒辦法實(shí)現(xiàn)。
汽車電子化是現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標(biāo)志。從現(xiàn)代汽車上所使用的電子設(shè)備的價(jià)格比例看,歐美汽車上所用的電子設(shè)備的價(jià)格已占到整車價(jià)格的15%~20%,而我國(guó)生產(chǎn)的汽車,目前所用的電子設(shè)備的價(jià)格只占到整車價(jià)格的2.5%。從世界汽車電子市場(chǎng)的銷售來看,1991年,每輛汽車平均消耗電子產(chǎn)品的費(fèi)用只占到整車的10%,1998年則接近15%,而2003年已經(jīng)提高到20%,某些車型則更高?,F(xiàn)代汽車電子技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和安全性,改善了汽車行駛的穩(wěn)定性和舒適性,推動(dòng)了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而且還為電子產(chǎn)品開拓了更加廣闊的市場(chǎng),從而推動(dòng)了電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。作為汽車產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物,汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)駛上了快車道。
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