［汽車(chē)基礎(chǔ)知識(shí)］汽車(chē)電子新技術(shù)
互聯(lián)網(wǎng) 修車(chē)常識(shí) 2008-04-06
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汽車(chē)的電子化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)展的重要標(biāo)志，隨著消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)功能和性能要求的日益提高，汽車(chē)正在逐漸由機(jī)械系統(tǒng)向電子系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，目前全球汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)面臨著高速增長(zhǎng)的機(jī)遇。
在國(guó)外，電子系統(tǒng)已占到一輛普通轎車(chē)總成本的30%，在高級(jí)轎車(chē)上比例更高，在國(guó)內(nèi)，中高級(jí)轎車(chē)電子裝置的配置已經(jīng)接近或達(dá)到了國(guó)外汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家水平。但我國(guó)汽車(chē)電子業(yè)總體上還與國(guó)外有很大差距，需要加大研究投入的力度。
汽車(chē)電子技術(shù)經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段的發(fā)展，現(xiàn)正處在第三個(gè)階段。第一階段的汽車(chē)電子設(shè)備主要采用分立電子元件組成電子控制器，并開(kāi)始由分立電子元件產(chǎn)品向集成電路產(chǎn)品過(guò)渡；第二階段則主要采用集成電路和8位微處理器開(kāi)發(fā)汽車(chē)專(zhuān)用的獨(dú)立控制系統(tǒng)；第三階段開(kāi)始于20世紀(jì)90年代，汽車(chē)電子設(shè)備廣泛采用1 6位或3 2位微處理器進(jìn)行控制，控制技術(shù)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。在該階段出現(xiàn)了很多新的技術(shù)研究領(lǐng)域和研究熱點(diǎn)，本文就其中幾個(gè)典型的方面進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
一、線控技術(shù)(control by—wire)
汽車(chē)的各種操縱系統(tǒng)正向電子化、自動(dòng)化方向發(fā)展，在未來(lái)的5—10年里，傳統(tǒng)的汽車(chē)機(jī)械操縱系統(tǒng)將變成通過(guò)高速容錯(cuò)通信總線與高性能C P U相連的電氣系統(tǒng)。如汽車(chē)將采用電氣馬達(dá)和電控信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)線控駕駛(steer by—wire)、線控制動(dòng)(brake by—wire)、線控油門(mén)(throttle by—wire)和線控懸架(suspension by—wire)等，采用這些線控系統(tǒng)將完全取代現(xiàn)有系統(tǒng)中的液壓和機(jī)械控制。
在新一代雅閣V6轎車(chē)上采用的DBW就是新技術(shù)之一。DBW是線控油門(mén)的英文縮寫(xiě)，也可稱(chēng)之為電控油門(mén)，即發(fā)動(dòng)機(jī)的油門(mén)是通過(guò)電子控制的。傳統(tǒng)的油門(mén)控制方式是駕駛員通過(guò)踩油門(mén)踏板，由油門(mén)拉索直接控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)的開(kāi)合程度，從而決定加速或減速，駕駛員的動(dòng)作與油門(mén)動(dòng)作之間是通過(guò)拉索的機(jī)械作用聯(lián)系的。而DBW將這種機(jī)械聯(lián)系改為電子聯(lián)系。駕駛員仍然通過(guò)踩油門(mén)踏板控制拉索。但拉索并不是直接連接到油門(mén)，而是連著一個(gè)油門(mén)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(chē)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(guò)處理后發(fā)送命令至油門(mén)作動(dòng)器控制模塊，油門(mén)作動(dòng)器控制模塊再發(fā)送信號(hào)給油門(mén)作動(dòng)器，從而控制油門(mén)的開(kāi)合程度。也就是說(shuō)駕駛員的動(dòng)作與油門(mén)的動(dòng)作之間是通過(guò)電子元件的電信號(hào)聯(lián)系的。雖然從構(gòu)造上來(lái)看，DBW比傳統(tǒng)油門(mén)控制方式復(fù)雜，但油門(mén)的控制卻比傳統(tǒng)方式精確，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠根據(jù)汽車(chē)的各種行駛信息，精確調(diào)節(jié)進(jìn)入氣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(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。
使用線控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多，比如使用線控制動(dòng)無(wú)需制動(dòng)液，保護(hù)生態(tài)，減少維護(hù)；質(zhì)量輕；性能高(制動(dòng)響應(yīng)快)；制動(dòng)磨損最小(向輪胎施力更均勻)；安裝測(cè)試更簡(jiǎn)單快捷(模塊結(jié)構(gòu))；更穩(wěn)固的電子接口；隔板間無(wú)機(jī)械聯(lián)系；簡(jiǎn)單布置就能增加電子控制功能；踏板特性一致；比液壓系統(tǒng)的元件更少等。
二、CAN網(wǎng)絡(luò)
由于至今仍沒(méi)有一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)可以滿(mǎn)足未來(lái)汽車(chē)的所有成本和性能要求，因此，汽車(chē)OEM制造商仍將采用多種聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(包括CAN、LIN和MOST、1394等)。
隨著電控單元在汽車(chē)中的應(yīng)用越來(lái)越多，車(chē)載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來(lái)越重要，以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車(chē)車(chē)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、高可靠性及廉價(jià)性是對(duì)汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各處理機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，控制改善汽車(chē)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)。汽車(chē)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主要依靠總線傳輸技術(shù)。
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