汽车电子系统中电子控制技术的解析

2020-06-01来源: EEWORLD关键字:汽车电子  控制技术

汽车电子控制技术的快速发展主要取决于以下三个因素:一是得益于晶体管技术、大规模集成电路技术、计算机技术和网络技术的飞速发展,成本不断降低,控制功能越来越强大,为汽车电子控制技术的发展提供良好的条件;二是由于各国政府制定了越来越严格的法规,迫使汽车制造商必须采用先进的电子控制技术,以满足在燃油经济性、安全性和排放性能方面的法规要求;三是用户对汽车安全性、舒适性、动力性、经济性等越来越高的需求,促使汽车制造商更多地采用电子控制技术,增强其产品在市场上的竞争能力。


汽车电子控制技术的发展过程,大致可分为电子电路控制、微型计算机控制和车载局域网控制三个阶段。第一阶段(1953~1975年):模拟电子电路控制阶段,即采用分立电子元件或集成电路组成电子控制器进行控制。汽车电子设备主要采用分立电子元件组成电子控制器,从而揭开了汽车电子时代的序幕。


第二阶段(1976~1999年):微型计算机控制阶段,即采用模拟计算机或数字计算机进行控制,控制技术向智能化方向发展。汽车电子设备普遍采用8位、16位或32位字长的微处理器进行控制,主要开发研制专用的独立控制系统和综合控制系统。第三阶段(2000年至今):车载局域网控制阶段,即采用车载局域网(LAN,Local Area Network)对汽车电器与电子控制系统进行控制。国内外中高档轿车目前都已开始采用车载局域网技术。


现代汽车越来越多地将单一控制系统集成为集中控制系统,控制系统集成可以使整个系统简化,有利于对复杂系统多变量、多目标的综合协调控制。但控制系统的集成需要运算能力更强、速度更快的微处理器,因此微处理器也从8位、16位、32位发展至64位。


由于汽车上电子装置数量急剧增多,汽车电路越来越复杂,为了减少连接导线的数量,现代汽车广泛采用车载网络技术,将过去一线一用的专线制改为一线多用制。利用网络技术可以将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等连接起来,从而构成汽车内部的控制器局域网,实现各系统间的信息资源共享。这样不仅简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,同时也增加了信息传送的可靠性。


智能汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它集中运用了计算机、智能传感器、信息融合、通信、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。


智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是将先进的信息技术、通信技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,而建立起的实时、准确、高效的综合运输和管理系统。智能交通技术与智能汽车技术的结合,就可以实现汽车最佳行驶路线的自动选择和汽车的自动驾驶。汽车和交通智能化代表着未来汽车和未来交通的发展方向。

关于汽车电子系统中控制技术的解析

所谓模块化设计,是指为开发具有多种功能的不同产品,不需要对每种产品实施单独设计,而是精心设计出多种模块,将其经过不同方式的组合来构成不同的产品,以解决产品品种、规格、制造周期和成本之间的矛盾。随着汽车市场竞争的日趋激烈,为了满足用户个性化需求,汽车制造商需要推出更多的新车型,新车型的开发周期越来越短,采用电控系统模块化设计技术,能够缩短开发周期,提高开发产品的质量,降低开发成本,有效提高汽车电子控制系统乃至汽车整车的可靠性。


汽车上每一个电子控制系统都是由传感器与开关装置、电控单元和执行器(执行元件)三部分组成,这三部分通过导线进行连接,就组成了一个电控系统。检测被测气体和液体等流体的流量,例如用于发动机电控燃油喷射系统的空气流量传感器;用于自动空调系统的制冷剂流量传感器等。


检测被测回转物体的转角或移动物体的位移,例如用于发动机电控燃油喷射和微机控制点火系统的曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器;用于电子稳定程序的转向盘转角传感器;用于电子控制悬架系统的车身高度传感器;用于废气再循环系统的EGR阀位置传感器等。


