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最基本的操作信息,且这些信息连续在仪表板上显示。 3.3.3 安全气囊控制系统
驾驶员处的安全气囊是存放在方向盘衬垫内,因此,当您看见方向盘上标有―SRS‖或―Airbag‖字样,就可知此车装有安全气囊。安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。气囊装在方向盘毂内紧靠缓冲垫处,其容量约50至90升不等,做气囊的布料具有很高的抗拉强度,多以尼龙材质制成,折叠起来的表面附有干粉,以防安全气囊粘着在一起在爆发时被冲破;为了防止气体泄漏,气囊内层涂有密封橡胶;同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤;气囊中所用的气体多是氮气。
它是一种被动安全保护装置,由触发装置、气体发生器、气囊三部分组成。触发装置包括传感器、电子控制装置、储备电源、监控装置。由电子控制系统接收加速度传感器发出的信号。并进行分析,以判定是否发生碰撞事故。若发生了碰撞,则对气体发生器发出指令,迅速吹胀气囊,整个过程约需0.03 S。触发装置中的监控装置可连续自我监控,确保整个气囊系统在任何时刻都处于准备工作状态。 3.3.4 汽车电子灯光控制系统
汽车灯光控制系统是保证汽车安全行驶的一个重要子系统。传统的灯光控制系统多采用继电器和独立模式控制,这使得车内线束过多且布线复杂,造成了严重的电磁干扰,使系统的可靠性下降。CAN总线具有较高的传输速度,主要是针对汽车中对实时性要求很高的动力系统而设计,可使车身控制的可靠性和实时性有很大的提高,更可使车身网络层次分明。CAN总线的应用不仅能简化线束,实现整车信息共享,降低系统成本,而且还能大大降低车辆的故障率。基于CAN总线的灯光控制系统,不仅大大降低了车灯故障率,而且延长了车灯的使用寿命。 3.3.5 信息传递装置
(1)信息显示与报警。该系统可将发动机的工况和其他信息参数,通过微机处理后输出对驾驶员有用的信息,并用数字、线条显示或声光报警。显示的信息除水温、油压、车速、发动机转速等常见参数外,还有瞬时耗油量、平均耗油量、平均车速、
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行驶里程、续驶里程、车外温度等。监视和报警的信息主要有:燃油温度、水温、油压、充电、尾灯、前照灯、排气温度、制动液量、手制动、车门未关严等。当出现不正常现象或自诊断系统测出有故障时,立即由声光报警。
(2)语音信息。它包括语音警告和语音控制。语音警告是在汽车出现不正常情况时,(包括水温、水位、油位不正常,制动液不足,蓄电池充电值偏低等情况),电控单元经过逻辑判断,输出信息至扬声器,发出模拟人的声音向驾驶员报警,多数还能同时用灯光报警。语音控制是用驾驶员的声音来指挥和控制汽车的某个部件、设备进行动作。
(3)车用导航。该系统可在城市或公路网范围内,定向选择最佳行驶路线,并能在屏幕上显示地图,表示汽车行驶中的位置、以及到达目的地的方向和距离。近几年,在中国汽车工业蓬勃发展,随着人们生活质素的提高,汽车消费正在快速进入普通家庭。有专家指出汽车产业可能超过信息产业,成为经济最重要的支柱产业之一。因此,汽车电子己被公认为是未来几年新的产业增长点,甚至是带动其他相关产业发展的一个亮点。而作为汽车电子中重要一个分支的―汽车导航‖ 也随着汽车电子的火热而呈喷薄之势。GPS(全球定位系统)技术作为现代高新技术实现军民两用的一个成功范例,己成为当今世界十大热点技术之一。在西方国家,GPS应用呈蓬勃发展之势,自1996年美国将GPS向民用领域开放以来,GPS己向各领域渗透,年平均增长率约为50%。而GPS民用领域内最常见的形式就是汽车导航。
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4 现代汽车电子技术应用的发展趋势
20世纪90年代,汽车电子技术进入了优化人一汽车一环境的整体关系的阶段,它向着超微型磁体、超高效电机、集成电路的微型化方向发展,并为汽车上的集中控制提供基础(例如制动、转向、悬架的集中控制,以及发动机和变速器的集中控制)。汽车电子技术成就汽车工业的未来,未来汽车电子技术将有下列发展趋势。进入21世纪,为了引领和表现新世纪未来汽车的发展走势,不少国际汽车公司接二连三的在全球各大车展中推出自己的概念车和新型汽车。然而有一个现象必须引起我们关注:作为一个汽车大国,中国却少有汽车企业推出自己开发设计的概念车。其中的主要原因是我国汽车设计理念和方法的缺乏以及对概念车研发的不够重视。可以说,一个没有自主设计和自主开发能力的汽车产业,很难说是一个完整的汽车产业。因而我们必须加大对汽车设计的研究与投入,确立一种积极正确的汽车设计的理念,广泛开展概念汽车的设计。
4.1 传感器技术
