电子技术在汽车上的应用12毕业论文-内容摘要:

汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。 电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。 由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。 通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 7 第二章 汽车电子 技术的应用现状与发展趋势 随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛。 可以说,今天的汽车已经进入了电脑控制的时代。 电子技术在汽车上最初的应用始于 50 年代人们开始在汽车上安装的电子管收音机, 60 年代初,汽车上应用了硅整流交流发电机和晶体管调节器,到 60 年代中期,汽车上开始采用晶体管电压调节器和晶体管点火装置。 但更多地应用电子技术则是在 70 年代以后为解决汽车安全、污染和节油三大问题而出现的。 70 年代中 期,微机在汽车上得以应用,给汽车工业带来了划时代的变革。 国外专家预测汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的 15%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 ”。 汽车电子技术的应用现状 汽车电子技术目前发展的特征:汽车电子技术经过较 长的时间积累后,目前正处于全面快速发展的阶段,其特征主要体现在: ①功能多样性。 从最初的发动机电子点火与喷油,发展到如今的各种控制功能,如自动巡航、自动启停、自动避撞等 ②技术一体化。 从最初的机电部件 松散组合到如今的 机液电磁一 体化, 如直喷式发动机电控共轨燃料喷射系统。 ③系统集成化。 从最初单一控制发展到如今的多变量多目标综合协调控制,如动力总成综合控制、集成安全控制系统等。 ④通信网络化。 从初期的多子系统分别工作到如今的分布式模块化控制器局部网络,如以 CAN 总线为基础的整车信息共享的分布式控制系统,以及无线通信为基础的远程高频网络通信系统。 汽车电子技术的发展趋势 在过去 10 年里, 汽车 工业发生了 两个显著变化。 一是,增长的基点正在从经欧美市场向以亚洲国家为主的发展中地区市场转移。 数据显示, 2020~ 2020年亚洲和欧洲将会主导全球 汽车 产量的 89%, BRICs 和亚洲的其他国家将成为汽车 消费的主力军。 二是,在市场成熟的欧美国家, 汽车 的性能的提高更多地依赖于 电子技术。 有研究表明,从 1989 年至 2020 年,电子设备在整车制造成 8 本所占比例,由 16%增至 30%以上。 而目前每部新车的 IC 的成本约在 310 美元左右,估计到 2020 年将增长到 350 美元左右。 无论是市场重心向发展中国家转移,还是技术重心向 电子技术 倾斜,都将势必影响到 汽车 电子发展的方向。 而且,其技术本身也将面临着来自性能、安全以及环保法规多方面的苛刻要求。 今后 10 年, 电子技术 在 汽车 工业中扮演着多大的作用,它又应该如何承担起 汽车 电子化的重任。 20 世纪 90 年代,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,也将是优化人-汽车-环境的整体关系最为重要的阶段。 超微型磁体 、超高效电机及集成电路的微型化,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 制 )。 同时,智能化集成传感器和智能执行机构将付诸实用,数字式信号处理方式将应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断和导航系统等。 未来的智能化集成传感器,不仅应能提供用于模拟和处理的信号,而且还能 对信号做放大和处理。 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。 微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。 目前,美国汽车用微处理机, 8位的占多数,约占总量的 65%。 16 位和 32 位微处理机正在迅速地扩大市场;近两年来, 16 位的用量增加约 50%,而 8 位的只增加 11%。 随着汽车电子技术应用的增加,对有关控制软件的需求也将会增加,并可能要求进一步计算机联网。 因此,要求使用多种软件,并开发出通用的高水平语言,以满足多种硬件的要求。 到 2020 年,汽车计算机总的单台处理能力将达到现在典型计算机主机的水平。 轿车上多通道传 输网络将大大地依赖于软件。 软件总数的增加及其功能的提高,将使计算机能够完成越来越复杂的任务。 多通道传输技术多通道传输技术的采用,对电子控制集成化的实现是十分必要和有效的。 采用这种技术后,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。 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。 集成化技术汽车 9 电子技术的一个发展趋向是功能集成化,从而实现更经济、更有效以及可诊断的数据中心。 如传感器系统的集成化可减少布线,简化控制系统,并可使传感器系统的体积减 小 60%80%。 光导纤维汽车电子技术的进步,已使各系统控制走向集中,形成整车控制系统。 这一系统除了中心电脑外,甚至包括多达 23 个微处理器及大量传感器和执行部件,组成一个庞大而复杂的信息交换与控制系统,车用计算机的容量要求已与现代 PC 机不相上下,计算速度则要求更高。 由于汽车计算机控制系统的数量日益增多,采用高速数据传输网络日益显得必要。 光导纤维可为此传输网络提供传输介质,以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。 随着光导纤维的成本不断降低, 它的应用也将降低汽车各有关方面的成本。 此外采用不同线束的表面安装技术、多层印刷电路板和厚膜混合技术,将使电子控制器件变得更为紧凑,因此,作为变革电子产品安装形态的关键技术也将起重要的作用。 汽车车载电子网络由于汽车电子技术功能的日益强大和系统的日益复杂化,汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。 随着电控器件在汽车上越来越多的应用,车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。 为了进一步提高行驶的经济性、温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。 由此,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子 网络系统是很有必要的。 大量数据的快速交换、高可靠性及价廉是对汽车电子网络系统的要求。 在该系统中,各处理机独立运行,控制改善汽车某一方面的性能,同时在其它处理机需要时提供数据服务。 主处理器收集整理各从处理机的数据,并生成车况显示。 通信控制器保证数据的正常流动。 国内汽车电子技术发展现状纵观近几十年来汽车技术方面的重大成就,几乎无一例外地是应用电子技术的结果,而且 20 世纪 80 年代以来,汽车工业的长足进步,也是以电子技术 (特别是计算机、集成电路技术 )为动力而实现的。 采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳 方案。 因此,一个国家电子产业的水平及其在汽车工业领域的应用情况如何,就决定了。
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