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汽车电子技术

 小小梦想2016 2015-04-11
 目  录 
汽车电子产品浅谈.................................     一:概述...................................       二:电子产品的发展史.......................       
三:车载电子产品........................... 
3.1 汽车导航系统(GPS).............. 
3.2 定速巡航....................
 3.3 预紧式安全带................. 
3.4 安全气囊 智能安全气囊....... 
3.5 防抱死制动系统(ABS).........
3.6 电子制动力分配系统(EBD)...... 
   四:总结...................................
 


       品更新换代是市场发展的重要动力。在现有的车载音响设备中,CD机的普及率超过80%,但DVD机和MP3音频设备的出厂装配率还是相当低,潜力巨大。 
汽车电子主要有五部分组成 
  1.信息系统:包括娱乐、移动通讯、GPS导航以及信息处理等系统。   2.安全控制系统:包括安全气囊、ABS/ASR与SAFE-BY-WIRE。 
3.动力控制系统:包括发动机管理控制系统、动力转向、AT控制与ACC。 
4.车身控制系统:包括开关控制、灯光控制、防盗系统、门锁控制、车窗控制、雨刮等车身电子的控制。 
  5.行驶控制系统:包括仪表、空调与底盘控制系统。 
下面我就从大家日常生活中容易看见却又容易忽视的几种为大家进行解说,提起车载电子,可能大家第一个想的就是汽车导航系统(GPS),它帮助了多少路痴,路盲找到了最终目的地,它在汽车里的作用是很重要的,车的价值就在于奔驰在路上,而走哪条路才能到达目的地,或者是走哪条路才能最省钱,最快,我们的GPS就是一个必备的电子产品,有了它,不仅少走了很多冤枉路,而且还能避开各种摄像头,防止超速被罚单等等。GPS是以全球24颗定位人造卫星做基础,向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航和定位系统。GPS的定位原理是:用户接收卫星发射的信号,从中获取卫星与用户之间的距离、时钟校正和大气校正等参数,通过数据处理确定用户的位置。现在,民用GPS的定位精度可达10m以内。GPS具有的特殊功能很早就引起了汽车界人士的关注,当美国在海湾战争后宣布开放一部分GPS的系统后,汽车界立即抓住这一契机,投入资金开发汽车导航系统,对汽车进行定位和导向显示,并迅速投入使用。 
   汽车GPS导航系统由两部分组成:一部分由安装在汽车上的GPS接收机和显示设备组成;另一部分由计算机控制中心组成,两部分通过定位卫星进行联系。计算机控制中心呈由机动车管理部门授权和组建的,它负责随时观察辖区内指定监控的汽车的动态和交通情况,因此整个汽车导航系统起码有两大功能广个是汽车踪迹监控功能,只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上,该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电于地图上指示出它的所在方位;另一个是驾驶指南功能,车主可以将各个地区的交通线路电子图存储在软盘上,只要在车上接收装置中插入软盘,显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置及目前的交通状态,既可输入要去的目的地,预先编制出最佳行驶路线,又可接受计算机控制中心的指令,选择汽车行驶的路线和方向。     
接下来说的定速巡航可能大家并不常见,定速巡航用于控制汽车的定速行驶,汽车一旦被设定为巡航状态时,发动机的供油量便由电脑控制,电脑会根据道路状况和汽车的行驶阻力不断地调整供油量,使汽车始终保持在所设定的车速行驶,而无需操纵油门。目前巡航控制系统已成为中高级轿车的标准装备。 
  
