汽車電子新技術(shù)發(fā)展方向展望

李 苗,武志平

【摘 要】無鑰匙系統(tǒng)、線控技術(shù)、汽車巡航控制系統(tǒng)、睡眠駕駛報(bào)警系統(tǒng)、汽車電控制動(dòng)系統(tǒng)、X-by-wire技術(shù)在汽車上的應(yīng)用導(dǎo)致汽車技術(shù)向電子化、信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電子技術(shù);線控技術(shù);智能

中圖分類號(hào):S126文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-8283(2010)07-0321-01

近年來,微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,將電子技術(shù)和傳統(tǒng)的機(jī)械相結(jié)合,使得汽車的環(huán)保、節(jié)能、安全、舒適、便捷和智能化等方面的問題均得到很好的解決。電子技術(shù)、線控技術(shù)的發(fā)展、電動(dòng)汽車的研究、42V電氣系統(tǒng)的研究和信息技術(shù)的發(fā)展都將導(dǎo)致汽車技術(shù)向電子化、信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展,汽車將成為一個(gè)移動(dòng)的智能化的“辦公室”。

1 汽車電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

電子技術(shù)在汽車上各個(gè)部分都有應(yīng)用,諸如電子點(diǎn)火裝置(ESA)、車聲控制、儀表盤、照明系統(tǒng)、電子控制噴油裝置、電控自動(dòng)變速器(ECAT)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、適時(shí)調(diào)節(jié)的自適應(yīng)懸掛系統(tǒng)、常速巡行自動(dòng)控制系統(tǒng)(CCS)、無鑰進(jìn)入、以及汽車上的娛樂系統(tǒng)等都有電子裝置。汽車電子技術(shù)的發(fā)展首先是發(fā)動(dòng)機(jī)的控制,然后是動(dòng)力系統(tǒng)、防爆系統(tǒng)、氣囊等。在提倡環(huán)保和各個(gè)國家對汽車的規(guī)定越來越嚴(yán)格的今天,汽車制造商順應(yīng)潮流,不斷推出諸如電動(dòng)汽車、燃料汽車、混合汽車、電池汽車等新型汽車。此外,今天的汽車還加入無鑰系統(tǒng)、電源控制、攝像控制、輪胎壓力傳感器、防撞系統(tǒng)、毫米波雷達(dá)等,并把它們通過CAN總線或其它總線技術(shù)連接在一起,使汽車成為一個(gè)智能平臺(tái)。

2 汽車電子新技術(shù)展望

2.1 無鑰匙系統(tǒng)

這種“免鑰匙”智能卡技術(shù)采用的是射頻技術(shù)、GPS技術(shù),被稱之為“駛向未來的鑰匙”。使用這種技術(shù),車主靠近汽車一米范圍以內(nèi),無需鑰匙和按鈕,系統(tǒng)即能辨識(shí)車主身份并將車門由鎖死改為自由狀態(tài),車主只需拉動(dòng)把手就可打開車門,也只需一個(gè)按鍵動(dòng)作即可啟動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)。它還可以作為一個(gè)信息的終端,讀取和存儲(chǔ)車輛已行駛的公路里程、油箱中的剩余油量、下次檢修時(shí)間以及當(dāng)前胎壓等車況信息。如果車主忘記了汽車的停放地點(diǎn),利用手機(jī)軟件來讀取鑰匙上記錄的汽車GPS坐標(biāo),可以幫助車主找到車輛停放的位置。

2.2 線控技術(shù)DBW

DBW是線控油門的英文縮寫,也可稱之為電控油門,即發(fā)動(dòng)機(jī)的油門是電子控制的。駕駛員仍通過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。雖然DBW比傳統(tǒng)油門控制方式復(fù)雜,但油門的控制比傳統(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。

2.3 汽車巡航控制系統(tǒng)CCS

根據(jù)其特點(diǎn)又稱“恒速控制系統(tǒng)”、“車速控制系統(tǒng)”等。汽車巡航控制系統(tǒng)是汽車在運(yùn)行中不踩加速踏板便可按照駕駛員的要求,自動(dòng)地保持一定的行車速度的自動(dòng)行駛裝置。采用這種裝置后,在長時(shí)間行車時(shí),可減輕駕駛員的操作負(fù)擔(dān)。電子系統(tǒng)能準(zhǔn)確地控制車輛的工況,從而使高速行駛的車輛更加安全、平穩(wěn)、減少耗油量,提高了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛的舒適性。巡航控制系統(tǒng)如果在安裝有自動(dòng)變速器的汽車上使用,更能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)。

