现代汽车电子控制技术发展趋势_现代汽车电子控制技术发展趋势论文
1.发动机电子控制系统包括哪些内容
2.车电子技术发展经历了哪三个阶段?
3.可以介绍一下现在的汽车电子技术都有哪些吗?
4.汽车电子技术论文范文(2)
用电子控制技术能提高汽车的:动力性, 经济性, 排放性, 安全性, 舒适性, 操纵性 ,通过性。
随着汽车技术和电子技术的迅速发展,现代汽车为提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性,以及减少尾气排放污染而广泛用了电子控制技术。电子控制技术是现代汽车技术发展的重要趋势与标志,从发动机的燃油喷射、点火控制、进气控制、排放控制、故障自诊断到底盘的传动系统、转向与制动系统,以及车身、装置等都普遍用了电子控制技术。
发动机电子控制系统包括哪些内容
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,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。
汽车电子技术是培养从事汽车等各类机动车的电器与电路的运行、调试、维修与技术管理等工作的高级技术应用性人才专业。学好这个专业,可以到芬能自动化这种企业也可以从事各种汽车企业的相关工作。
汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。
在发动机上的应用:
电子控制喷油装置
在现代汽车上,机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰,电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态,使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。经过实验并修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律、事先把这些客观规律编成程序存在微机的存储器中,当发动机工作时,根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数,按预先编好的运算程序进行运算、然后和内存中的最佳工况的参数进行比较和判断再调整供油量。这样就能够使发动机一直处于最优工作条件下运行,从而使发动机的综合性能得到提高。
电子点火(ESA)
它由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断,然后进行点火时刻的调节,这样可以节约燃料,减少空气污染。此外,新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。一般认为,发动机电子控制装置的节能效果在15%以上,而效果更明显的则是在环境保护方面。
除此之外,在发动机部分利用电子技术的内容还有:废气再循环(EGR)、怠速控制(ISC)、电动油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发及系统自我诊断功能等,它们在不同的车型上都或多或少地被应用。
其他应用:
电控自动变速器(ECAT)
ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数,经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置,从而实现变速器换挡的最佳控制,即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。传动系统的电子控制装置,能自动适应瞬时工况变化,保持发动机以尽可能低的转速工作。电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接,并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵,而且能实现最佳的行驶动力性和安全性。
防抱死制动系统(ABS)
该系统是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率(15-20%),从而使汽车在各种路面上制动时,车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数,以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工况,提高汽车的操纵稳定性和安全性,减小制动距离。驱动防滑系统(ASR)也叫做牵引力控制系统(TCS或TRC),是ABS的完善和补充,它可以防止起动和加速时的驱动轮打滑,既有助于提高汽车加速时的牵引性能,又能改善其操作稳定性。
电子转向助力系统
电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力。这种微机控制的转向助力系统和传统的液压助力系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点,最优化的转向作用力、转向回正特性,提高了汽车的转向能力和转向响应特性,增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。
自适应悬挂系统
自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷,自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性,以适应当时的负荷,保持悬挂的既定高度。这样就能够极大地改进车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。
自动控制系统(CCS)
在高速长途行驶时,可用常速巡行自动控制系统,恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度,驾驶员不必经常踏油门以调整车速。若遇爬坡,车速有下降趋势,微机控制系统则自动加大节气门开度;在下坡时,又自动关小节气门开度,以调节发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速挡或制动时,这种控制系统则会自动断开。
随着世界各大汽车产家对汽车安全问题的高度重视,安全气囊系统、行驶动力学调节系统(FDR或VDC)、防撞系统、安全带控制、照相控制等方面已大量用了电子新技术。
成熟的汽车电子控制系统主要有发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制、信息传递等。
发动机电子控制:
发动机电子控制包括燃油喷射控制、点火时间控制(ESA)、怠速控制(1SC)、排气再循环 (EGR)、发动机爆震控制和其他相应的控制以及自诊断系统、后备系统等。发动机电子控制能最大限度地提高发动机的动力性,改善发动机运转的经济性,同时尽可能降低汽车尾气中有害物质的排放量。它是电子控制技术在汽车上应用的主要部分。
汽车底盘电子控制
底盘电子控制包括自动变速器电子控制 (ECT)、防抱死制动控制(ABS)、驱动防滑控制 (ASR)、悬架系统控制、电子控制动力转向、4轮转向(4WS)控制、巡航控制(CCS)系统等。
车身的电子控制
车身的电子控制包括车用空调控制、车辆信息显示、挡风玻璃刮水器的控制、灯光控制、汽车门锁控制、汽车车窗控制、电动坐椅控制、防撞与防盗安全系统等。
现代汽车电子控制技术的发展趋势
电子技术作为支撑现代汽车工程的技术基础之一,在解决提高汽车性能、环保、能源、安全等问题中将占有不可替代的重要地位。
汽车电子控制技术正在发展之中,它不再将电子技术作为机械结构的替代或增补,而是强调汽车总体设计的机电一体化。强调汽车的自动化、智能化、网络化和信息化。而只有靠电子技术和不断发展的高科技投入,才能使汽车产品焕发青春。我们应努力学习国外汽车先进电子控制技术,充分应用现代“系统、信息、控制”这一横断科学理论,充分发挥汽车研究人员的才能,努力提高我国汽车电子控制技术水平,使未来的汽车成为国民生活中通讯、信息、环境等系统中不可缺少的环节。
车电子技术发展经历了哪三个阶段?
