汽車安全氣囊論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇汽車安全氣囊論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號：TH715 文獻標識碼：B 文章編號：1004373X(2008)1713702

Application of Automatic Detection Technology in Auto Safety System

ZI Guichang 1,LIU Yinxia1,GE Hua2

(1.Vocational & Polytechnical College,Liaoning Engineering Technical University,Fuxin,123000,China;2.Fuxin Kehui Electronic Co.Ltd.,Fuxin,123000,China)

Abstract：Along with continuous increase of traffic accident and the improvement of users′ safe consciousness,in order to decrease injury to drivers and passengers due to a tremendous force,in modern automobile,the Anti-lock Brake System(ABS)and the Supplemental Restraint System (SRS) is more and more popular. This article introduces the examination object and the examination principle of the automobile sensor. And introduces the concrete application of sensor in the ABS and the SRS in a detail.

Keywords：sensor;anti-lock brake;auto safety;automatic detection;ABS;SRS

自動檢測技術已廣泛地應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護、科學研究和人們的日常生活中，并起到越來越重要的作用，成為國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的一項必不可少的重要基礎技術。本文闡述了汽車用傳感器的檢測對象和檢測原理，并詳細介紹了汽車防抱死制動系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)中相關傳感器的具體應用。

1 自動檢測技術在汽車安全系統(tǒng)中的應用

1.1 汽車防抱死制動系統(tǒng)(ABS)

隨著新交法實施，交通安全越來越受到各方的重視，同時國家也開始頒布一系列強制實行的法規(guī)與國家標準對汽車安全性能進行嚴格的限制。汽車安全裝備最基本的主動安全裝置――ABS防止車輪抱死機械裝置，已經(jīng)開始強制安裝在規(guī)定的汽車上。世界上第一臺防抱死制動系統(tǒng)ABS(the Anti-lock Brake System)于1950 年問世，首先被應用在航空領域的飛機上。從1968 年才開始研究在汽車上應用，這是自20世紀80年代后期以來汽車技術的最大成就之一。

ABS是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點的汽車安全控制系統(tǒng),既有普通制動系統(tǒng)的制動功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車領域最先進、制動效果最佳的制動裝置。

ABS由傳感器、制動壓力調(diào)節(jié)器和電子控制器三大部分組成。電子控制器又叫電控單元(Electronic Control Unit,ECU)。測試車輪轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器以及調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)的控制儀是實現(xiàn)控制目標必不可少的元件，這是車用ABS系統(tǒng)研制的重要理論依據(jù)。汽車防抱死制動系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。

傳感器主要是安裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器，其作用是對車輪的運動狀態(tài)進行檢測，獲取車輪轉(zhuǎn)速(速度)信號，發(fā)出車輪將被抱死的信號；ECU的主要作用是接受車輪轉(zhuǎn)速傳感器送來的脈沖信號，計算出輪速、參考車速、車輪減速度、滑移率等，并進行判斷、輸出控制指令送給執(zhí)行器；制動壓力調(diào)節(jié)器是執(zhí)行器，在接受了電控單元ECU的指令后，驅(qū)動調(diào)節(jié)器中的電磁閥動作，調(diào)節(jié)制動器的壓力，使之增大、保持或減小，實現(xiàn)制動壓力的控制功能，使各車輪的制動力滿足少量滑動但接近抱死的制動狀態(tài)，以使車輛在緊急剎車時不致失去方向性和穩(wěn)定性。通過控制指令調(diào)節(jié)器降低該車輪制動缸的油壓，減小制動力矩，經(jīng)一定時間后，再恢復原有的油壓，不斷的這樣循環(huán)(可達5~10次/s)，始終使車輪處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)而又有最大的制動力矩。

1.2 安全氣囊系統(tǒng)

安全氣囊由美國人約翰?赫特里特(John?Hotrich)發(fā)明。1952年，在遭遇一次事故后，他萌發(fā)了設計撞車安全裝置的想法。安全氣囊主要由碰撞傳感器、安全氣囊控制組件(SRS ECU)、安全氣囊組件、安全氣囊系統(tǒng)指示燈等主要部件組成。

碰撞傳感器 安全氣囊的關鍵部分是碰撞傳感器，傳感器的作用是檢測出車輛發(fā)生碰撞時的沖擊或減速度值，再把信號傳遞給電子控制系統(tǒng)，判斷是否需要打開安全氣囊。

ECU 其作用是接收碰撞傳感器及其他各傳感器輸入的信號，判斷是否點火引爆氣囊，并對系統(tǒng)故障進行自診斷。

安全氣囊組件 主要由氣囊、螺旋彈簧、氣體發(fā)生器、點火器等組成。氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點火動作，點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣， 使氣囊迅速膨脹。

SRS指示燈 用于指示安全氣囊的工作狀態(tài)，當發(fā)生異常時，指示燈自動發(fā)亮、報警。

安全氣囊的基本原理是當碰撞發(fā)生時，控制器根據(jù)碰撞沖擊速度(減速度)信號，識別和判斷碰撞的強度，當碰撞強度達到設定條件時，引爆氣囊的傳感器迅速觸動點火器引爆氮氣固態(tài)粒子，形成迅速膨脹的氣袋，以緩沖駕駛員所遭受的沖擊力度。

汽車安全氣囊有機械式和電子式兩大類型。全機械式安全氣囊系統(tǒng)的氣囊、充氣泵、傳感器等部件集中裝在轉(zhuǎn)向盤內(nèi)，安全氣囊的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

在電子式安全氣囊系統(tǒng)中，當汽車發(fā)生碰撞時，根據(jù)傳感器感應碰撞的程度，并將感應信號送至電控單元ECU，由ECU對碰撞信號進行識別。若是輕度碰撞，氣囊不動作；若屬于中度至嚴重程度的碰撞時，ECU則會發(fā)出點火器點火的信號，使氣囊在極短時間內(nèi)充氣，以保護駕乘人員。電子式安全氣囊系統(tǒng)具體工作過程如圖3所示。

在電子式安全氣囊系統(tǒng)中，采用雙動作雙氣囊和雙安全帶預緊器的控制程序框圖如圖4所示。

圖4 電子式安全氣囊系統(tǒng)程序框圖其工作過程的步驟是：首先汽車點火起動，氣囊開始工作，CPU等電子電路復位，做好工作準備，然后自檢。在碰撞發(fā)生后，經(jīng)CPU判斷碰撞速度的大小，并發(fā)出不同的控制指令。當碰撞發(fā)生時，控制器根據(jù)傳感器發(fā)出的加速度信號，識別和判斷碰撞的強度，當碰撞強度達到設計條件的要求時，引爆氣囊的傳感器迅速觸動點火器引爆氮氣固態(tài)粒子，形成迅速膨脹的氣袋，以緩沖前排乘客所遭受的沖擊力度，主要保護其頭部不受傷害。當然不必緊張，傳感器會自動計算所受到碰撞的強烈程度，不會因駕駛員操作不當或汽車遇到小的障礙及較輕的碰撞而導致氣囊錯誤起爆。

2 結(jié) 語

隨著轎車的迅速發(fā)展，汽車防抱死制動系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，有更多的廠家研制和生產(chǎn)汽車防抱死制動系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)，其技術越來越先進。需要指出的是，ABS只是制動的輔助系統(tǒng)，可以在制動時幫助駕駛者控制車輛狀態(tài)，防止車輛在制動中失去轉(zhuǎn)向能力，其中主要操控仍是駕駛者，所以超速駕駛?cè)詴l(fā)事故，而且需要強調(diào)的是，系好安全帶是安全氣囊發(fā)揮保護作用的一個重要條件。

參 考 文 獻

［1］孟立凡.傳感器原理及應用.北京：國防工業(yè)出版社，2005.

［2］劉偉.傳感器原理及實用技術.北京：電子工業(yè)出版社，2006.

［3］何希才.傳感器及其應用電路.北京：電子工業(yè)出版社，2001.

篇（2）

中圖分類號： U461.91文獻標志碼： B

0引言

側(cè)面碰撞傳感器的主要作用是檢測車身上碰撞傳感器所在位置的加速度信號，并將信號發(fā)送至安全氣囊ECU控制單元，由ECU識別加速度信號，并判斷是否需要點火.

汽車在行駛過程中，會受到發(fā)動機、變速器、傳動軸和道路等內(nèi)部和外界的激勵，這些激勵的范圍幾乎覆蓋從低頻到中高頻幾乎所有頻率.受內(nèi)部和外界激勵的作用，側(cè)碰撞傳感器安裝點有共振的可能.當發(fā)生共振時，安裝點會出現(xiàn)較大的振幅，此時側(cè)碰傳感器采集到的異常加速度信號會傳遞給安全氣囊ECU，當安全氣囊ECU誤認為達到碰撞減速度閾值時，會導致安全氣囊的誤爆，給顧客人身安全和公司財產(chǎn)帶來不必要的損失.因此，必須在產(chǎn)品設計階段對傳感器安裝位置的頻率響應特性進行預測，保證其頻率響應特性曲線滿足廠家對產(chǎn)品安裝位置的要求.[1]利用MSC Nastran頻率響應分析功能對某車型碰撞傳感器安裝點進行仿真分析，以驗證其性能能否滿足目標要求.

