
汽車
電子化被認爲是汽車技術發展進程中的一次革命。汽車電子化ˇ的程度被看作是衡量現代汽車水平的重要标志,是用來開發新車型,改進汽車性能最重要的技術措施。汽車制造商認爲增加汽車
電子設備的數量、促進汽車電子化是奪取未來汽車市場的👌重要的🙂↔️有效手段。
據統計,從1989年至2000年,平均每輛車上電子裝置在整個😈汽車制造成🙂↔️本中所占的比例由16%增至23%以上。一些
豪華轎車上,使用
單片微型計算機的數量已經達到48個,電子産品占到整車成本的50%以上。
按照對汽車行駛性能作用的影響劃分,可以把汽車電子産品
歸納爲兩類:一類是汽車電子控制裝置,汽車電子控制🧛🏽裝置要🙈和車上
機械系統進行配合使用,即所謂“機電結合”的汽車電子裝置💕;它😸們包括發動機、底盤、車身電子控制。例如電子
燃油噴射系統、制動防抱死控制、防滑控制、
牽引力控制、電子控制
懸架、電子控制自動變速器、電子動力轉向等,另一類是車載汽車電子裝置,車載汽車電子裝置是在汽車👻環境下能夠獨立使用的電子裝置,它和汽車本身的性能并無直💑🏾接關系。它們包括汽車信息系統(
行車電腦)、導航系統、汽車音響及電視娛樂系統、
車載通信系統、上網設備等。
2008年的電子技術發展的方向向集中綜合控制發展:将
發動機管理系統和
自動變速器控制系統,集成爲動力傳動系統的綜合控制(PCM);将制動防抱死👩🏿❤️💋👨🏽控制系統(ABS)、
牽引力控制系統(TCS)和驅動防滑控制系統(ASR)綜合在一起進行制動控制;通過中央底盤控制器,将
制動、懸架、轉向、動力傳動等控制系統通過總線進行連接。控制器通過複雜的控制運算,對各子系統進行協調,将車輛行😁駛性能控制到最佳水平,形成一體ˇ化底盤控制系🙂↔️統(UCC)。
由于汽車上的電子電器裝置數量的急劇增多,爲了🧑🏽❤️💋🧑🏻減少連…接導線的數量和重量,網絡、
總線技術在此期間有了很大的發展。總線技術是将各種汽車電子裝置連接成爲一個網絡,通過數據總線發送和接收信息。電子裝置除了獨立完成各自的控制功能外,還可以爲其它控制裝置提供數據服務。由于使用了網絡化的設計,簡化了布線,減少了電氣節點的數量和導線的用量,使裝配工作更爲簡化,同時也增加了信息傳送的可靠性。通過數據總線可以訪問任何一個電子控制裝置,讀取故障碼對其進行
故障診斷,使整車維修工作變得更爲簡單。
汽車電子技術的應用将使汽車發生以下主要變化:
一、汽車的
機械結構還将發生重大的變化,汽車的各種操縱系統向電子化和🧜🏼♂️電動化發展,實現“線操控”。用導線代替原來🔞的機械傳動機♌️構,例如“導線制動”、“導線轉向”、“電子油門”等。
二、汽車12伏
供電系統向42伏轉化。 随着汽車電子裝置越來越多,消耗的電能正在👹大幅度地增加。現有的12伏動力電源,已滿足不了汽車☠️上所有電氣系統的需要。今後将采用集🥑️成起動機-發電機42伏供電系統,發電機
最大輸出功率将會由2005年的1千瓦提高到8千瓦左右,發電效率将會達到80%以上🛀🏼。42伏汽車電氣系統新标準的實施,将會使汽車電器零部件的設計和結構發生重大的變革,機械式的繼電器、熔絲👌式保護電路将👌被淘汰。
汽車電子技術的應用将使汽車更加智能化。智能汽車裝備👀有多種傳感器,能夠充分感知駕車者和乘客的狀況,交通設施和周邊環境的信息,判斷乘員是否處于最佳狀态😁,車輛和人是否會發生危險,并及時采取對應措施。
今天,社會進入了信息網絡時代,人們希望汽車不僅😍僅是🏊🏿♀️一種⛹🏻♂️代步工具,更希望在汽車是生活及工作範圍的一種延伸👧🏾,在汽車上就像呆在自己的辦公室和家裏一樣,可以收聽廣播,打電話,上互聯網🏃🏿♀️➡️,處理工作。随着數字技術的進👩🏿❤️💋👨🏽步,汽車也将步入多媒體時代。利用 操作系統開發的車載計算機
多媒體系統,具有信息處理、通訊、導航、防盜、語言識别、圖像顯示和娛樂等功能。可以預見到的将來,汽車裝置自動導航和輔助駕駛系統,駕駛員可把行車的目的地輸入到
汽車電腦中,汽車就會沿着最佳行車路線行駛到達目的地。人們可👼🏾以通🧛🏾♀️過語言識别系統操縱着車内的各種設施,一邊😸駕駛着汽車,一邊欣賞着
音樂電視,還可上網預定飯桌、機票等
汽車
電子信息産品是一大市場,市場将年增7%,車載
遠程信息處理系統市場達到200億美元。随着中國汽車業的迅速發展,目前我😥國汽車電子業呈現出七大發展特點:
一、汽車工業正處于科技創新時代,傳統
機電産品成爲
高新技術産品,汽車産業已成爲高新技術裝備起來的産業。
二、法規和市場推動着汽車電子信息技術的發展,能源、排放🛌🏻、噪聲、安全法規日趨嚴格,客戶對舒适性的要求不斷提高,推💫動着汽車電子信息技術的發展。我國也将實施歐Ⅲ排放标準,歐洲将實施歐Ⅳ排放标準,德國已開發出百公裏油耗一升的💫汽車。提升
汽車安全性的安全帶、
安全氣囊、ABS、ASR等都已智能化。
三、汽車和發動機系統微處理器的規模越來越大。汽車微處理器越來越多,有的車型達60個,并采用LIN、CAN
網絡控制,汽車電子産品已占汽車總成本的1/3,軟件部分占 4%,這一兩年🤶🏾預🛌🏻計将超過10%。IC也将不斷趨于集成化,如今的一個🙂↔️IC可實現相當于以前多個IC的功能。爲适應
電子系統發展需求,汽車供電系統将從 12V發展到42V。
四、将普及電控電噴系統,提高
動力系統效率,可以看出所有發動機已采用了電子技術,廠商也正🚶🏾♀️➡️在普及和提高:
電控高壓共軌柴油機正大量研究,電力電子模塊混合動力驅動系統成驅動主力,
氫燃料電池混合動力汽車商業化取得新進展,電控複合火花點火發動機迅速普及,高級😥電控均勻充氣壓燃發動機正加緊研究。
五、線控或驅動系統迅速發展,線控轉向、線控制動正加緊研究,線控将取代機械系統,汽車底盤将發生革👽命性變化。
六、
ITS正迅速興起,包括汽車的智能化、公路的自動化和導航系統等。
七、綜合控制成爲汽車電子信息技術發展趨勢,包括動力傳動系統、底盤與
安全系統、車身與防盜系統等,遠程信息處理系統将使藍牙技👩🏼❤️👨🏾術廣泛應用于汽車,汽車智能化将不斷升級。
産品的開發流程
車控電子産品是軟硬件結合的嵌入式系統。爲了節約資源,縮短産品開發周期,一般應采取軟硬件同步開發的方💞案。車💕控電子産品的開發工具對軟硬件的同步開發、調試提供了很好的支持。車控電子産品的軟件開發分爲功能描述、軟件🎅🏿設計、代碼生成、操作系統環境下高級調試等步驟。車控電子🧑🏽🎄産品的
硬件開發分爲硬件描述、硬件設計、硬件調試等步驟。當軟件設計完成後,通過使用相應的工具,完成在虛拟
ECU平台上的驗證。當硬件設計完成後,與硬件一起進行🧛🏾♀️軟👨🏻🏭硬👨🦰件集成調試。通過這種開發方式,縮短了産品上市的時間。 軟硬👹件并行的開發方案
産品軟件開發流程
汽車車控電子産品
軟件開發流程是“V”形開發流程。“V”形開發流程分爲五個階段,即功能設計、原型仿真、代碼生成、硬件在回路仿真-HIL、标定。
在功能設計階段使用的主要工具是
MATLAB。通過使用MATLAB提供的
SIMULINK、
STATEFLOW等工具,完成控制方案的設計、功能模塊的設計、控制算法的設👌計等任務,并進行初步的仿真模拟工⛹🏻♀️作。在原型仿真階段使用的主要工具是DSPACE。使用DSPACE提供的快速控制原型-RCP工具完成離線的仿✡️真工作。在開始該階段🏊🏿♀️之前,需要使用REAL TIME WORKSHOP、TARGETLINK等工具完成由SIMULINK、STATEFLOW等産生的代碼向标準✍🏻 C代碼的轉換👾工作。
代碼生成過程
在進行向标準 C代碼的轉換的過程中,可以根據需要加入符合OSEK規範的
嵌入式實時操作系統。在代碼生産階段使用的主要工具是CODEWARRIOR。通過使用CODEWARRIOR提供的
編譯器、調試器等工具,完成從标準C代碼向目标硬件平台上的産👩🍼品代碼的轉換工作。如圖2所示表示了車控😮💨電子産品的代碼生成過程。車控
電子産品代碼生成過程
汽車電子系統劃分
汽車電子未來的市場更趨向于安全,從市場的需求可以😘看出人們對于安全的駕駛技術以及産品的關注度很高。已經在
被動安全技術取得了重大的進展——即在汽車發生碰撞時爲駕駛者🥑️和乘🤶🏾客提供保護的技術和産品,如
碰撞傳感器、氣囊、安全帶、随動轉向結構、以及金屬闆沖撞區等産品😥和技術已經在汽車碰撞事故中挽救了許多人的生命,并減少了人員🏃🏻♀️傷害。但是,最新的發展方向是主動安全😝性,通過采用
雷達、光學和
超聲波傳感器等技術,測量汽車與周圍物體的距離和接近物體時的速度。該數據可用于提醒駕駛者控制汽車的駕駛速度,避免可能發生的碰撞事件。該信息還可用于控制制動器或轉向系統🧑🏾🎄,以自動避免碰撞。該碰撞避免系統可以降低全球事故率以及汽車事🧑🏽🎄故的昂貴成本。