朱炳耀(柳州城市職業(yè)學院,廣西柳州545006)
基于網絡化的車身電子控制相關技術研究
朱炳耀
(柳州城市職業(yè)學院,廣西柳州545006)
摘要:隨著社會的發(fā)展,科技的進步。人們對于汽車性能的要求和汽車舒適性的要求越來越高。由于人們的需求增加,為了適應人們對于汽車的要求,汽車行業(yè)的發(fā)展呈現出智能化、集成化與網絡化的特點。目前,車身的電子控制系統(tǒng)得到了極大地發(fā)展,它能充分的將各種子系統(tǒng)進行整合,使車身控制具有整體性的特點。但是,目前的車身控制系統(tǒng)同樣存在著許多不足之處,但其發(fā)展前景確實樂觀的。本文主要介紹了車身電子控制系統(tǒng)的組成,及其存在的問題和發(fā)展趨勢。對汽車行業(yè)的發(fā)展有一定的導向作用。
關鍵詞:網絡化;電子控制;問題與展望
隨著汽車智能化、集成化和網絡化發(fā)展趨勢不斷地深化,汽車內部的電子控制單元和電子控制裝置不斷增加,以往的點對點的傳統(tǒng)通訊方式已經有些跟不上時代的步伐。由于汽車系統(tǒng)實時控制的需要,勢必會帶來汽車內部導線數量的急劇增長,而車身空間是有限的,這樣的導線增長速度,顯然是控制系統(tǒng)變得更加復雜,而且增加了系統(tǒng)損壞的幾率。為了規(guī)避這種風險的發(fā)生,采用現場總線技術的分布式網絡化車身控制系統(tǒng)應運而生,其串行總線的多路傳輸的特點使得汽車的控制更加可靠經濟。網絡化的車身電子控制系統(tǒng)使汽車表現出高度的智能性和良好的整車性能。車身網絡化控制由于其智能性和穩(wěn)定性必將成為汽車發(fā)展的一大趨勢。
基于網絡化的車身電子控制系統(tǒng)主要包括:自適應的前照明系統(tǒng)、汽車夜視系統(tǒng)、安全氣囊、碰撞警示和預防系統(tǒng)、自動調節(jié)座椅的系統(tǒng)、輪胎的壓力監(jiān)測系統(tǒng)和安全帶控制系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)確保了駕駛人員及乘客的安全與舒適,同時也在汽車的行駛過程中提供了諸多便利?;诰W絡化的車身電子控制系統(tǒng)應用CAN總線技術將這些子系統(tǒng)協調統(tǒng)一,從而實現對整個車身的智能控制。
(1)自適應的前照燈系統(tǒng)。自適應的前照明系統(tǒng)可以對車身的動態(tài)變化和轉向機構的動作特性進行綜合性分析,從而判定汽車當前的行駛狀態(tài),并根據行駛狀態(tài)對照明系統(tǒng)進行控制。這個系統(tǒng)能夠有效地降低駕駛者在夜晚駕駛的行車疲勞,使駕駛者能夠看清轉彎處的實際路況,使駕駛者能夠擁有充分的時間做出駕駛反應。由于此系統(tǒng)的可視距離是一般近光燈照射距離的3-5倍,這就能夠幫助駕駛者在濃霧、雨雪等惡劣天氣下更好的觀察行車動態(tài),提高汽車行駛的安全性。
(2)車載夜視系統(tǒng)。車載夜視系統(tǒng)的制造原理是紅外像成像的原理。該系統(tǒng)本身并不會向外界發(fā)出信號,而是通過傳感器探測前方障礙物的熱量,根據探測到的紅外線發(fā)熱量來確定障礙物的大小與距離,然后將探測結果以信號的方式傳遞給車內的顯示裝置,讓司機在夜間實時了解外界的障礙物情況,最大限度的保證司機夜間行車的安全。目前,隨著夜間駕駛的需要,車載夜視系統(tǒng)得到了很大的發(fā)展。
(3)安全氣囊系統(tǒng)。安全氣囊系統(tǒng)在現在的汽車上比較常見,它是一種被動的安全裝置。在發(fā)生車輛碰撞時,電控元件就會產生電流,以電流引爆方向盤處的滲氮物,使?jié)B氮物迅速燃燒產生大量的氮氣充滿氣囊,使氣囊產生碰撞,從而減小車內人員因巨大慣性而帶來的沖擊力,最大程度在事故中保證司機與乘客的安全。
