
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ˇ80%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。
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
汽車電子産品可分爲兩大類:1. 汽車電子控制裝置🔞,包括👨🏻🏭動力總😸成控制、底盤和車身電子控制、舒适和防盜🔞系統。2. 車載汽車電子😵💫裝置,包括汽車信息系統(
車載電腦)、汽車胎壓監測系統、導航系統、汽車視聽娛樂系統、車載通信系統、車載網絡、
倒車影像後視系統、車載領航員後視攝像頭等。
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。