汽车电子控制系统可以分为以下四个部分:
发动机和动力传动集中控制系统。
底盘综合控制和安全系统。
智能车身电子系统。
通讯与信息/系统。
汽车发动机电控系统原理和趋势:
1、发动机电子控制系统(EECS)是通过对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行电子控制,使发动机在最佳工况状态下工作,以达到提高其整车性能、节约能源、降低废气排放的目的。
2、汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。汽车电控系统已明显向集成化、智能化和网络化方向发展。
车辆的种类虽然多,构造却大同小异。这应该说是标准化的功劳,也是大型生产流水线的需要。随着社会的发展、科技的进步和需求的变化,铁路车辆的外形开始有了改变,尤其是客车车厢不再是清一色的老面孔。但是它们的基本构造并没有重大的改变,只是具体的零部件有了更科学先进的结构设计。
一般来说,车辆的基本构造由车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置和制动装置五大部分组成。
车体是车辆上供装载货物或乘客的部分,又是安装与连接车辆其他组成部分的基础。早期车辆的车体多以木结构为主,辅以钢板、弓形杆等来加强。近代的车体以钢结构或轻金属结构为主。
可以介绍一下现在的汽车电子技术都有哪些吗?
汽车电子技术的发展及其大规模地应用是从20世纪70年代末开始的,从20世纪70年代到80年代,大致经历了3个发展阶段。
第一个发展阶段为11年以前,开始生产技术起点较低的交流发电机、电压调节器、电子闪光器、电子喇叭、间歇刮水装置、汽车收音机、电子点火装置和数字钟等。
第二个发展阶段为14~1982年,以集成电路和16位以下的微处理器在汽车上的应用为标志。
主要包括电子燃油喷射、自动门锁、程控驾驶、高速警告系统、自动灯光系统、自动除霜控制、防抱死系统、车辆导向、撞车预警传感器、电子正时、电子变速器、闭环排气控制、自动巡航控制、防盗系统、实车故障诊断等电子产品。这期间最具代表性的是电子汽油喷射技术的发展和防抱死(ABS)技术的成熟,使汽车的主要机械功能用电子技术来控制。
但是,在此阶段机械与电器的联接并不十分理想。
第三个发展阶段为1982~1990年,微电脑在汽车上的应用日趋可靠和成熟,并向智能化方向发展。开发的产品有胎压控制、数字式油压计、防睡器、牵引力控制、全轮转向控制、直视仪表板、声音合成与识别器、电子负荷调节器、电子道路监视器、蜂窝式电话、可热式挡风玻璃、倒车示警、高速限制器、自动后视镜系统、道路状况指示器、电子冷却控制和寄生功率控制等。
从2005年开始,可以说进入了汽车电子技术的第四个发展阶段。微波系统、多路传输系统、ASKS-32位微处理器、数字信号处理方式的应用,使通讯与导向协调系统、自动防撞系统、动力最优化系统、自动驾驶与电子地图技术得到发展,特别是智能化汽车的出现。当然第三代技术有些我们都还没办法实现。
汽车本来是主要偏向于机械配合的一项技术,可就在近几十年随着电子技术的迅猛发展,各行各业都开始提倡机电一体化。汽车也不例外,如今的汽车技工如果还停留在以前的纯经验积累式修车,那也只能证明他从事汽车行业的时间很久了而已。
如今的汽车上都是动辄数百个电子元件,数以捆计的汽车线路控制着汽车多个部门的协调工作,国外专家预测未来3-5年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%以上,汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展,成为所谓的“电子汽车”。
当然汽车并不是以前跟电路豪无关系,归结起来,早期的汽车电路主要是能量的转换,如今的电子技术主要在于汽车整体的控制。
汽车电子技术论文范文(2)
在科技飞速发展的背景下,汽车的整体性能改善,同时提高了设备零件的精度,也提高了车辆的设计和维修。选择合适的汽车电子技术是基于当前的形势,对提高汽车的运行稳定性和降低故障的可能性具有积极的意义。下面我简单介绍一下现有的汽车电子技术:
1. 传感器技术
近几年来,新型汽车性能日益丰富,汽车电子控制也整体呈现多样化的发展趋势。在这一形势下,汽车所需的传感器类型以及性能也必将更加多元。在传感器使用过程中,其不仅可以供应大量的传感信号,同时可以高效率的放大接收信号并对信号进行分析,提升信号质量。但结合现阶段传感器应用情况来说,其受外界环境干扰的概率相对较高,在信号较弱区域可能会出现失效问题。因此,在汽车电子技术的深入研发中,相关人员应侧重改良传感器的感应范围以及信号强度,促使其在信号不佳的区域也能精准有效的运用。
2. 微处理机技术
微处理机技术的亮点在于可以检测汽车内微小的数据变化情况,并对数据变化幅度进行测算。近几年来,智能化、多功能的微处理仪表已经可以实现对汽车行驶过程中各项数值的精准测算,从而确保汽车始终处于良好运行状态。而随着技术的持续优化,其或许将被广泛应用于汽车发动机、速度控制以及安全诊断中,为汽车的最佳运行状态提供更深层次的保障。
3. 软件新技术
随着现代汽车愈加普及,电子技术在汽车应用领域展现出了良好的潜力,这意味着相关控制软件的需求将会有所提升。因此,汽车行业应注意结合硬件需求,开发更多高性能的软件,满足汽车上多通道传输网络的依赖性,满足现代汽车技术创新的要求。
汽车电子技术论文范文篇二
浅谈汽车电子技术的未来发展
摘要汽车电子是现代汽车发展的标志。当前,汽车电子技术进入了优化人-汽车-环境的整体关系的阶段,它向着超微型磁体、超高效电机以及集成电路的微型化方向发展,并为汽车上的集中控制提供了基础(例如制动、转向和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,未来汽车电子技术应在传感器技术,连通通讯,微处理机技术,多通道传输技术几方面进行突破。
关键词汽车;电子技术;突破
中图分类号:F407.471 文献标识码:A
0 前言
据统计,从2009年~2010年,平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到48个,电子产品占到整车成本的50%以上,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车电子是一个在全球范围都在增长的市场,一方面归功于汽车产量的增长,另一方面则是车用电子应用增多。有许多领域增长迅速:例如,一些用于提高燃料效率的动力总成技术正在研发中的。混合动力汽车是其中一种可能的方案。预计柴油引擎也将继续扩大市场份额。这些汽车中由EPCOS的压电制动器组成的压电式喷射系统可以提高15%的燃料效率。这两个例子中,电子装置都将从动力总成技术发展中获益。
20世纪90年代以来,汽车电子技术进入了其发展的第三个阶段,这是对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段。我认为未来汽车电子技术应在以下几方面进行突破:
1 现代汽车电子技术的概念
汽车电子技术是建立在电子技术飞速发展基础之上的,从晶体管、集成电路、大规模集成电路到超大规模集成电路的技术进步,出现了计算机等各种各样的电子装置,汽车电子技术也随着深化与发展。信息技术的加盟使原有的汽车电子技术的内涵更加丰富。所以我们可以对现代汽车电子技术作如下基本定义:汽车本身功能性电子控制技术+应用在汽车上的电子信息类技术。
1.1 所谓电子信息类技术在汽车上的应用主要是指在汽车环境下能够独立使用的车载电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。是利用电子信息技术开发的车载计算机系统,具有信息处理、语言识别、通讯、导航、防盗、图像显示和等功能。
1.2所谓汽车本身功能性电子控制技术主要是指由传感器、电控单元和执行器组成的,完成汽车自身需要的一定功能的自动化闭环控制系统,它与汽车本身性能密切相关。例如:电子燃油喷射系统、电子控制悬架、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。目前,在一些汽车上,电子装置已占整车造价的 50%以上,有的高级轿车已装有上百个微控器(MCU)。汽车电子技术已成为创造汽车价值和差异性的主动力。
2 传感器技术