2.4 睡眠駕駛報(bào)警系統(tǒng)

該系統(tǒng)可防止駕駛員在睡眠(意識(shí)低下)狀態(tài)下發(fā)生事故。它通過監(jiān)視轉(zhuǎn)向操作和駕駛員心跳狀態(tài)感知睡眠(意識(shí)低下)特有的現(xiàn)象,以判斷駕駛者是否開始瞌睡。若認(rèn)為是輕度瞌睡,則發(fā)聲及閃亮警告燈,提醒駕駛員采取措施。如果駕駛員未覺察仍繼續(xù)瞌睡,則此裝置會(huì)振動(dòng)駕駛員的座椅,以喚醒駕駛員采取措施。如果警告后駕駛員繼續(xù)處于睡眠(意識(shí)低下)狀態(tài)駕車行駛時(shí),電子控制油門和自動(dòng)停車。這對防止駕駛員在瞌睡狀態(tài)下操作非常有效。

2.5 汽車電控制動(dòng)系統(tǒng)EBS

汽車電控制動(dòng)系統(tǒng)EBS是在ABS的基礎(chǔ)上,用電子控制取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)來控制制動(dòng)系統(tǒng),以達(dá)到良好的制動(dòng)效果,增加汽車制動(dòng)安全性。EBS系統(tǒng)比ABS系統(tǒng)增加了各種傳感器,包括三維力傳感器、制動(dòng)器摩擦片磨損傳感器等。制動(dòng)時(shí),制動(dòng)踏板位置信號(hào)傳給電控單元,同時(shí)各力傳感器把載荷、地面附著力和制動(dòng)氣壓信號(hào)傳給電控單元,由電控單元自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力,形成閉環(huán)控制。該系統(tǒng)用電子控制取代機(jī)械傳動(dòng),減少制動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)的滯后時(shí),縮短制動(dòng)距離,在低強(qiáng)度時(shí),使摩擦片磨損最小;中等強(qiáng)度時(shí),利用ABS達(dá)到最佳的道路附著系數(shù)利用率;高強(qiáng)度時(shí),施加最大的制動(dòng)壓力,從而獲得最佳的控制制動(dòng)力。

2.6 X-by-wire技術(shù)

人們現(xiàn)在常常提到一個(gè)名詞“X-by-wire”,“wire”是電線的意思,“by-wire”可理解為電控方式,而這里的“X”就像數(shù)學(xué)方程中的未知數(shù),代表著汽車中傳統(tǒng)上由機(jī)械或液壓控制的各個(gè)部件,大的如:發(fā)動(dòng)機(jī)、懸架、轉(zhuǎn)向機(jī)等,小的如:油門、門鎖等。高可靠性的容錯(cuò)電子控制系統(tǒng)X-by-wire不依賴于傳統(tǒng)的機(jī)械和液壓裝置,它使得汽車更輕、更便宜、更安全、更省油。其自診斷系統(tǒng)和適配系統(tǒng)對各類型車輛都適宜。這個(gè)系統(tǒng)可取消汽車的驅(qū)動(dòng)帶,液壓制動(dòng)泵,甚至轉(zhuǎn)向柱,出現(xiàn)無轉(zhuǎn)向盤的汽車。在此電子系統(tǒng)基礎(chǔ)之上,增加一些先進(jìn)功能是很容易的。如:在機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,駕駛員在高速時(shí)不能正確使用轉(zhuǎn)向盤(如:由于驚慌,過快的轉(zhuǎn)向),而電控方式可在適當(dāng)范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)跳過這一失控階段。

げ慰嘉南:

[1] 楊建華主編,汽車電子性能提高技術(shù),北京:人民交通出版社,2000年

[2] 王望予主編,汽車電子設(shè)計(jì),北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004

[3] 魏名山主編,汽車與環(huán)境,北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005年

[4] 作者:李樹珉,汽車噪聲原理檢測與控制,出版社:中國環(huán)境科學(xué)出版社