检测被测介质压力,例如用于发动机电控燃油喷射系统的进气歧管压力传感器、大气压力传感器、排气压力传感器;用于驱动防滑转系统中的油压传感器等。检测被测介质温度,例如用于发动机电控燃油喷射和微机控制点火系统的发动机冷却液温度传感器、进气温度传感器、排气温度传感器、燃油温度传感器;用于自动空调控制系统采用的车内温度传感器等。


检测被测介质浓度,例如用于发动机电控燃油喷射系统的氧传感器;用于安全控制系统的酒精浓度传感器等。检测被测转动物体的转速或移动物体的速度,例如用于发动机电控燃油喷射和微机控制点火系统的发动机转速传感器;用于防抱死制动系统的车轮速度传感器、用于电控自动变速器的车速传感器等。


检测被测物体的加速度,例如用于电子稳定程序的汽车纵向和横向加速度传感器;用于电控悬架系统的车身垂直加速度传感器等。汽车电子控制单元简称电控单元,又称为汽车电子控制器或汽车电子控制组件,俗称“汽车电脑”。电控单元是以单片机为核心所组成的电子控制装置,具有强大的数学运算、逻辑判断、数据处理与数据管理等功能。


电控单元是汽车电子控制系统的控制中心,其主要功用是分析、处理传感器采集的各种信息,并向受控装置(即执行器或执行元件)发出控制指令。执行器又称为执行元件,是电子控制系统的执行机构。执行器的功用是接受电控单元(ECU)发出的指令,完成具体的执行动作。汽车电控系统的执行器通常是电动机、电磁阀等。汽车电控系统不同,采用执行器的数量和种类也不相同。


发动机电控燃油喷射系统的执行器有电动燃油泵和电磁喷油器;发动机怠速控制系统的执行器是怠速控制阀;汽油蒸发污染控制系统蒸气回收系统的执行器是活性炭罐电磁阀;微机控制点火系统的执行器有点火控制器和点火线圈;防抱死制动系统的执行器有两位两通电磁阀或三位三通电磁阀、回油泵电动机;安全气囊系统的执行器是气囊点火器;电控自动变速器的执行器有换挡电磁阀、油压控制电磁阀和锁止电磁阀;汽车电控悬架系统的执行器是空气压缩机、减振器阻尼和弹簧刚度调节电动机以及高度控制电磁阀等。


关键字:汽车电子  控制技术 编辑:鲁迪 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qcdz/ic498717.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:汽车PCB行业分析
下一篇:【技术文章】高压直流接触器在新能源汽车中的应用