下面将是大家最熟悉的安全带和安全气囊,其对我们的安全是一个不可缺的设备。预紧式安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间,乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带,立即将乘员紧紧地绑在座椅上,然后锁止织带防止乘员身体前倾,有效保护乘员的安全。预紧式安全带中起主要作用的卷收器与普通安全带不同,除了普通卷收器的收放织带功能外,还具有当车速发生急剧变化时,能够在0.1s左右加强对乘员的约束力,因此它还有控制装置和预拉紧装置。控制装置分有两种:一种是电子式控制装置,另一种是机械式控制装置。预拉紧装置则有多种形式,常见的预拉紧装置是一种爆燃式的,由气体引发剂、气体发生剂、导管、活塞、绳索和驱动轮组成。当汽车受到碰撞时预拉紧装置受到激发后,密封导管内底部的气体引发剂立即自燃,引爆同一密封导管内的气体发生剂,气体发生剂立即产生大量气体膨胀,迫使活塞向上移动拉动绳索,绳索带动驱动轮旋转,驱动轮使卷收器卷筒转动,织带被卷在卷筒上,使织带被回拉。最后,卷收器会紧急锁止织带,固定乘员身体,防止身体前倾避免与方向盘、仪表板和玻璃窗相碰撞。 
 安全气囊(SRS):安全气囊是现代轿车上引人注目的高技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向盘,平常与普通方向盘没有什么区别,但一旦车前端发生了强烈的碰撞,安全气囊就会瞬间从方向盘内“蹦”出来,垫在方向盘与驾驶者之间,防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。安全气囊面世以来,已经挽救了许多人的性命。研究表明,有气囊装置的轿车发生正面撞车,驾驶者的死亡率,大轿车降低了30%,中型轿车降低11%,小型轿车降低14%。   安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。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,气囊容量约在(50—90)L。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。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。除了驾驶员侧有安全气囊外,有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格),乘客用的与驾车者用的相似,只是气囊的体积要大些,所需的气.也多一些而已。另外,有些轿车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。 
 智能安全气囊: 智能安全气囊就是在普通型的基础上增加传感器,以探测出座椅上的乘员是儿童还是成年人,他们系好的安全带以及所处的位置是怎样的高度?通过采集这些数据,由电子计算机软件分析和处理控制安全气囊的膨胀,使其发挥最佳作用,避免安全气囊出现无必要的膨胀,从而极大地提高其安全作用。智能安全气囊比普通型主要多子两个核心元件,即传感器及其与之配套的计算机软件。目前使用的传感器主要有:重量传感器,根据座椅上的重量感知是否有人,是大人还是小孩;电子区域传感器。能在驾驶室中产生一个低能量的电子区域,测量通过该区域的电流测定乘员的存在和位置;红外线传感器,根据热量探测人的存在,以区别于无生命的东西;光学传感器。如同一台照相机注视着座椅,并与存储的空座椅的图像进行比较,以判别人体的存在和位置;超声波传感器,通过发射超声波,然后分析遇到的物体后的反射波探明乘员的存在和位置。 
 设计开发智能安全气囊的另一个重要工作就是编制计算机软件。一般地说,汁算机软件要能根据乘员的身材、体重、是否系好安全带、人在座椅上所处位置、车辆碰撞时的车速以及撞击程度等,并在一刹那间就做出反应,调整安全气囊的膨胀时机、速度和程度,使安全气囊对乘客提供最合理和最有效的保护,特别是减少对儿童等身体矮小者的伤害。 
  
 下面不得不说的就是防抱死制动系统ABS,它也是关乎我们安全的一个很重要的系统。 ABS是Anti-lock Braking System缩写。世界上最早的ABS系统是首先在飞机上应用的,后来又成为高级轿车的标准配备,现在则大多数轿车都装有ABS。  
 众所周知,刹车时不能一脚踩死,而应分步刹车,一踩一松,直至汽车停下,但遇到急刹时,常需要汽车紧急停下来,很想一脚到底就把汽车停下,这时由于车轮容易发生抱死不转动,从而使汽车发生危险情况,比如前轮抱死引起汽车失去转弯能力,后轮抱死容易发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解决刹车时车轮抱死这个问题的,装有ABS的汽车,能有效控制车轮保持在转动状态而不会抱死不转,从而大大提高了刹车时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。ABS是通过安装在各车轮或传动轴上的转速传感器等不断检测各车轮的转速,由计算机计算出当时的车轮滑移率(由滑移率能了解汽车车轮是否已抱死),并与理想的滑移率相比较,做出增大或减小制动器制动压力的决定,命令执行机构及时调整制动压力,以保持车轮处于理想的制动状态:因此,ABS装置能够使车轮始终维持在有微弱滑移的滚动状态下制动,而不会抱死,达到提高制动效能的目的
 
还有一种是电子制动力分配系统(EBD),可能很少有人听说过。EBD能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同,而自动调节前、后轴的制动力分配比例,提高制动效能,并配合ABS提高制动稳定性。汽车在制动时,四只轮胎附着的地面条件往往不一样。比如,有时左前轮和右后轮附着在于燥的水泥地面上,而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中,这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一样,制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD用高速计算机在汽车制动的瞬间,分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算,得出不同的摩擦力数值,使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动,并在运动中不断高速调整,从而保证车辆的平稳、安全。
  
 汽车电子化是现代汽车发展的重要标志。从现代汽车上所使用的电子设备的价格比例看,欧美汽车上所用的电子设备的价格已占到整车价格的15%~20%,而我国生产的汽车,目前所用的电子设备的价格只占到整车价格的2.5%。从世界汽车电子市场的销售来看,1991年,每辆汽车平均消耗电子产品的费用只占到整车的10%,1998年则接近15%,而2003年已经提高到20%,某些车型则更高。现代汽车电子技术的应用不仅提高了汽车的动力性、经济性和安全性,改善了汽车行驶的稳定性和舒适性,推动了汽车产业的发展,而且还为电子产品开拓了更加广阔的市场,从而推动了电子产业的发展。作为汽车产业和电子产业结合的产物,汽车电子产业的发展已经驶上了快车道。 
 我国无论在汽车产业还是汽车电子产业都落后于世界水平,汽车70%的创新技术都集中在汽车电子上面,中国汽车业的发展势必带动整个行业的飞速发展。我们应该学习国外的先进技术和先进理念,只有在此基础上才谈得上自主创新,创造出我国自己的自主品牌,在世界的这个大领域里有一席之地。相信通过不断的努力,不断的学习和创新,我国不管在汽车还是汽车电子产业中将会居世界的最前端。

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