现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。例如电控喷油喷射、废气排放、刹车防抱死系统、自动空调、大灯亮度控制、驾驶座位自动调整、转向控制、电控悬挂,等等。电子自动控制的工作要依赖传感器的信息反缋。据统计,目前一般轿车上大约有几十只传感器,高级轿车有100多个传感器,预计到2005年,全球的车用传感器需求量将达到12.7亿只。根据传感器的作用,可以分类为测量温度、压力、流量、位置、气体浓度、速度、光亮度、干湿度、距离等功能的传感器,它们各司其职,一旦某个传感器失灵,对应的装置工作就会不正常甚至不工作。因此,传感器在汽车上的作用是很重要的。汽车传感器过去单纯用于发动机上,现在巳扩展到底盘、车身和灯光电气系统上了。这些系统采用的传感器有100多种。在种类繁多的传感器中,常见的有:
(1) 用在电控喷油喷射发动机上的传感器
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①进气压力传感器:反映进气歧管内的绝对压力大小的变化,是向ECU(发动机电控单元)提供计算喷油持续时间的基准信号;
②空气流量传感器:测量发动机吸入的空气量,提供给ECU作为喷油时间的基准信号。
③节气门位置传感器:测量节气门打开的角度,提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的基准信号;
④曲轴角度传感器:检测曲轴及发动机转速,提供给ECU作为确定点火正时及工作顺序的基准信号;
⑤氧传感器:检测排气中的氧浓度,提供给ECU作为控制燃油/空气比在最佳值(理论值)附近的的基准信号;
⑥进气温度传感器:检测进气温度,提供给ECU作为计算空气密度的依据; ⑦水温传感器:检测冷却液的温度,向ECU提供发动机温度信息;
⑧爆燃传感器:安装在缸体上专门检测发动机的爆燃状况,提供给ECU根据信号调整点火提前角。
(2) 用在底盘控制方面的传感器
这些传感器主要应用在变速器、方向器、悬架和ABS上。
变速器:有车速传感器、温度传感器、轴转速传感器、压力传感器等,方向器有转角传感器、转矩传感器、液压传感器;
悬架:有车速传感器、加速度传感器、车身高度传感器、侧倾角传感器、转角传感器等;
ABS:有车轮速度传感器。
(3) 车身的传感器与安全性能息息相关,主要有安全气囊传感器、侧面防碰传感器、测距传感器等。
(4) 灯光及电气系统的传感器主要有光亮检测传感器、雨滴量传感器、空调温度传感器、座椅位置传感器等。
4.2 总线技术
利用总线技术将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等联接起来,从而
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构成汽车内部局域网,实现各系统间的信息资源共享,其优点主要有:(1)大大减少线束数量、连接点及体积,提高系统的可靠性和可维护性;(2)采用通用传感器,达到数据信息共享的目的;(3)改善系统的灵活性,即通过系统的软件实现系统功能的变化。根据侧重功能的不同,SAE将总线划分为 A、B、C三类:A类是面向传感器和执行器的一种低速网络,主要用于后视镜调整、灯光照明控制、电动车窗等控制,目前A类主流是LIN;B类是用于独立模块间的数据共享中速网络,主要用于汽车舒适性、故障诊断、仪表显示四门中央控制等,目前 类主流是低速CAN:C类是面向高速、实时闭环控制的多路传输网络.主要用于发动机、ABS和自动变速器、安全气囊等控制。目前C类主流是高速CAN。但是,随着下一代高速、具有容错能力的时间触发方式的“X—by—Wire”线控技术的发展,将逐渐代替高速CAN在C类网中的位置,力求在未来5~10年内使传统的汽车机械系统变成通过高速容错通讯总线与高性能CPU相连的百分之百的电控系统,完全不需要后备机械系统的支持,其主要代表有TIP/CFlexRayo而在多媒体与通讯系统中。MOST、IDB一1394、“蓝牙”技术成为今后的发展主流。再者,光纤凭借其高传输速率和抗干扰能力,越来越广泛地用作高速信号传输介质。
4.3 安全技术
近年来,汽车保有量迅速增加,汽车安全性已成为人们最关心的问题。为了保障人民生命财产安全,政府部门制定了相关的道路交通安全法规,为了满足安全法规和消费者对.汽车安全性的要求,汽车厂制造了多种汽车作为现代人类的交通工具,改变了人们的生活方式,推动了社会经济的发展和人类文化的进步,成为社会不可缺少的交通工具。汽车道路交通事故是世界性的灾害,因此汽车交通安全也是世界性的难题。道路交通事故引发的人员伤亡,财产损失,给国民经济带来了巨大的影响。然而诱发交通事故的因素是多方面的,它受汽车行车速度、道路条件、车辆状况、驾驶员行为、驾驶员的文化素质和自然环境等综合因素的影响。现代汽车主动安全性电子技术有代表性的电控装置有防抱死制动系统(ABS)、电子制动力分配装置(EBD)、驱动防滑系统(ASR)、电子稳定程序系统(ESP)、电控悬架系统、电控动力转向系统、主动避撞系统、车辆动力学控制系统(VDC)、信息显示系统等。
(1) 汽车制动防抱死系
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