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

eSIM卡可实现远程向车辆提供无线网联服务
据外媒报道,2013年10月,全球移动网络运营商行业组织GSMA曾透露,其正在研发一种新型SIM卡,此类SIM卡能够就地焊接、然后经过编程、远程接入选定运营商网络。GSMA将其称为嵌入式SIM卡,简称eSIM卡,该卡可适用于智能手表、智能手机、家居以及汽车等各种网联设备。通用汽车(General Motors)、捷豹路虎(Jaguar Land Rover)、雷诺日产(Renault Nissan)、斯堪尼亚(Scania)和沃尔沃汽车(Volvo Cars)等几家汽车制造商都站出来支持该举措。该虚拟eSIM卡可与云相连,汽车制造商能利用该卡通过自己选择的网络运营商,远程向车辆提供无线网联服务。从而此类公司能够提供信息娱乐、实时
发表于 2020-06-04
eSIM卡可实现远程向车辆提供无线网联服务
科技感十足的主动安全技术真的靠谱吗
一、AEB(自动制动系统)这个被日产称之为IEB的预碰撞智能刹车辅助系统是一种主动安全技术,属于AEB自动制动系统。它主要由3大模块构成,包括控制模块(ECU),测距模块和制动模块。AEB系统采用雷达测出与前车或者障碍物的距离,然后利用数据分析模块将测出的距离与警报距离、安全距离进行比较,小于警报距离时就进行警报提示,而小于安全距离时即使在驾驶员没有来得及踩制动踏板的情况下,AEB系统也会启动,使汽车自动制动,从而为安全出行保驾护航。(来源于百度百科)听起来是不是科技感十足,主动刹车这种安全技术最早由沃尔沃进行开发,是沃尔沃城市安全系统(City Safety)中的一种预防碰撞技术,随后其他汽车品牌也相继采用,只是叫法不统一
发表于 2020-06-03
科技感十足的主动安全技术真的靠谱吗
美大学研发超高压晶体管 可提高电动车的续航能力和效率
美国布法罗大学科研团队开发了一种新形式的功率MOSFET晶体管,这种晶体管可以用最小的厚度处理难以置信的高电压,可能会提升电动汽车电力电子元件效率。金属氧化物半导体场效应晶体管,也就是我们常说的MOSFET,是各种消费类电子产品中极为常见的元件,尤其是汽车电子领域。功率MOSFET是一种专门为处理大功率负载而设计的开关。每年大约有500亿个这样的开关出货。实际上,它们是三脚、扁平的电子元件,可作为电压控制开关。当在栅极引脚上施加足够的(通常是相当小的)电压时,就会在其他两个引脚之间建立连接,完成一个电路。它们可以非常快速地开启和关闭大功率电子器件,是电动汽车不可或缺的一部分。通过创建基于氧化镓的MOSFET,布法罗大学的团队声称
发表于 2020-06-03
揭秘沃尔沃堪称黑科技的四项安全技术
等紧急情况,系统也将对其进行调整,只要驾驶员可以迅速稳住方向,不踩急刹车就可以化险为夷。简单来说VDS动态转向系统的配备大幅度减轻了驾驶员在行车时的压力,同时该系统的也将在车辆危机的情况下给与驾驶员相当大的帮助。ESP车身电子稳定系统可能不需要过多的解释了,目前国内10万元级别以上的乘用车都拥有此项配置,其工作原理就是在车上布置多个传感器,在车身临近失控或者已经失控的时候,电脑将自动帮助驾驶员修正车辆,避免发生意外。ABES字面看上去似乎与ABS(刹车防抱死系统)很像,实则ABES是带有紧急制动功能的前碰撞警告系统,其工作原理同样是依靠传感器监测车辆与四周物体间的相对速度和距离,并在紧急碰撞即将发生、且驾驶员尚未进行主动刹车时进行计算判定
发表于 2020-06-02
揭秘沃尔沃堪称黑科技的四项安全技术
台积电7nm介入汽车电子 设计实现平台投片成功
晶圆代工龙头台积电 28 日宣布,领先全球推出 7 纳米汽车设计实现平台(Automotive Design Enablement Platform,ADEP),协助客户加速人工智能推理引擎、先进驾驶辅助系统、以及自动化驾驶应用的设计时程。台积电表示,自 2018 年开始量产 7 纳米技术以来,拥有领先业界的良率学习与品质保证经验,能够提供满足汽车应用日增的高度运算需求之先进制程,同时也符合严格的耐用性与可靠性要求。目前,台积电的汽车设计实现平台已获得 ISO 26262 功能性安全标准的认证,涵盖标准元件、通用型输入输出 (GPIO) 以及 SRAM 基础矽智财,皆奠基于台积电多年的 7 纳米生产经验及支援坚实的设计
发表于 2020-06-01
现代摩比斯开发集成通信控制器 提供下一代V2X控制技术
供目的地的车位信息。此外,还可以利用互联技术实现各种安全驾驶辅助功能,例如实时更新高清晰地图、避开施工区驾驶,以及避免与前面突然停下的车辆相撞。详细的车辆数据,包括车辆动力系统状态、燃油效率和驾驶习惯,不仅可以用于实时诊断故障,还可以部署开放的服务生态系统,如集成泊车预约、驾驶习惯关联保险、智能家居连接解决方案和AI支持。现代摩比斯正专注于开发新技术,结合其现有的核心部件技术,如制动与转向、自动驾驶传感器技术和综合控制技术,为市场做好准备。该公司计划利用此种新的融合技术提供未来的汽车技术解决方案。
发表于 2020-06-29
现代摩比斯开发集成通信<font color='red'>控制</font>器 提供下一代V2X<font color='red'>控制技术</font>
小广播
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2020 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved