電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用12--畢業(yè)論文-(編輯修改稿)
2025-07-24 15:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 據(jù)總線可以訪問任何一個(gè)電子控制裝置，讀取故障碼對(duì)其進(jìn)行故障診斷，使整車維修工作變得更為簡(jiǎn)單。第二章 汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛?？梢哉f，今天的汽車已經(jīng)進(jìn)入了電腦控制的時(shí)代。 電子技術(shù)在汽車上最初的應(yīng)用始于50年代人們開始在汽車上安裝的電子管收音機(jī)，60年代初，汽車上應(yīng)用了硅整流交流發(fā)電機(jī)和晶體管調(diào)節(jié)器，到60年代中期，汽車上開始采用晶體管電壓調(diào)節(jié)器和晶體管點(diǎn)火裝置。但更多地應(yīng)用電子技術(shù)則是在70年代以后為解決汽車安全、污染和節(jié)油三大問題而出現(xiàn)的。70年代中期，微機(jī)在汽車上得以應(yīng)用，給汽車工業(yè)帶來了劃時(shí)代的變革。國(guó)外專家預(yù)測(cè)汽車上裝用的電子裝置成本將占汽車整車成本的15％以上；汽車將由單純的機(jī)械產(chǎn)品向高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，成為所謂的“電子汽車”。 汽車電子技術(shù)目前發(fā)展的特征：汽車電子技術(shù)經(jīng)過較長(zhǎng)的時(shí)間積累后，目前正處于全面快速發(fā)展的階段，其特征主要體現(xiàn)在：①功能多樣性。從最初的發(fā)動(dòng)機(jī)電子點(diǎn)火與噴油，發(fā)展到如今的各種控制功能，如自動(dòng)巡航、自動(dòng)啟停、自動(dòng)避撞等②技術(shù)一體化。從最初的機(jī)電部件松散組合到如今的機(jī)液電磁一體化，如直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)電控共軌燃料噴射系統(tǒng)。③系統(tǒng)集成化。從最初單一控制發(fā)展到如今的多變量多目標(biāo)綜合協(xié)調(diào)控制，如動(dòng)力總成綜合控制、集成安全控制系統(tǒng)等。④通信網(wǎng)絡(luò)化。從初期的多子系統(tǒng)分別工作到如今的分布式模塊化控制器局部網(wǎng)絡(luò)，如以CAN總線為基礎(chǔ)的整車信息共享的分布式控制系統(tǒng)，以及無線通信為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程高頻網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。在過去10年里，汽車工業(yè)發(fā)生了兩個(gè)顯著變化。一是，增長(zhǎng)的基點(diǎn)正在從經(jīng)歐美市場(chǎng)向以亞洲國(guó)家為主的發(fā)展中地區(qū)市場(chǎng)轉(zhuǎn)移。數(shù)據(jù)顯示，2007～2012年亞洲和歐洲將會(huì)主導(dǎo)全球汽車產(chǎn)量的89％，BRICs和亞洲的其他國(guó)家將成為汽車消費(fèi)的主力軍。二是，在市場(chǎng)成熟的歐美國(guó)家，汽車的性能的提高更多地依賴于電子技術(shù)。有研究表明，從1989年至2005年，電子設(shè)備在整車制造成本所占比例，由16％增至30％以上。而目前每部新車的IC的成本約在310美元左右，估計(jì)到2010年將增長(zhǎng)到350美元左右。無論是市場(chǎng)重心向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，還是技術(shù)重心向電子技術(shù)傾斜，都將勢(shì)必影響到汽車電子發(fā)展的方向。而且，其技術(shù)本身也將面臨著來自性能、安全以及環(huán)保法規(guī)多方面的苛刻要求。今后10年，電子技術(shù)在汽車工業(yè)中扮演著多大的作用，它又應(yīng)該如何承擔(dān)起汽車電子化的重任？20世紀(jì)90年代，汽車電子技術(shù)進(jìn)入了其發(fā)展的第三個(gè)階段，這是對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展最有價(jià)值、最有貢獻(xiàn)的階段，也將是優(yōu)化人－汽車－環(huán)境的整體關(guān)系最為重要的階段。超微型磁體、超高效電機(jī)及集成電路的微型化，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)和變速器的集中制)。同時(shí)，智能化集成傳感器和智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)將付諸實(shí)用，數(shù)字式信號(hào)處理方式將應(yīng)用于聲音識(shí)別、安全碰撞、適時(shí)診斷和導(dǎo)航系統(tǒng)等。 未來的智能化集成傳感器，不僅應(yīng)能提供用于模擬和處理的信號(hào)，而且還能對(duì)信號(hào)做放大和處理。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。微處理機(jī)已廣泛地應(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。目前，美國(guó)汽車用微處理機(jī)，8位的占多數(shù)，約占總量的65%。16位和32位微處理機(jī)正在迅速地?cái)U(kuò)大市場(chǎng)；近兩年來，16位的用量增加約50%，而8位的只增加11%。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。到2000年，汽車計(jì)算機(jī)總的單臺(tái)處理能力將達(dá)到現(xiàn)在典型計(jì)算機(jī)主機(jī)的水平。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，將使計(jì)算機(jī)能夠完成越來越復(fù)雜的任務(wù)。多通道傳輸技術(shù)多通道傳輸技術(shù)的采用，對(duì)電子控制集成化的實(shí)現(xiàn)是十分必要和有效的。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)，以便分享汽車中心計(jì)算機(jī)的信息。微處理機(jī)可通過網(wǎng)絡(luò)接收其他單元的信號(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。集成化技術(shù)汽車電子技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨向是功能集成化，從而實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)、更有效以及可診斷的數(shù)據(jù)中心。如傳感器系統(tǒng)的集成化可減少布線，簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，并可使傳感器系統(tǒng)的體積減小60%80%。光導(dǎo)纖維汽車電子技術(shù)的進(jìn)步，已使各系統(tǒng)控制走向集中，形成整車控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)除了中心電腦外，甚至包括多達(dá)23個(gè)微處理器及大量傳感器和執(zhí)行部件，組成一個(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)的容量要求已與現(xiàn)代PC機(jī)不相上下，計(jì)算速度則要求更高。由于汽車計(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。隨著光導(dǎo)纖維的成本不斷降低，它的應(yīng)用也將降低汽車各有關(guān)方面的成本。此外采用不同線束的表面安裝技術(shù)、多層印刷電路板和
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