(4)碰撞警示和預防系統(tǒng)。碰撞警示和預防系統(tǒng)是在汽車行駛過程中,當兩車之間的距離過小而低于正常的安全行駛距離時,該系統(tǒng)就會自動報警,提醒司機減速,與前車保持安全行駛距離。當兩車之間距離進一步減小,在兩車相撞的瞬間,該系統(tǒng)就會自動控制汽車的制動裝置,緊急制動,避免相撞事故的發(fā)生。在汽車倒車時,該系統(tǒng)會顯示車后障礙物的距離,有效地防止倒車事故發(fā)生。
在汽車必備的控制系統(tǒng)中,車身電子控制系統(tǒng)是必不可少的。它在很大程度上決定了行車的安全性?;诰W絡化的車身電子控制系統(tǒng)是通過CAN總線技術將上述系統(tǒng)統(tǒng)一化、智能化控制,極大地提高了車身控制的整體性和準確性。
(1)目前,國內的汽車電子控制系統(tǒng)的研發(fā)尚且處于起步的階段,在進行研發(fā)的過程缺乏相關的技術標準。這就需要我們通過自己的努力建立相應的技術標準,為國內的汽車智能化提供相應的技術支持。
(2)目前,國內車身控制系統(tǒng)在插件的選擇上存在問題。相關資料表明,在目前的汽車車身電子控制系統(tǒng)中插件發(fā)生故障的比率占到了60%。所以,插件的選型對于電子控制系統(tǒng)起到十分重要的作用,應特別注意。
雖然目前基于網絡化的車身控制系統(tǒng)存在許多問題,但是其發(fā)展趨勢依舊相當喜人。未來的車身網絡控制系用將會是由LIN、CAN、FLEXRAY和MOST等多種總線組成的綜合性系統(tǒng)。系統(tǒng)也會包含駕駛、安全和娛樂等功能。而且電子控制系統(tǒng)會深入到汽車內部,實現汽車數據實時共享,最大限度的給人們帶來安全舒適。
相比發(fā)動機管理系統(tǒng)和主動安全系統(tǒng)的研發(fā),車身網絡系統(tǒng)與行車安全的關系相對較小,開發(fā)要求也相對較低,以國內目前的相關條件,相關企業(yè)和科研單位可以較快地參與到車身網絡電子控制中去,并進行相關的技術積累、相關國際標準協議的制定,最大程度地發(fā)展本國的汽車電子產業(yè)。并且以車內網絡研發(fā)為基礎,逐步向汽車的核心領域如發(fā)動機管理系統(tǒng)、車輛動態(tài)穩(wěn)定性控制等方面擴展,逐漸縮小國內汽車電子開發(fā)企業(yè)和國外相關企業(yè)之間的差距。
基于網絡化的車身電子控制系統(tǒng)是通過總線控制,將各種系統(tǒng)組合成一個整體,從而提高車身控制的整體性和準確性,更好的為司機和乘客的安全和舒適服務。目前車身電子控制系統(tǒng)存在許多問題,但其發(fā)展趨勢卻是良好的。這就需要所有汽車工作者的努力,大力推進汽車智能化的發(fā)展。
參考文獻:
[1]張月蓉,沈利芳.系統(tǒng)工程在車身電子控制系統(tǒng)開發(fā)中的應用[J].研究與開發(fā),2007(07).
[2]朱駿.現代汽車的電子控制技術[J].電力電子,2013(02).
[3]龔進峰,曹健.基于CAN/LIN總線的智能車身網絡研發(fā),汽車電器,2006.
[4]龔進峰.全新概念的智能車身網絡設計,電子產品世界,2005
[5]李東江,張大成.汽車車載網絡系統(tǒng)(CAN-BUS)原理與檢修,機械工業(yè)出版社,2005.
[6]韓勇.車身控制器的設計[D].南京:南京理工大學,2008.
[7]陳元.基于轎車車身控制網絡的研究和仿真[D].武漢:武漢理工大學,2008.
作者簡介:朱炳耀(1987-),男,廣西柳州人,本科,主要研究方向:汽車檢測與維修技術。