1分析理論

在MSC Nastran頻率響應分析中，有兩種不同的數(shù)值方法供選擇：直接法（SOL108）和模態(tài)法（SL111）[2]，本文采用模態(tài)法對側(cè)碰傳感器安裝點進行頻率響應分析.

模態(tài)頻率響應分析是主模態(tài)分析的擴展.作為推導的第一步，假定x=ξ（ω）eiωt （1）將變量從物理坐標u（ω）轉(zhuǎn)換到模態(tài)坐標ξ（ω）.因為很少用到所有的模態(tài)，所以上式通常是近似代換.

7結(jié)論

通過CAE分析與實測試驗的相關性對比研究發(fā)現(xiàn)，利用MSC Nastran強大的頻率響應分析功能，在設計初期對汽車電子產(chǎn)品固定點進行頻率響應分析是可行的，并且可以盡早的驗證設計的有效性，為性能設計提供數(shù)據(jù)支持.

篇（3）

近年來，國民經(jīng)濟的快速發(fā)展推動了汽車的需求量急速擴張，加速了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2011年我國汽車產(chǎn)銷量達到1850萬輛，相關產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的產(chǎn)值近4萬億元，汽車產(chǎn)業(yè)已成為國家支柱產(chǎn)業(yè)之一。汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為汽車零部件提供了發(fā)展基礎；作為汽車重要零部件的汽車安全氣囊在國家政策的引導下，越來越普及，已成為乘用車的標準配件[1-4]；隨著生活水平的提高，促使人們越來越關心安全，為汽車安全氣囊氣體發(fā)生器提供了越來越廣闊的市場空間。

安全氣囊通常由傳感器、控制器、氣體發(fā)生器、氣囊等部分組成[5]。其中以氣體發(fā)生器尤為重要，它是安全氣囊氣囊系統(tǒng)的核心部件，在汽車發(fā)生碰撞時，它能在50ms內(nèi)迅速使氣囊充氣膨脹，保證乘員生命安全[6-8]。氣體發(fā)生器由氣體發(fā)生劑和金屬零部件組成。氣體發(fā)生劑是指燃燒后產(chǎn)生氣體的各種物質(zhì)，屬于固體推進劑的一個種類[9]，把氣體發(fā)生劑裝入氣體發(fā)生器中，在車輛發(fā)生碰撞時引發(fā)，產(chǎn)生大量的氣體，充滿氣囊的囊體。汽車安全氣囊氣體發(fā)生劑前期主要是疊氮化鈉類型的氣體發(fā)生劑配方，具有燃燒穩(wěn)定、燃溫低、易點火、內(nèi)壓低、產(chǎn)氣率高、殘渣少等很多優(yōu)點。但是在生產(chǎn)過程中有許多缺陷，如易與重金屬反應造成燃燒爆炸事故；同時疊氮化鈉是劇毒物質(zhì)，0.05g以上計量可致人死亡；最后是難于回收、易于泄露等環(huán)保問題。這些缺陷導致在后期的氣體發(fā)生劑研發(fā)過程中，很少或不使用疊氮配方。

目前，世界上各大氣體發(fā)生器生產(chǎn)公司和研究機構(gòu)紛紛在研究無毒型氣體發(fā)生劑[10]，無毒型氣體發(fā)生劑也稱為非疊氮類氣體發(fā)生劑，主要使用的是高能量、低感度、大產(chǎn)氣量、環(huán)保、價廉的物質(zhì)。最常用的是硝酸胍作為可燃物質(zhì)的配方。硝酸胍因為其本身便宜、感度低、安全性佳、產(chǎn)氣量大、無毒等優(yōu)點，成為目前國內(nèi)外主流的氣體發(fā)生劑物質(zhì)。但是其也有缺點：由于硝酸胍本身燃燒速度很慢，這就需要很多金屬硝酸鹽作為氧化劑，并且不同廠家的配方中存在一定的催化劑和工藝添加劑。

本文研究了以硝酸胍為可燃物、堿式硝酸銅為氧化劑作為基礎配方，說明了不同比例分配和堿式硝酸銅粒度對硝酸胍配方性能的影響，制作的氣體發(fā)生劑以安全氣囊氣體發(fā)生器要求為標準，分析了工藝性能對發(fā)生器壓力的影響。

一、實驗

1.配方設計

2.配方制備工藝

按照上述配方稱量完成的物料，需要經(jīng)過混合、造粒、壓片、烘干、裝配的制造工藝。混合工藝使用的設備為5L多項運動混合機，輔助混合介質(zhì)為瓷球，加入量為物料重量的40%。造粒工藝為手工造粒工藝。壓片工藝使用的設備為22沖旋轉(zhuǎn)壓片機。烘干工藝使用設備為電烘箱，裝配工藝為手工裝配。

3.測試儀器及實驗方法

壓力測試采用自制的壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。測定發(fā)生器的壓力時，首先開啟壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對傳感器進行標定，然后將標定準確的傳感器連接在60L壓力容器測試罐體上，再將如圖1所示的標準試驗發(fā)生器固定在工裝上，安裝于60L壓力容器測試罐內(nèi)，最后連接點火系統(tǒng)，準備工序完成后，啟動壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對發(fā)生器進行點火，壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對60L容器內(nèi)的壓力進行實時采集，工作完成后形成一條完整的壓力曲線。

二、結(jié)果與分析

按照上述實驗方法及內(nèi)容，實驗過程分析如下。

1.混合的影響

使物料充分混合。在混合過程中，發(fā)現(xiàn)A、B、C、D配方存在不同程度的粘壁現(xiàn)象，A配方粘壁最為嚴重，側(cè)壁藥粉較厚，而D配方粘壁量較少，這些粘壁效應在一定程度上影響了配方的混合均勻性，E、F、G配方較好，不存在粘壁現(xiàn)象。

由于選用的硝酸胍粒度較小，為20μm以下，分子的靜電吸附力比較強，所以容易吸附在混合桶的側(cè)壁上，由于A、B、C、D配方的硝酸胍含量較大，在70%以上，在物料投入混合機后，硝酸胍就吸附在側(cè)壁上，同時堿式硝酸銅加入量較少，不足以完全包覆硝酸胍，所以造成配方在混合過程中粘壁現(xiàn)象比較嚴重。但隨著堿式硝酸銅含量的增加，堿式硝酸銅能夠包覆硝酸胍，從而不會出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象。

2.造粒的影響

造粒使用的是臥式捏合機，加入一定比例的粘合劑，本文使用的是純凈水，進行粘合預混，然后使用搖擺顆粒機進行造粒。在這個步驟當中，A配方同樣出現(xiàn)了藥劑附著搖擺顆粒機的現(xiàn)象，當進行到G配方時，藥劑能夠順利出粒。

這步可以看出，由于硝酸胍的粘性較大，在硝酸胍比例較大的配方中，容易出現(xiàn)配方附著搖擺顆粒劑現(xiàn)象，但隨著堿式硝酸銅比例的增加，物料可造粒性明顯增強。

3.配方的理化性能

配方造粒完成后，對各個配方進行了DSC和爆熱分析，分析結(jié)果見圖2中 圖a、圖b、和圖c。

從圖1、圖2和圖3中可以看出，隨著堿式硝酸銅質(zhì)量百分含量的遞增，配方的吸熱峰、放熱峰和爆熱值逐漸遞減。堿式硝酸銅分解是吸收熱量的，隨著堿式硝酸銅的增加，降低了配方的分解溫度，同時產(chǎn)生的熱量也逐漸降低。

4.壓片性能的影響

藥片壓制使用的是22沖旋轉(zhuǎn)式壓片機。

由于藥劑配方中沒有加入第三種物質(zhì)，硝酸胍的物性又比較黏稠，所以在壓片過程中，都存在不同程度的粘模現(xiàn)象，從設備的運行情況和壓制成型藥片看，各個配方?jīng)]有明顯的區(qū)別。

同時壓制藥片時壓制的運行壓力都比較偏大，壓制其它類型的藥片時，壓力在15N～25N之間進行波動，而壓制該7種配方時，壓力都在20N以上，而且最高值達到了40N。

所以，硝酸胍和堿式硝酸銅配方的壓藥要求，較其它類型的藥劑對設備的要求比較高，對設備的損耗比較大。

對壓制好的藥片進行了藥片的強度測試，測試結(jié)果見圖d。

從測試數(shù)據(jù)看，隨著堿式硝酸銅的量在配方中逐漸增加，藥片的強度逐漸增加，增加到50%時達到最大值137N，而后又呈現(xiàn)降低趨勢。

5.壓力容器性能

將壓制完成藥片，裝配在標準發(fā)生器中。然后在60L容器內(nèi)測試發(fā)生器的壓力。

5.1 最大壓力性能

從表2可以看出，總體趨勢隨著堿式硝酸銅質(zhì)量百分含量的增加，最大壓力在增大，質(zhì)量含量為50%的堿式硝酸銅壓力最大，而后減小。堿式硝酸銅的質(zhì)量百分含量達到50%時壓力最大，這應與配方的氧平衡有關，經(jīng)過理論計算，硝酸胍和堿式硝酸銅的零氧平衡點在51：49，因此F配方的燃燒速度最快。

5.2 最大壓力時間的影響

從表3可以看出，由于A配方到E配方燃速較慢，如圖d所示，發(fā)生器點火后，點火產(chǎn)生的能量點燃了距離點火處最近的產(chǎn)氣藥，形成了一定的內(nèi)部壓力，在內(nèi)壓作用下，藥片逐層進行緩慢的穩(wěn)定燃燒，A、B、C、D、E配方由于氧平衡的關系，負氧太多，燃速太慢，前一層藥片燃速產(chǎn)生的熱量還沒來得及點燃后一層的藥片就熄滅了，所以燃燒了有限的藥量，因此最大壓力表現(xiàn)為小于0.020s。當堿式硝酸銅百分含量達到50%后，達到了氧平衡點，在發(fā)生器點火后，點火產(chǎn)生的能量點燃了距離點火處最近的產(chǎn)氣藥，迅速進行了逐層燃燒，全部產(chǎn)氣藥都燃燒完全，形成了最大壓力的時間在1.5s左右，說明堿式硝酸銅的增加，提高了配方的燃燒速度，改善了配方氧平衡，使產(chǎn)氣藥燃速完全。

三、總結(jié)

通過對配方的工藝性能試驗和發(fā)生器性能測試，可以看出，配方制作過程中，流動性能較差；同時配方中使用堿式硝酸銅不能明顯改善硝酸胍的燃燒性能，最大壓力不高，最大達到140kPa，進而造成最大壓力時間不均一。

從測試性能數(shù)據(jù)分析，隨著堿式硝酸銅比例的增加，配方的燃速逐漸增加，但是當達到50%以上時，燃速又下降，說明50%的比例是一個臨界點。通過發(fā)生器性能測試，使用堿式硝酸銅和硝酸胍的配方可以制作慢燃速的氣體發(fā)生器，可以應用于易損部位的充氣裝置。

為了更加有效的使用硝酸胍和堿式硝酸銅配方，下一步工作需要對催化劑和工藝添加劑進行探索，進一步提高配方的燃速，滿足快速充氣環(huán)境的使用要求。

參考文獻

[1] 劉浩學.汽車使用安全技術[M].北京：人民交通出版社，2002-11.

[2] 白云飛.汽車的安全氣囊[J].汽車應用，2012（3）：6.

[3] 高翠翠. 汽車安全氣囊的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].科技論壇，2008（6）：50-51.

[4] 朱聯(lián)軍. 汽車安全氣囊維修技術探討[J].職業(yè)，2011（4）：136.

[5] 尉存娟，譚迎新，胡雙啟. 安全氣囊系統(tǒng)氣體發(fā)生器性能的實驗研究[J]. 汽車電器， 2004， （10）：6-8.

[6] 周奎軍.汽車安全氣囊氣體發(fā)生器的研究[D].南京：南京理工大學博士學位論文，2007.

[7] 譚迎新，譚立新，尉存娟，等.用于汽車安全氣囊的氣體發(fā)生器產(chǎn)氣性能研究[J]. 2006，16（2）：95-98.

篇（4）

關鍵詞：汽車維修信息電子技術技工

隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車維修行業(yè)發(fā)生了巨大的變革。一是維修從機械與電器的簡單維修發(fā)展到電、機、光、液一體化的復雜高科技維修，而這些都是基于信息電子技術之上的；二是從過去的國有汽修企業(yè)單一經(jīng)營到以股份制為主的多種經(jīng)濟成分的現(xiàn)代汽修企業(yè)經(jīng)營；三是在用工與報酬上已經(jīng)改為擇優(yōu)招聘、多勞多得的方式。面對以上變化，汽修技工必須認真分析當前汽修行業(yè)的維修技術需求與發(fā)展水平，找出關鍵——強化信息電子技術在汽車維修領域的應用——解決汽修實際問題，成為自己的專長；企業(yè)擇優(yōu)錄用，實現(xiàn)顧客、企業(yè)、員工的三贏。因此，在汽車修理行業(yè)應加強維修技術人員的信息電子技術的培養(yǎng)。

1信息電子技術在汽車領域的應用

目前，汽車信息電子技術化已經(jīng)被公認為是汽車技術發(fā)展進程中的一次革命。信息電子技術的應用程度被看作是衡量現(xiàn)代汽車水平的重要標志；汽車制造商認為增加汽車信息電子設備的數(shù)量、促進汽車信息電子化是奪取未來汽車市場的重要的有效手段。據(jù)統(tǒng)計，從1989年至2008年，平均每輛車上信息電子裝置在整個汽車制造成本中所占的比例由16%增至40%以上。一些豪華轎車上，使用單片微型計算機的數(shù)量已經(jīng)達到53個甚至更多，電子產(chǎn)品占到整車成本的50%以上，目前信息電子技術的應用幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng)中來。

汽車信息電子產(chǎn)品可為兩大類：①汽車信息電子控制裝置，包括動力總成控制、底盤和車身電子控制、舒適和防盜系統(tǒng)；②車載汽車信息電子裝置，包括汽車信息系統(tǒng)(車載電腦)、導航系統(tǒng)、汽車視聽娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡等。具體汽車電子各分系統(tǒng)的構(gòu)成如下示意圖。

由于汽車上的電子電器裝置數(shù)量的急劇增多，為了減少連接導線的數(shù)量和重量，網(wǎng)絡、總線技術在此期間有了很大的發(fā)展。通訊線路將各種汽車電子裝置連接成為一個網(wǎng)絡，通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送和接收信息。電子裝置除了獨立完成各自的控制功能外，還可以為其它控制裝置提供數(shù)據(jù)服務。由于使用了計算機網(wǎng)絡化的設計思路，簡化了布線，減少了電氣節(jié)點的數(shù)量和導線的用量，使裝配工作更為簡化，同時也增加了信息傳送的可靠性。通過數(shù)據(jù)總線可以訪問任何一個電子控制裝置，讀取故障碼對其進行故障診斷，使整車維修工作變得更為簡單。而這一切都歸功于信息電子技術尤其是總線結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

當前汽車電子技術發(fā)展的方向向集中綜合控制發(fā)展：將發(fā)動機管理系統(tǒng)和自動變速器控制系統(tǒng)，集成為動力傳動系統(tǒng)的綜合控制(PCM)；將制動防抱死控制系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)和驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)(ASR)綜合在一起進行制動控制；通過中央底盤控制器，將制動、懸架、轉(zhuǎn)向、動力傳動等控制系統(tǒng)通過總線進行連接。控制器通過復雜的控制運算，對各子系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)，將車輛行駛性能控制到最佳水平，形成一體化底盤控制系統(tǒng)(UCC)。

由以上事實分析可知，信息電子技術在汽車領域已經(jīng)大量使用，作為新時代的汽修技術人員，必須掌握新興的信息電子技術才能在未來的汽車維修領域發(fā)揮更大力量。

2對汽修技工進行新興信息電子技術培訓方案的可行性研究

汽修技術本身是一門綜合性很強的技術。不同車型故障不同；同一車型不同時期的故障不同；同一故障在不同的路面上的反映不同。要診斷和排除故障，必須具有較強的綜合分析判斷能力。汽車的設計，制造是經(jīng)過很多專家共同研究試制改進到定型制造出廠的，是集體指揮的結(jié)晶；而維修時則是一個人找出問題、分析問題并解決問題的過程，是個體行為。加上維修單位，沒有比較先進的檢測設備，要在簡陋的環(huán)境下解決復雜的疑難問題，這就要求維修技術人員的維修技術相當過硬。針對汽車維修行業(yè)技術人員的文化知識水平普遍不高的現(xiàn)實情況，對他們進行行之有效的、有針對性的新興信息電子技術培訓，就成為提高汽車維修技術水平的必然選擇。現(xiàn)在就以發(fā)動機管理系統(tǒng)為例，進行信息電子技術培訓方案可行性的討論。

首先要掌握電子計算機使用技術。隨著信息社會的發(fā)展，電子計算機為主的高科技術在汽車上應用越來越多。電控汽車是汽車的主導產(chǎn)品和發(fā)展方向。因此，汽修技工必須要掌握電子計算機使用技術，會用電子計算機查找維修資料、檢測故障代碼、尋找故障排除的手段、網(wǎng)上技術咨詢和網(wǎng)上修車等。而這一切均依賴于新興信息技術培訓。因此信息技術培訓可以采用多種技術方式尤其是結(jié)合修車查找資料等網(wǎng)上作業(yè)進行實際的操作演練。這樣迅速提高維修技術人員的技術水平，因此可以大大調(diào)動他們的積極性與實際維修效果。比如下載某發(fā)動機管理系統(tǒng)的相關程序。可見，對汽修技工進行信息技術培訓是必要的也是可行的。

其次要掌握好較為全面的電子技術，包括模擬電子技術，數(shù)字電子技術，單片機原理與接口技術，傳感器技術等，這些都依賴于電子技術培訓。

ECU是英文單詞組合縮寫，意為“電子控制單元”，簡要的說就是車載電腦。現(xiàn)在很多轎車發(fā)動機大都用電子燃油噴射系統(tǒng)，其中有一個形似方盒子的控制元件就叫“ECU”，簡單地說，ECU由微機和電路組成。而微機就是在一塊集成芯片上集成了微處理器（CPU），存儲器和輸入／輸出接口的單元。所以ECU就是單片微型計算機（簡稱單片機）。發(fā)動機管理系統(tǒng)就是以單片機為核心，把各種檢測器或者傳感器采集來的各種信號（比如進氣量，項位角等）進行相應的模擬/數(shù)字技術處理通過總線傳送到單片機（或ECU）里，然后在經(jīng)過相應的程序控制與數(shù)據(jù)處理，從而產(chǎn)生相應的控制信號，指定執(zhí)行機構(gòu)進行相應的操作（加大節(jié)氣門開度）。

現(xiàn)在一些中高級轎車上，不但發(fā)動機上應用ECU，在其它許多設備上都可發(fā)現(xiàn)ECU的蹤影。例如剎車防抱死制動系統(tǒng)、4輪驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、電控自動變速器、主動懸架調(diào)節(jié)系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、以及多向可調(diào)電控座椅等都配置有各自的ECU模塊對其進行控制。運用修車的現(xiàn)場實例加以指導與講解，經(jīng)過事實檢驗，學習效果相當好。

再次要具有對故障的綜合診斷與排除的能力。汽車電控技術設計人員，在進行汽車電子控制系統(tǒng)設計的同時，增加了故障自診斷功能模塊。它能夠在汽車運行過程中不斷監(jiān)測電子控制系統(tǒng)各組成部分的工作情況，如有異常，根據(jù)特定的算法判斷出具體的故障，并以代碼形式存儲下來，同時起動相應故障運行模塊功能，使有故障的汽車能夠被駕駛到修理廠進行維修，維修人員可以利用汽車故障自診斷功能調(diào)出故障碼，快速對故障進行定位和修復。因此，從安全性和維修便利的角度來看，汽車電控系統(tǒng)都應配備故障自診斷功能。

依據(jù)故障自診斷功能配合相應的解碼器，方便的查找出故障的原因所在而不在單單依賴原始經(jīng)驗積累。因此，信息電子技術培訓可以大大提高綜合診斷與排除能力。經(jīng)由邯鄲北方汽車維修總校教具模型開發(fā)部提供自主研發(fā)的BF8系列智能電控汽車模型40套（涵蓋歐、美、日各大主流車系），又有完好的汽車整車30余臺供學生實踐所用，學員的綜合診斷與排除能力大大提高。

3追蹤汽車行業(yè)新技術的應用

篇（5）

錯誤的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，會對公司帶來很大的經(jīng)濟損失，比如：一是計劃員根據(jù)BOM表定額下達的零件計劃數(shù)量不準確——BOM表零件少掛，零件計劃量不能滿足生產(chǎn)導致缺貨、頻繁預警;BOM表零件多掛，零件計劃量過大導致供應商零件積壓。二是系統(tǒng)庫存與實物庫存差異較大——BOM表零件少掛，供應商零件的實際結(jié)算數(shù)量小于實際耗用數(shù)量，會要求逐一核算零件差異，增加差異核對工作量;BOM表零件多掛，個別供應商零件的實際結(jié)算數(shù)量大于實際耗用數(shù)量，公司多付款，造成公司利益損失。提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)的準確性，可以讓計劃員準確的下達計劃，使積壓物料數(shù)量減少;供應商索賠量下降;物料反沖結(jié)算數(shù)據(jù)錯誤量下降，財務每月月底順利關賬等。因此，如何提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)的準確性至關重要，以下提出了通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)的驗證手段來提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)的準確性。

一、汽車產(chǎn)品數(shù)據(jù)的相關描述

1.產(chǎn)品配置表。某一平臺車型的產(chǎn)品配置清單。是公司規(guī)劃部根據(jù)市場需求、競爭對手的配置情況、成本、公司目標、公司設計能力等等情況，制定出的這一車型平臺的配置清單。如動力配置信息，空調(diào)配置信息、排放配置信息等等。產(chǎn)品配置表是產(chǎn)品工程師開發(fā)這一車型零件的依據(jù)。

2.車輛配置代碼。汽車配置多，車型品種多，必須有一個代碼來描述一輛具體的車輛，以方便各個部門識別一臺車輛。車輛配置代碼就是為識別一臺車輛的完整配置而編制的一組代號，是公司銷售、計劃、生產(chǎn)的核心代碼。車輛配置代碼由配置號、批次號、識別碼組成，即可以簡單的寫成：車輛配置代碼=配置號+批次號+識別碼。配置號是用于代表一個車型中的不同配置種類(裝何種空調(diào)、配哪種整車顏色、是否安裝安全氣囊、是否裝OBD等等)。車輛配置代碼代表了具體的一臺車輛，在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，根據(jù)車輛配置代碼，就可以導出這一車輛的所有零件清單。

3.工程零件清單。工程零件清單是描述整車產(chǎn)品工程狀態(tài)的零部件各層級構(gòu)成關系、件號、名稱、變更經(jīng)歷號、更改指令號、圖號、適用車型、配置、數(shù)量等內(nèi)容的綜合性電子表格清單，因此工程零件清單主要用于設計部門，產(chǎn)品工程師可以在工程零件清單中查找到零件的零部件各層級構(gòu)成關系、更改記錄和歷史狀態(tài)、適用車型等等。另外，工程零件清單也可以作為售后配件的基礎數(shù)據(jù)來源。除此之外，工程零件清單還可以作為前期財務核算整車成本的基礎數(shù)據(jù)來源。

4.BOM表。BOM表是針對某個具體車型的物料清單，利用這張清單可以不多不少的制造出一部完整的車輛出來。BOM表來源于工程零件清單;根據(jù)市場部發(fā)過來的市場需求，可以從工程零件清單中分解出滿足市場需求的不同的車輛配置代碼對應的BOM表。BOM表是下游包括采購、物流、財務等部門的基礎數(shù)據(jù)來源。

5.工程更改指令。某一零件設計鎖定之后，產(chǎn)品數(shù)據(jù)就下發(fā)到相關下游部門，下游部門開始對零件進行供應商定點、零件定價、零件試驗等等一系列相關的行動。當這些行動都完成之后，零件正式在車上使用。因各種各樣的原因，如，降成本，或客戶提出更改需求等等，那么，需要對該零件進行更改。工程部門提出更改方案，并評審通過后，就通過工程更改指令將零件的更改信息傳達到下游部門。

6.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是連接設計部門、采購、物流、計劃、生產(chǎn)、公司銷售等總門的紐帶。基礎數(shù)據(jù)由設計部門，采購、物流、計劃、生產(chǎn)、公司銷售通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)以開展各項工作。汽車配置多，車型品種多，而且汽車有很多共用件，如果采用一個單一車型對應一個BOM表進行管理，那么零件的更改更換管理是很困難的。比如：某一車型平臺總共有39種配置代碼車型，有一個零件A是這39種配置代碼車型共用，那么，當A零件更改為B零件時，就需要到39個表格中去更改信息，工作量大。因此，數(shù)據(jù)必須是將工程零件清單通過一定的邏輯關系上載進數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)根據(jù)整車配置代碼可以導出任意一單一車型的BOM清單。還是拿上一例子舉例，只需要在一個表格中更改A零件為B零件，相對應的39種種配置代碼車型的BOM零件清單就統(tǒng)一改變了。其中所說的邏輯關系指的就是和配置號相關的信息。如零件A，只在安裝安全氣囊時用到，那么，這個零件在上載進產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)時，就必須帶上安全氣囊的約束。沒有安全氣囊配置的車輛配置代碼在進行零件篩選時，就不會將A零件導出。相反，有安全氣囊配置的車輛配置代碼在進行零件篩選時，就會將A零件導出。

二、數(shù)據(jù)管理流程

項目前期由數(shù)據(jù)管理科匯總各專業(yè)科室制作的工程零件清單。在項目的試造車階段，數(shù)據(jù)管理工程師從工程零件清單中篩選出造車清單，造車清單用于指導試造車階段的物料采購、物料配送、整車裝配等等。在項目批量生產(chǎn)之前，將數(shù)據(jù)上載進數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)的更改，必須有正式的工程更改指令支持。以下是數(shù)據(jù)管理流程的簡易流程圖。

三、數(shù)據(jù)錯誤的主要原因

1.出錯零件數(shù)統(tǒng)計。2011年1月以前，我們沒有實施產(chǎn)品數(shù)據(jù)驗證流程，我們對2010年7月到12月的每月出錯零件進行統(tǒng)計，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：

2.出錯原因匯總，分析出錯原因。我們對2010年7月到12月的每月出錯零件的出錯原因進行統(tǒng)計，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：

由以上數(shù)據(jù)我們可以分析得出，數(shù)據(jù)出錯的主要原因如下：

(1)初始工程零件清單錯誤。工程零件清單由各科專業(yè)科室匯總而來，產(chǎn)品設計工程師對產(chǎn)品配置表理解的錯誤，或產(chǎn)品設計工程師的疏忽、大意導致的工程零件清單的錯誤。另外，產(chǎn)品配置表的錯誤也會導致初始工程零件清單的錯誤。(2)產(chǎn)品數(shù)據(jù)工程師分析上載錯誤。產(chǎn)品數(shù)據(jù)工程師對工程零件清單進行分析，將數(shù)據(jù)通過一定的邏輯關系上載進數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以滿足下游各個部門的需要。由于數(shù)據(jù)是由人工分析上載得來，汽車產(chǎn)品品種多，配置復雜，因此，經(jīng)常會分析錯誤。(3)產(chǎn)品設計工程師工程更改指令錯誤。產(chǎn)品設計工程師經(jīng)過工程更改系統(tǒng)下達產(chǎn)品的更改指令，產(chǎn)品設計工程師對產(chǎn)品配置表理解的錯誤，或產(chǎn)品工程師的疏忽、大意導致的工程更改指令錯誤。(4)產(chǎn)品數(shù)據(jù)工程師根據(jù)工程更改指令維護錯誤。產(chǎn)品數(shù)據(jù)工程師根據(jù)產(chǎn)品設計工程師下發(fā)的工程更改指令對數(shù)據(jù)進行更改。更改指令描述不明確，會導致產(chǎn)品數(shù)據(jù)工程師維護數(shù)據(jù)的錯誤。產(chǎn)品數(shù)據(jù)工程師對更改指令錯誤的理解，也會導致數(shù)據(jù)的錯誤。

四、產(chǎn)品數(shù)據(jù)的驗證

產(chǎn)品數(shù)據(jù)的驗證方法。2012年1月開始，根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)出錯的主要原因，我們在產(chǎn)品數(shù)據(jù)的各個階段，增加各個階段的產(chǎn)品數(shù)據(jù)驗證手段，以提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)的準確性。以下是具體的驗證方法：(1)初始工程零件清單的校對。在項目初期階段數(shù)據(jù)管理工程師通過產(chǎn)品配置表對工程零部件清單進行校對，有問題及時和產(chǎn)品設計工程師溝通更改。產(chǎn)品配置表描述了整車的所有配置，通過產(chǎn)品配置表校對工程零件清單，可以檢查零件是否漏發(fā)、多發(fā)。以下面簡單的車型配置舉例：該車型分基本型和標準型，分別配不同的車輪，在檢查工程零件清單時，工程零件清單中必須含有兩個車輪的零件號，如果只有一個，那就是漏發(fā)零件了。通過產(chǎn)品配置表和工程零部件清單的校對，可以避免初始工程零部件清單錯誤。

(2)試造車清單的校對。在項目的試造車階段，從工程零件清單中導出試造車清單，發(fā)送所有相關下游部門;項目造車前，首先到采購物流部門對數(shù)據(jù)進行校對，查看采購物流部門下計劃采購物料的零件清單、配送物料的零件清單和工程部門發(fā)出去的造車清單零件信息是否一致;其次，到項目造車車間，查看造車BOM上的零件清單和工程部門發(fā)出去的造車清單零件信息是否一致;最后，數(shù)據(jù)管理工程師現(xiàn)場跟蹤造車，將造車清單上的零件信息和實際裝車零件信息對比，檢查零件件號、零件數(shù)量是否一致，以檢查數(shù)據(jù)的準確性。發(fā)現(xiàn)問題及時反饋給產(chǎn)品工程師。產(chǎn)品工程師核對更改。通過試造車清單的校對，也可以減少初始工程零部件清單的錯誤，同時也可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品配置表的錯誤。(3)數(shù)據(jù)上載數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之后的校對。汽車配置多，品種多，通過人工分析上載進數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，難免會出現(xiàn)錯誤。數(shù)據(jù)上載進數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之后，將從數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)導出的單一車型BOM表和從工程零件清單篩選出的單一車型零件清單通過一些函數(shù)公式進行對比，對比零件號是否一致，其次對比數(shù)量是否一致，以驗證數(shù)據(jù)的準確性。如果兩者對不上，再查找不一致的原因，將數(shù)據(jù)更改。這一驗證方法，主要是減少產(chǎn)品數(shù)據(jù)工程師分析上載的錯誤。(4)工程更改指令的校對。建立完善的工程更改指令管理機制，工程更改指令下發(fā)后，主管、經(jīng)理、平臺總工、下游部門相關人員，都要對工程更改指令進行校對審核;定期對新員工進行培訓，以減少產(chǎn)品設計工程師工程更改指令的錯誤;產(chǎn)品數(shù)據(jù)工程師根據(jù)工程更改指令更改產(chǎn)品數(shù)據(jù)后，需對更改前后數(shù)據(jù)對比，以檢查是否維護錯誤，減少工為的錯誤。(5)下游部門對數(shù)據(jù)的反饋。和下游各部門保持良好的溝通交流，在使用數(shù)據(jù)時，下游各部門如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤，及時反饋給產(chǎn)品數(shù)據(jù)工程師。產(chǎn)品數(shù)據(jù)工程和產(chǎn)品設計工程師對數(shù)據(jù)進行校對，發(fā)現(xiàn)錯誤及時下發(fā)工程更改指令進行更改。(6)數(shù)據(jù)的定期校對。定期將產(chǎn)品數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中導出，與工程零件清單進行校對，以保證BOM表數(shù)據(jù)的準確性。

五、新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理流程

增加產(chǎn)品數(shù)據(jù)驗證流程后，新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理流程更新如下：

六、產(chǎn)品數(shù)據(jù)驗證的效果及結(jié)論

篇（6）

[2] 葉成林 徐福蔭 許駿 移動學習研究綜述 電化教育研究 2004 No.3

[3] 陳偉超 國內(nèi)移動學習研究現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].中國電力教育，2009 No.9

篇（7）

一、引言

隨著汽車工業(yè)日新月異的發(fā)展，現(xiàn)代汽車上使用了大量的電子控制裝置，許多中高檔轎車上采用了十幾個甚至二十幾個電控單元，而每一個電控單元都需要與相關的多個傳感器和執(zhí)行器發(fā)生通訊，并且各控制單元間也需要進行信息交換，如果每項信息都通過各自獨立的數(shù)據(jù)線進行傳輸，這樣會導致電控單元針腳數(shù)增加，整個電控系統(tǒng)的線束和插接件也會增加，故障率也會增加等諸多問題。

為了簡化線路，提高各電控單元之間的通信速度，降低故障頻率，一種新型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡CAN數(shù)據(jù)總線應運而生。CAN總線具有實時性強、傳輸距離較遠、抗電磁干擾能力強;在自動化電子領域的汽車發(fā)動機控制部件、傳感器、抗滑系統(tǒng)等應用中，CAN的位速率可高達1Mbps。同時，它可以廉價地用于交通運載工具電氣系統(tǒng)中。

二、CAN總線簡介

CAN，全稱為“Controller Area Network”，即控制器局域網(wǎng)，是由ISO定義的串行通訊總線，主要用來實現(xiàn)車載各電控單元之間的信息交換，形成車載網(wǎng)絡系統(tǒng)， CAN數(shù)據(jù)總線又稱為CAN—BUS總線。它具有信息共享，減少了導線數(shù)量，大大減輕配線束的重量，控制單元和控制單元插腳最小化，提高可靠性和可維修性等優(yōu)點。

CAN被設計作為汽車環(huán)境中的微控制器通信，在車載各電子控制裝置ECU之間交換信息，形成汽車電子控制網(wǎng)絡。其工作采用單片機作為直接控制單元，用于對傳感器和執(zhí)行部件的直接控制。每個單片機都是控制網(wǎng)絡上的一個節(jié)點，一輛汽車不管有多少塊電控單元，不管信息容量有多大，每塊電控單元都只需引出兩條導線共同接在節(jié)點上，這兩條導線就稱作數(shù)據(jù)總線（Bus）。CAN數(shù)據(jù)總線中數(shù)據(jù)傳遞就像一個電話會議，一個電話用戶就相當于控制單元，它將數(shù)據(jù)“講入”網(wǎng)絡中，其他用戶通過網(wǎng)絡“接聽”數(shù)據(jù)，對這組數(shù)據(jù)感興趣的用戶就會利用數(shù)據(jù)，不感興趣的用戶可以忽略該數(shù)據(jù)。

一個由CAN總線構(gòu)成的單一網(wǎng)絡中，理論上可以掛接無數(shù)個節(jié)點，但實際應用中，所掛接的節(jié)點數(shù)目會受到網(wǎng)絡硬件的電氣特性或延遲時間的限制。使用計算機網(wǎng)絡進行通信的前提是，各電控單元必須使用和解讀相同的“電子語言”，這種語言稱“協(xié)議”。汽車電腦網(wǎng)絡常見的傳輸協(xié)議有多種，為了并實現(xiàn)與眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換，就必須制定標準的通信協(xié)議。隨著CAN在各種領域的應用和推廣，1991年9月Philips Semiconductors制定并了CAN技術規(guī)范（Version 2.0）。該技術包括A和B兩部分。2.0A給出了CAN報文標準格式，而2.0B給出了標準的和擴展的兩種格式。1993年11月ISO頒布了道路交通運輸工具—數(shù)據(jù)信息交換—高速通信局域網(wǎng)國際標準ISO 11898，為控制局域網(wǎng)的標準化和規(guī)范化鋪平了道路。美國的汽車工程學會SAE 2000年提出的J 1939，成為貨車和客車中控制器局域網(wǎng)的通用標準。

三、CAN-BUS數(shù)據(jù)總線的組成與結(jié)構(gòu)

CAN-BUS系統(tǒng)主要包括以下部件：CAN控制器、CAN收發(fā)器、CAN-BUS數(shù)據(jù)傳輸線和CAN-BUS終端電阻。：

1．CAN控制器，CAN收發(fā)器

CAN-BUS上的每個控制單元中均設有一個CAN控制器和一個CAN收發(fā)器。CAN控制器主要用來接收微處理器傳來的信息，對這些信息進行處理并傳給CAN收發(fā)器，同時CAN控制器也接收來自CAN收發(fā)器傳來的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行處理，并傳給控制單元的微處理器。

CAN收發(fā)器用來接收CAN控制器送來的數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到CAN數(shù)據(jù)傳輸總線上，同時CAN收發(fā)器也接收CAN數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)，并將其傳給CAN控制器。

2．數(shù)據(jù)總線終端電阻

CAN-BUS數(shù)據(jù)總線兩端通過終端電阻連接，終端電阻可以防止數(shù)據(jù)在到達線路終端后象回聲一樣返回，并因此而干擾原始數(shù)據(jù)，從而保證了數(shù)據(jù)的正確傳送，終端電阻裝在控制單元內(nèi)。

3．數(shù)據(jù)傳輸總線

數(shù)據(jù)傳輸總線大部分車型用的是兩條雙向數(shù)據(jù)線，分為高位﹝CAN-H﹞和低位﹝CAN-L﹞數(shù)據(jù)線。為了防止外界電磁波干擾和向外輻射，兩條數(shù)據(jù)線纏繞在一起，要求至少每2.5cm就要扭絞一次，兩條線上的電位是相反的，電壓的和總等于常值。

四、車載網(wǎng)絡的應用分類

車載網(wǎng)絡按照應用加以劃分，大致可以分為4個系統(tǒng)：車身系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、信息系統(tǒng)。

1．動力傳動系統(tǒng)

在動力傳動系統(tǒng)內(nèi)，動力傳動系統(tǒng)模塊的位置比較集中，可固定在一處，利用網(wǎng)絡將發(fā)動機艙內(nèi)設置的模塊連接起來。在將汽車的主要因素—跑、停止與拐彎這些功能用網(wǎng)絡連接起來時，就需要高速網(wǎng)絡。

動力CAN數(shù)據(jù)總線一般連接3塊電腦，它們是發(fā)動機、ABS/EDL及自動變速器電腦（動力CAN數(shù)據(jù)總線實際可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動與組合儀表等電腦）。總線可以同時傳遞10組數(shù)據(jù)，發(fā)動機電腦5組、ABS/EDL電腦3組和自動變速器電腦2組。數(shù)據(jù)總線以500Kbit/s速率傳遞數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)組傳遞大約需要0.25ms，每一電控單元7~20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序為ABS/EDL電控單元發(fā)動機電控單元自動變速器電控單元。

在動力傳動系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳遞應盡可能快速，以便及時利用數(shù)據(jù)，所以需要一個高性能的發(fā)送器，高速發(fā)送器會加快點火系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳遞，這樣使接收到的數(shù)據(jù)立即應用到下一個點火脈沖中去。CAN數(shù)據(jù)總線連接點通常置于控制單元外部的線束中，在特殊情況下，連接點也可能設在發(fā)動機電控單元內(nèi)部。

2．車身系統(tǒng)

與動力傳動系統(tǒng)相比，汽車上的各處都配置有車身系統(tǒng)的部件。因此，線束變長，容易受到干擾的影響。為了防干擾應盡量降低通信速度。在車身系統(tǒng)中，因為人機接口的模塊、節(jié)點的數(shù)量增加，通信速度控制將不是問題，但成本相對增加，對此，人們正在摸索更廉價的解決方案，目前常常采用直連總線及輔助總線。

舒適CAN數(shù)據(jù)總線連接一般連接七個控制單元，包括中央控制單元、車前車后各一個受控單元及四個車門的控制單元。舒適CAN數(shù)據(jù)傳遞有七大功能：中控門鎖、電動窗、照明開關、空調(diào)、組合儀表、后視境加熱及自診斷功能。控制單元的各條傳輸線以星狀形式匯聚一點。這樣做的好處是：如果一個控制單元發(fā)生故障，其他控制單元仍可發(fā)送各自的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)使經(jīng)過車門的導線數(shù)量減少，線路變得簡單。如果線路中某處出現(xiàn)對地短路，對正極短路或線路間短路，CAN系統(tǒng)會立即轉(zhuǎn)為應急模式運行或轉(zhuǎn)為單線模式運行。

數(shù)據(jù)總線以62.5Kbit/s速率傳遞數(shù)據(jù)，每一組數(shù)據(jù)傳遞大約需要1ms，每個電控單元20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序為：中央控制單元駕駛員側(cè)車門控制單元前排乘客側(cè)車門控制單元左后車門控制單元右后車門控制單元。由于舒適系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以用較低的速率傳遞，所以發(fā)送器性能比動力傳動系統(tǒng)發(fā)送器的性能低。

整個汽車車身系統(tǒng)電路主要有三大塊：主控單元電路、受控單元電路、門控單元電路。

主控單元按收開關信號之后，先進行分析處理，然后通過CAN總線把控制指令發(fā)送給各受控端，各受控端響應后作出相應的動作。車前、車后控制端只接收主控端的指令，按主控端的要求執(zhí)行，并把執(zhí)行的結(jié)果反饋給主控端。門控單元不但通過CAN總接收主控端的指令，還接收車門上的開關信號輸入。根據(jù)指令和開關信號，門控單元會做出相應動作，然后把執(zhí)行結(jié)果發(fā)往主控單元。

（1）安全系統(tǒng)

這是指根據(jù)多個傳感器的信息使安全氣囊啟動的系統(tǒng)，由于安全系統(tǒng)涉及到人的生命安全，加之在汽車中氣囊數(shù)目很多，碰撞傳感器多等原因，要求安全系統(tǒng)必須具備通信速度快、通信可靠性高等特點。

（2）信息系統(tǒng)

信息系統(tǒng)在車上的應用很廣泛，例如車載電話、音響等系統(tǒng)的應用。對信息系統(tǒng)通信總線的要求是：容量大、通信速度非常高。通信媒體一般采用光纖或銅線，因為此兩種介質(zhì)傳輸?shù)乃俣确浅？欤軡M足信息系統(tǒng)的高速化需求。

五、CAN總線技術在汽車中應用的關鍵技術

利用CAN總線構(gòu)建一個車內(nèi)網(wǎng)絡，需要解決的關鍵技術問題有：

（1）總線傳輸信息的速率、容量、優(yōu)先等級、節(jié)點容量等技術問題

（2）高電磁干擾環(huán)境下的可靠數(shù)據(jù)傳輸

（3）確定最大傳輸時的延時大小

（4）網(wǎng)絡的容錯技術

（5）網(wǎng)絡的監(jiān)控和故障診斷功能

（6）實時控制網(wǎng)絡的時間特性

（7）安裝與維護中的布線

（8）網(wǎng)絡節(jié)點的增加與軟硬件更新(可擴展性)

六、結(jié)束語

CAN總線作為一種可靠的汽車計算機網(wǎng)絡總線，現(xiàn)已開始在先進的汽車上得到應用，從而使得各汽車計算機控制單元能夠通過CAN總線共享所有的信息和資源，以達到簡化布線、減少傳感器數(shù)量、避免控制功能重復、提高系統(tǒng)可靠性和可維護性、降低成本、更好地匹配和協(xié)調(diào)各個控制系統(tǒng)之目的，隨著汽車電子技術的發(fā)展，具有高度靈活性、簡單的擴展性、優(yōu)良的抗干擾性和糾錯能力的CAN總線通信協(xié)議必將在汽車電控系統(tǒng)中得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1] 王箴．CAN總線在汽車中應用[N]．中國汽車報．2004．

[2] 鄔寬明．CAN總線原理和應用系統(tǒng)設計．航空航天大學出版社．1996．

[3] 周震．基于CAN總線的車身控制模塊．南京航空航天大學．2005．

篇（8）

【關鍵詞】智能駕駛 智能汽車 發(fā)展現(xiàn)狀 智能技術

【引 言】

隨著更加先進的靈巧型傳感器、快速響應的執(zhí)行器、高性能ECU、先進的控制策略、計算機網(wǎng)絡技術、雷達技術、第三代移動通訊技術在汽車上的廣泛應用，現(xiàn)代汽車正朝著更加智能化、自動化和信息化的機電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，以達到“人—汽車—環(huán)境”的完美協(xié)調(diào)。

【正 文】

一、智能駕駛過程的實現(xiàn)

智能駕駛的實現(xiàn)需要大量的電子電路元件支持，主要有：傳感器、電控單元（ECU）、執(zhí)行器、控制策略、總線、電源、智能通信系統(tǒng)。

隨著傳感器技術、信息處理技術、測量技術與計算機技術的發(fā)展，智能駕駛系統(tǒng)也得到了飛速的發(fā)展。

現(xiàn)在的智能駕駛技術大多是通過多傳感器實現(xiàn)的。多傳感器信息融合實際上是人對人腦綜合處理復雜問題的一種功能模擬。多傳感器信息融合就像人腦綜合處理信息的過程一樣，它充分利用多個傳感器資源，通過對各種傳感器及其觀測信息的合理支配與使用，將各種傳感器在空間和時間上的互補與冗余信息依據(jù)某種優(yōu)化準則結(jié)合起來，產(chǎn)生對觀測環(huán)境的一致性解釋或描述。信息融合的目標是基于各種傳感器分離觀測信息，通過對信息的優(yōu)化組合導出更多的有效信息。這是最佳協(xié)同作用的效果，它的最終目的是利用多個傳感器共同或聯(lián)合操作的優(yōu)勢來提高整個系統(tǒng)的有效性。

目前經(jīng)常使用一個雷達傳感器探測前方的車輛或障礙。雷達雖然在直路上的性能良好，但當?shù)缆窂澢鷷r，探測的信號將不完全可靠，有時還會有探測的盲點或產(chǎn)生錯誤報警。為了防止錯誤報警，常對雷達的輸出進行標準卡爾曼濾波，但這并不能有效解決探測盲點問題。為了更可靠地解決這類問題，可以使用掃描雷達或多波束雷達，但其價格昂貴。這里選用低價的視覺傳感器作為附加信息，視覺傳感器經(jīng)常能提供掃描雷達和多波束雷達所不能提供的信息。

雷達傳感器和視覺傳感器配合作用實現(xiàn)對復雜道路狀況的探測、識別，然后將信息通過總線電路發(fā)送給ECU，ECU處理后將命令發(fā)送給執(zhí)行器，執(zhí)行器將作用于汽車的油門、動力、轉(zhuǎn)向、剎車等系統(tǒng)，實現(xiàn)汽車的只能行駛。［本站論文由中國收集整理，轉(zhuǎn)載請注明出處中國］

二、智能汽車發(fā)展現(xiàn)狀

回想過去，汽車都是由驅(qū)動裝置驅(qū)動幾乎所有的機械和液壓系統(tǒng)，現(xiàn)在則由電子元件和系統(tǒng)的組合來完成。電子感應器增強或甚至已經(jīng)取代了各種機械系統(tǒng)。一些高檔汽車具有多達70個ECU。一般汽車的感應器數(shù)量已經(jīng)達到35個，而一個高檔汽車的感應器數(shù)量達到了60個。通常汽車還附帶6個左右的氣囊。這意味著現(xiàn)在的汽車更復雜、更安全，并且駕駛起來更簡單。和以前的汽車相比，它們也更具智能化，并將繼續(xù)獲得更高的智能。

1、 智能泊車的Lexus LS460

Toyota公司2006年推出（最近才進入中國市場）的Lexus LS460最大的賣點就是智能泊車系統(tǒng)，該車型的電視廣告就是在展示智能泊車系統(tǒng)其精準的泊車路線。Lexus LS460的智能泊車輔助系統(tǒng)可對后座和前座攝像頭的圖像進行處理，利用該結(jié)果去控制電子動力方向盤和一個電子油門。只需輕觸一個按鈕和駕駛者的少許制動，系統(tǒng)就可以把車剎住。同樣地，LS460的VDIM(Vehicle Dynamic Integrated Management)系統(tǒng)從各種感應器中搜尋數(shù)據(jù)以預知剎車。利用這一數(shù)據(jù)，加上駕駛者的輸入信息來幫助駕駛者恢復對汽車的控制。它通過啟動電控剎車、電子動力轉(zhuǎn)向、防抱死制動、車輛穩(wěn)定性控制、剎車輔助、電子剎車力分配和引擎扭矩等功能來恢復控制。

2、 雷達和攝像頭加強了駕駛技術

在像Mercedes-Benz S-class這樣的車上，24/77 GHz雷達導航系統(tǒng)在提高安全性方面起到很重要的作用。Brake Assist(剎車輔助)、Parking Assist(泊車輔助)、Pre-Safe(預警安全)、Distronic Plus(巡航控制)以及Adaptive Brake(自適應制動)功能采用七個雷達感應器(五個在前緩沖器、兩個在后緩沖器)來加強安全水平。擁有這些功能，汽車就可以感應到即將發(fā)生的碰撞，使駕駛者可以采取躲避措施。雷達系統(tǒng)允許自動制動應用。另外，如果探測到潛在的碰撞，它就會關閉天窗和加固安全帶。［本站論文由中國收集整理，轉(zhuǎn)載請注明出處中國］

現(xiàn)在基于雷達和自適應巡航控制的系統(tǒng)正蓬勃發(fā)展，在很多Mercedes-Benz和Toyota模型中都可以發(fā)現(xiàn)他們的身影。Volkswagen Passat和BMW的3系列也同樣具有這樣的雷達。為了改善交通安全，NISSAN公司開發(fā)了車距控制輔助系統(tǒng)(Distance Control Assist System)以幫助駕駛者控制他們自身與面前車輛之間的距離。這個系統(tǒng)采用一個在前緩沖器的雷達感應器，來確定定駕駛者的尾隨距離和雙方車輛的相對速度。如果駕駛者松開加速踏板，或者沒有踩住加速踏板，系統(tǒng)就會自動啟動制動。如果系統(tǒng)確定需要制動，那么在儀表板和蜂鳴器上就會出現(xiàn)一個指示器，然后加速踏板會自動上移以幫助駕駛者轉(zhuǎn)換到制動。［本站論文由中國收集整理，轉(zhuǎn)載請注明出處中國］

另一個關鍵功能，即攝像頭，給駕駛者返回狹窄停車位并執(zhí)行能見度受限操作時提供了更佳的視野。研究表明，很多兒童是因為駕駛者在返回停車位的時候看不見他們而致死的。復雜的全輪驅(qū)動一度只是高檔汽車的安全堡壘。而如今，它是很多車輛的標準配置。這些系統(tǒng)通過瞬間提供車軸最需要的動力，可在惡劣的駕駛條件下提供最佳動力。

3、 智能化車燈

對安全性的關注也延伸到前燈。由Gentex公司開發(fā)的Chrysler 300C具有Smart Beam系統(tǒng)。它根據(jù)公路情況自動開啟和關閉前燈。在后視鏡里裝了一個前向CMOS圖象感應器，它讓車燈一直維持開啟狀態(tài)，直到在公路上探測到其它車的前燈或尾燈，它才轉(zhuǎn)換到近光燈。為了避免分散相向行駛駕駛者的注意力，該系統(tǒng)可使遠光燈漸開和漸關。

Mercedes-Benz S-class汽車有兩個照射公路的紅外線前燈。當汽車的近光燈打開，它們將駕駛者的視野范圍擴展到150多米，使其能更快看見行人、停泊的汽車和其他障礙物。同時也減少了黑暗中駕駛發(fā)生碰撞的危險。

4、 智能駕駛環(huán)境——無線基礎設施

到目前為止，汽車中的無線技術仍限制在車載蜂窩電話。但是當這些研究者針對路邊站的安全架構(gòu)而進一步調(diào)查Wi-Fi通信使用狀況的時候，這可能會有所改變。

交通部(DOT)的VII計劃試圖使用無線連接來避免碰撞。有車輛接近十字路口或死角的時候，基站將通知和提醒其它基站和駕駛者。該系統(tǒng)也會提供交通速度和密度的數(shù)據(jù)，使路標可以通知駕駛者在進入高速公路前倒車。

該計劃還將開發(fā)可以在不同情況下警告駕駛者的集成先進技術，這些情況包括：當駕駛者將要離開公路的時候，當駕駛者和另一企圖改車道的車輛有碰撞危險時候，以及和前方車輛有碰撞危險的時候。

5、 動力傳動電子控制系統(tǒng)

主要包括發(fā)動機電子控制（包括汽油機和柴油機）、自動變速器控制（ECT、CVT/ECVT等）以及動力傳動總成的綜合電子控制等。控制系統(tǒng)主要由各種傳感器、執(zhí)行機構(gòu)和電控單元（ECU）組成。其主要是保證汽車在不同的工況下均能處在最佳狀態(tài)下運行，并簡化駕駛員的有關操作，從而降低油耗和排放，減少動力傳動系統(tǒng)的沖擊，減輕駕駛?cè)藛T的勞動強度，提高汽車的動力性、經(jīng)濟性和舒適性。

6、底盤電子控制系統(tǒng)

包括制動防滑與動態(tài)車身控制系統(tǒng)（ABS/ASR、ESP/VDC）,牽引力控制系統(tǒng)、懸架及車高控制系統(tǒng)、輪胎監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)、巡航控制系統(tǒng)（CCS）、轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(如4WS)、驅(qū)動控制系統(tǒng)（如4WD）等。其主要用于提高汽車的安全性、舒適性和動力性等。近些年來，這類控制系統(tǒng)開始在普通轎車上廣泛采用。

7、 車身電子控制系統(tǒng)

主要包括安全氣囊（SRS）、自動座椅、自動空調(diào)控制、車內(nèi)噪音控制、中央防盜門鎖、視野照明控制、自動刮水器、自動門窗、自動防撞系統(tǒng)以及滿足不同用電設備的電源管理系統(tǒng)。主要是用來增強汽車的安全性、舒適性和方便性。

8、 多媒體娛樂、通訊系統(tǒng)

篇（9）

隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術的應用越來越廣泛，汽車電子化的程度也越來越高。汽車技術與電子技術相結(jié)合催生出汽車電子技術概念。電子技術在現(xiàn)代汽車工業(yè)中的廣泛應用加快了電子汽車的發(fā)展趨勢，推動了汽車功能的多元化和便捷化。

