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未来汽车电子发展的重要技术趋势
来源:互联网 sk001 | 张兵, 白雪
【分  类】 文化研究
【关 键 词】 汽车电子技术,同步开发,节能环保,安全舒适
【来  源】 互联网
【收  录】 中文学术期刊网
正文:

  摘要:未来汽车电子发展将有三大趋势,即绿色环保、安全和舒适。本文将对三大趋势加以分析,这三大趋势与目前全球整个汽车市场的走势相关,整车厂商与汽车电子零部件供应商的同步开发成为成为汽车产品开发的主流模式。

  关键词:汽车电子技术,同步开发,节能环保,安全舒适

  1.引言

  汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置,包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制电子控制自动变速器、电子动力转向等;车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系,包括汽车信息系统、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等【1】。

  汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命,汽车电子化的程度被看作是现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。汽车电子产品市场将在汽车产业发展的保障下稳步发展,各类汽车电子产品在汽车中的普及率将持续提高,随着未来汽车市场的快速发展和汽车电子的价值含量迅速提高,汽车电子产业将形成巨大的经济规模效应,汽车电子产品占汽车的成本将进一步提高。汽车电子系统的发展趋势主要来自三个方面的驱动因素:一是绿色性,也是环保的要求;二是生产更安全的汽车,即安全性的要求;三是满足驾乘人员更舒适的连通性和对信息娱乐的要求。

  2.汽车电子系统发展的重要技术趋势

  汽车电子在汽车中占据了越来越重要的地位,汽车已经进入电子控制时代,汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品发展,成为所谓的“电子汽车”。

  2.1绿色环保成为汽车电子领域的热点

  最终改变汽车行业的不是豪华气派的车身和时尚潮流的色彩,而是用于车轮、底盘以及仪表板那些微小的电子测量、控制和驱动元件。电子技术实现绿色环保的关键领域分为三个部分,无论哪一部分,传感器都是功不可没的【2】。

  第一部分是胎压。驾驶时轮胎适当充气不仅具有重要的安全意义,而且还可以节约燃料。由于胎压不足,每天有四百万加仑的燃料白白浪费掉。胎压监测传感器正日益成为新型汽车的标准配置。

  第二部分是车载网络。一辆典型的新型汽车有多达一百个电子控制模块(如ABS、ESP、自动车窗、为儿童设计的后座娱乐系统等),所有模块都通过铜线实现相互通信。用于宝马新款的FlexRay网络及类似技术通过单个总线系统来运行,完全摒弃了铜线,从而使车体重量大幅减轻,并将每箱燃料的行驶里程增加五英里,如果将此技术应用于全球所有车辆,每年可减少向大气排放1500万吨的二氧化碳。

  第三部分是引擎。油箱中燃料所生成的百分之七十五的能量会因引擎和动力传动系统的低效及空转而损失掉。当今汽车的电子控制单元可实现控制和提供实时信息,以便计算机操控引擎的排量状态。汽车的电子控制单元可读取位于引擎曲轴和凸轮轴处的传感器,从而调节燃料流量和相应进气量,甚至可调整各种转速和引擎负荷情况下的打火时间。在引擎内部的恶劣条件下,对耐高温精密测量系统的设计是极为复杂的,不过一旦应用此系统即可显著节约燃料。

  2.2汽车电子系统智能安全的新科技

  近年来世界各国政府都加大制定安全法规的力度,我国也相继出台多项有关汽车安全的强制性国家标准,对汽车的安全性提出了越来越严格的要求,促使各汽车制造商采取各种措施满足法规要求。为贯彻执行这些法规使汽车更加安全可靠,同时也为提高自己产品的市场竞争能力,汽车厂商和零部件供应商开发出先进的汽车电子技术,不断推出新的汽车电子装置来提高汽车的主动、被动安全性能,生产更安全的车辆【3】。

  1. 全力自动刹车功能的碰撞警示系统。这套系统采用的是一种极为精确的警示系统,即平视显示视觉警告。当与前车距离过近或路中间有行人时,会通过类似于刹车灯的警示灯亮起,提醒驾驶者注意。如果驾驶者未能对警告作出反应,该系统判定即将发生碰撞时,汽车会自动激活全力自动刹车。该系统可以使驾驶者在车速与行人的相对速度小于20公里/小时,以及与汽车的相对速度小于25公里/小时,完全避免碰撞。如果相对速度高于25公里/小时,碰撞速度将会被减小20公里/小时,尽可能减小碰撞时的车速,降低碰撞造成的损害。

  2. 驾驶员警示控制系统。该系统由一个摄像头、若干传感器和一个控制单元组成。摄像头装在风挡和车内后视镜之间,不断测量汽车与车道标志之间的距离;传感器记录汽车的运动;控制单元储存该信息并计算是否有失去对汽车控制的危险。如果评估的结果是高风险,即通过声音信号向司机发出警示。在仪表盘上还显示一段文字信息,用一个咖啡杯的符号提示司机休息一会儿。在车速超过60公里/小时,该系统激活;当车速超过65公里/小时,系统便开始进行干预。通过中控台上的一个按钮可以激活车道偏离警示系统,如果驾驶员在行车过程中跨越其他车道,但没有转向操作(如打转向灯),该系统会发出轻微的警示音。该系统也是通过一台摄像机监测车辆在车道线之间的位置,当车速超过60公里/小时,该系统激活;当车速超过65公里/小时,系统便开始进行干预。

  3. 车内智能安全网络。该网络最大特点能及时提醒并消除驾驶者的各种失误,如当驾驶者昏昏欲睡或与前行车未保持足够的安全距离时,该系统的就会自动发出预警信号,提醒司机。如未有反应,会主动降低车速;通过方向盘监测驾驶者脉搏,发现驾驶员疲劳驾驶时,便启动警告系统;最初,它只是摇晃驾驶座位,当驾驶者仍无反应时,系统就会自动熄灭而强行停车。

  4. 汽车会“说话”。丰田、日产、宝马、奔驰等绝大多数车厂都意识到,下一个能为改善交通安全带来重要推动力的就是汽车与汽车间的“交流”。这一功能的原理虽然简单,但却非常有效:如果汽车能互相进行信息的沟通,即使危险尚处在下一个弯道甚至远在地平线的另一端,汽车驾驶员也能提前识别到即将发生的危险。支持这项技术的硬件条件,如发射与接收装置等已不是问题,汽车完全可以向500米范围内的所有车辆发送必要的警告信息。但如何打破厂与厂之间的隔阂,建立统一的标准这才是最大挑战。实际上,几乎所有车厂都建立了类似的系统,旗下车型能够互相对话,但不同车厂的车型之间却是“语言不通”。只有所有汽车生产厂商和主管机构共同合作,才能建立一个专为所有交通参与者架设的无线局域网络(WLAN)。只有足够多的车辆装备了这项技术,才可能实现有效的自发无线网络。

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