汽车电子发展的第一大趋势是汽车的传感技术。由于汽车电子控制系统的多样化,使其所需要的传感器种类和数量不断增加。为此,研制新型、高精度、高可靠性和低成本的传感器是十分必要的。未来的智能化集成传感器,不仅要能提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作放大和处理。同时,它还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力,保证传感器信号的质量不受影响,即使在特别严酷的使用条件下仍能保持较高的精度。它还具有结构紧凑、安装方便的优点,从而免受机械特性的影响。现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件用电子控制。根据传感器的作用,它检测有关汽车的温度、压力、位置、角度、转动、加速度、振动、角速度、流量、光、距离等物理量。水温、油温、排气温度,汽缸压、轮胎压、制动压等都需检测。因此,传感器在汽车上的作用是很重要的,传感技术的发展,也会带动汽车技术的发展。
3 微处理技术
汽车电子发展的第二大趋势是汽车的微处理技术。在三年前,平均每辆汽车使用大约20个微控制器,而现在平均使用40到60个。此外,汽车设计工程师仍然在想方设法提升所用芯片的性能。一个成功的汽车电子控制单元,取决于设计时对所用微处理器的选择。现代发动机和变速箱的电子控制单元一般要用32位的CPU来处理实时算法。而在汽车的底盘,安全和车身系统等领域,就可以根据控制的复杂程度用16位或者32位两种处理器。但是,底盘控制器在其工作的大部分时间内,要对传感器进行扫描,而CPU又必须时时刻刻能够提供相应的处理能力,能在仅仅几个毫秒的时间内完成整个判定程序判定启动。三星公司的S3C44BOX就是一种高性能处理器,我们坚信在不久的未来,高性能未处理器会在汽车控制单元中有广泛的应用,汽车的性能会有大幅度的提高。
4 连通通讯
汽车电子发展的第三大趋势是汽车的通讯连通性。如今,全世界的消费者都可以在家中和办公室享受数字电子技术和无线基础设施所带来的方便,比如手机、硬盘驱动器上的数字压缩音乐和、数字电视播放、Wi-Fi、音频和电视卫星广播(XM/Sirius、DirecTV)以及GPS等。现在,消费者开始希望在其汽车和卡车里享有同样的技术和通讯便利,以使驾驶过程更加高效、方便、充满情趣。GPS导航、车载信息服务(嵌入式手机和 其它 双向无线链接所带来的自动电信)、卫星广播以及后座电视等产品和技术就是顺应这一趋势的最好例证。我们已经清楚地看到,现在汽车中通讯连通性使用的比较广泛。相信随着通讯技术的不断发展,其在汽车领域中的应用也更加普遍,汽车驾驶也会越来越方便,高效。
5 多通道传输技术
汽车电子发展的第四大趋势是汽车的多通道传输技术。多通道传输技术,多通道传输技术的用,对电子控制集成化的实现是十分必要和有效的。用这种技术后,使各个数据线成为一个网络,以便分享汽车中心计算机的信息。随着信号处理技术的不断发展,DSP的处理能力越来越强大,可以对多个通道数据进行信号样和数据传输成为数字信号处理的瓶颈。而伴随着电子技术和信号处理技术的快速发展,多通道传输技术由试验室将逐步进入实用阶段。用这种技术后,使各个数据线成为一个网络,以便分离汽车中心计算机的信息。微处理机可通过网络接收其他单元的信号。传感器和执行机构之间要有一个新式接口,以便与多通道传输系统相联系。一旦多通道传输技术应用于汽车领域中,它可使汽车中各部件联系的更加紧密和顺畅,汽车的控制和检测系统的性能会有大幅度的提高。
6 结束语
随着社会进入信息网络时代,汽车设计主要解决的问题仍将是安全和环保。电子技术的快速发展,为汽车向电子化、智能化、网络化、多媒体的方向发展创造了条件。汽车不仅仅是一种代步工具,它已同时具有交通、、办公和通讯的多种功能。汽车的电子化使汽车工业步入了数字化时代。随着数字技术的进步,汽车也将步入多媒体时代。利用windows 操作系统 开发的车载计算机多媒体系统,具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和等功能。不久的将来,汽车装置自动导航和驾驶系统,驾驶员可以把行车的目的地输入到汽车电脑中,汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们还可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施。
参考文献
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