一、汽車電子技術

現(xiàn)代電子技術與汽車工業(yè)的結(jié)合促成了電子汽車概念的誕生和實現(xiàn)，概括地來說當前的汽車電子技術主要包括：智能化集成傳感器：提供用于模擬和處理的信號，而且還能對信號作坊大處理。同時，他還能自動進行時漂、溫漂和非線性的自動校正，具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號的質(zhì)量不受影響；嵌入式微處理機已廣泛地應用與安全、環(huán)保、發(fā)動機、傳動系、速度控制和故障診斷中。軟件技術：隨著汽車電子技術應用的增加，對有關控制軟件的需求也相應增加，并可能要求進一步計算機聯(lián)網(wǎng)。因此，要求使用多種語言，并開發(fā)出通用的高水平軟件，以滿足多種硬件的要求。轎車上多通道傳輸網(wǎng)絡將大大地依賴于軟件；多通道傳輸技術，多通道傳輸技術的采用，對電子控制集成化的實現(xiàn)是十分必要和有效的。采用這種技術后，使各個數(shù)據(jù)線成為一個網(wǎng)絡，以便分享汽車中心計算機的信息。汽車車載電子網(wǎng)絡：汽車電子設備發(fā)展的一個重要趨勢是大量使用微處理機來改善汽車的性能。隨著電控器件在汽車上越來越多的應用，車載電子設備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要。為了進一步提高行使的經(jīng)濟性，溫度及車速等信息必須在不同控制單元間交換。由此，以分布式控制系統(tǒng)為基礎構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡系統(tǒng)是很有必要的。集成化技術：汽車電子技術的一個發(fā)展趨向是功能集成化，從而實現(xiàn)更經(jīng)濟、更有效以及可診斷的數(shù)據(jù)中心。光導纖維：汽車電子技術的進步，已使各系統(tǒng)控制走向集中，形成整車控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)除了中心電腦外，甚至包括多達23個微處理器及大量傳感器和執(zhí)行部件，組成一個龐大而復雜的信息交換與控制系統(tǒng)等。

二、國內(nèi)汽車電子技術發(fā)展

電子技術在汽車工業(yè)中的應用加快了汽車技術的升級和突破，自20世紀80年代以來，汽車工業(yè)的長足發(fā)展，也是以電子技術（特別是計算機、集成電路技術）為動力而實現(xiàn)的。采用電子技術是解決汽車所面臨的諸多技術問題的最佳方案。因此一國電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平及其在汽車工業(yè)領域的應用情況決定了其在未來軌跡汽車行業(yè)競爭中的地位和影響力。目前，國產(chǎn)汽車的電子技術應用多數(shù)還處于初級階段。只有少數(shù)廠家，主要集中在一些中外合資和國內(nèi)較為先進的汽車生產(chǎn)廠家，開始將電子控制裝置應用在汽車工業(yè)中。國內(nèi)現(xiàn)在采用的電子裝置主要包括發(fā)動機的燃油噴射、電子點火控制、汽車安全性方面的安全氣囊，ABS等領域，而且多數(shù)為直接引進國外產(chǎn)品組裝，國內(nèi)科研院所目前有關汽車電子技術應用的研究也主要集中在發(fā)動機控制、電控懸架、ABS系統(tǒng)等幾個方面，在汽車的電子網(wǎng)絡化技術、GPRS導航及智能交通系統(tǒng)的研究等方面與國外還有一定差距。

三、現(xiàn)代電子技術促進汽車智能管理的發(fā)展

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民群眾對汽車工業(yè)要求的逐步提高，當前的電子技術在汽車工業(yè)領域里得到了很好較快較好的應用。汽車智能管理系統(tǒng)就是這一應用的重要體現(xiàn)。車輛智能管理儀（以下簡稱管理儀）硬件構(gòu)成主要由CPU，數(shù)據(jù)存儲器擴展電路、IC卡接口電路、GPS接收電路、光電隔離的輸入、輸出電路、數(shù)碼相機控制電路、指示燈、蜂鳴器及電源部分組成。采用GPS接收機接收衛(wèi)星的信號，經(jīng)過計算后可得出車輛所處的經(jīng)緯度、行駛速度、行駛方向等參數(shù)。管理儀還能夠采集與司機操作有關的數(shù)據(jù)，如剎車、遠光燈、近光燈、左右轉(zhuǎn)向燈、喇叭、霧燈、制動氣壓、車門開關等參數(shù)。管理儀根據(jù)預先設定的時間間隔和特殊事件的觸發(fā)，將有關數(shù)據(jù)保存入IC（Intelligent Card）卡中。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，車輛管理部門就可以對車輛的歷史運行狀況進行檢查、管理，以確定車輛是否按照規(guī)定的要求運行。管理儀還能夠?qū)ψ罱?5次停車前，每次停車前50秒的所有信息進行詳細記錄，GPS數(shù)據(jù)的采集速度受GPS系統(tǒng)的限制，每秒鐘記錄1次，其他參數(shù)每隔0.2秒記錄一次。管理儀還具有數(shù)碼照相機的控制接口，可以根據(jù)外部觸發(fā)信號，對車內(nèi)的情景拍照。 轉(zhuǎn)貼于

汽車工業(yè)是高科技工業(yè)，汽車性能的每一步提升都伴隨著新技術、新工藝的運用。電子技術是21世紀推動經(jīng)濟發(fā)展和社會變革的重要技術之一，電子技術的發(fā)展及其在汽車工業(yè)領域的廣泛應用將有效提升汽車工業(yè)的發(fā)展水平。

參考文獻

[1]高艷青：《現(xiàn)代電力電子及電源技術的發(fā)展趨勢》，載《電腦與電信》2007，1.

[2]張慶湘：《淺析電子技術在現(xiàn)代汽車工業(yè)中的發(fā)展與應用》，載《企業(yè)技術開發(fā)》2007，6.

[3]李衛(wèi)東：《淺談電子技術在現(xiàn)代汽車工業(yè)領域中的應用》，載《中國職工教育》2005，9.

篇（10）

【關鍵詞】車載網(wǎng)絡 車身系統(tǒng) 動力傳動系統(tǒng) 安全系統(tǒng) 信息系統(tǒng)

1 汽車的網(wǎng)絡化

在傳統(tǒng)汽車中，開關、繼電器、電磁儀表等與電子相關的零部件構(gòu)成了汽車電器，它們之間信息交互是建立在點對點電氣信號連接基礎上的。電氣信號的種類也局限于模擬信號和開關信號。實施信號連接的電線束，通常稱為線束。

汽車中電器的技術含量和數(shù)量是衡量汽車性能的一個重要標志。汽車電器技術含量和數(shù)量的增加，意味著汽車性能的提高。但汽車電器的增加，同樣使汽車電器之間的信息交互橋梁――線束和與其配套的電器接插件數(shù)量成倍上升。在1955年平均一輛汽車所用線束總長度為45米；而到了2002年，一輛汽車所用的平均線束總長度達到了4000米。線束的增加不但占據(jù)了車內(nèi)的有效空間，增加了裝配和維修的難度，提高了整車成本，而且妨礙了整車可靠性的提高。

為了在提高性能與控制線束數(shù)量之間尋求一種有效的解決途徑，在20世紀80年代初，出現(xiàn)了一種基于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的車內(nèi)信息交互方式――車載網(wǎng)絡。

汽車制造商根據(jù)各個地方不同速度的要求，將會制定出幾個不同標準的車載網(wǎng)絡。“對于所有的汽車制造商來說，車載網(wǎng)絡中的很多運行都涉及到工業(yè)標準，” 通用汽車公司的一位研究電子動力傳輸?shù)膶＜褼ennis Bogden說。“如果你獲得高速的數(shù)據(jù)是通過鏈接一個網(wǎng)絡，而低速的數(shù)據(jù)又是鏈接另一個網(wǎng)絡的話，我們就早已經(jīng)停止了各種各樣的技術嘗試，因為我們需要的僅僅是一個車載網(wǎng)絡。”

2 車載網(wǎng)絡的應用

車載網(wǎng)絡按照應用加以劃分，大致可以分為4個系統(tǒng)：車身系統(tǒng)、動力傳動系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、信息系統(tǒng)。

在動力傳動系統(tǒng)內(nèi)，動力傳動系統(tǒng)模塊的位置比較集中，可固定在一處，利用網(wǎng)絡將發(fā)動機艙內(nèi)設置的模塊連接起來。在將汽車的主要因素―行駛、停車與轉(zhuǎn)向這些功能用網(wǎng)絡連接起來時，就需要高速網(wǎng)絡。

動力CAN數(shù)據(jù)總線一般連接3塊電腦，它們是發(fā)動機、ABS/EDL及自動變速器電腦（動力CAN數(shù)據(jù)總線實際可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動與組合儀表等電腦）。總線可以同時傳遞10組數(shù)據(jù)，發(fā)動機電腦5組、ABS/EDL電腦3組和自動變速器電腦2組。數(shù)據(jù)總線以500Kbit/s速率傳遞數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)組傳遞大約需要0.25ms，每一電控單元7～20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序為ABS/EDL電控單元發(fā)動機電控單元自動變速器電控單元。

與動力傳動系統(tǒng)相比，汽車上的各處都配置有車身系統(tǒng)的部件。因此，線束變長，容易受到干擾的影響。為了防干擾應盡量降低通信速度。在車身系統(tǒng)中，因為人機接口的模塊、節(jié)點的數(shù)量增加，通信速度控制將不是問題，但成本相對增加，對此，人們正在摸索更廉價的解決方案，目前常常采用直連總線及輔助總線。

整個汽車車身系統(tǒng)電路主要有三大塊：主控單元電路、受控單元電路、門控單元電路。

主控單元按收開關信號之后，先進行分析處理，然后通過CAN總線把控制指令發(fā)送給各受控端，各受控端響應后作出相應的動作。車前、車后控制端只接收主控端的指令，按主控端的要求執(zhí)行，并把執(zhí)行的結(jié)果反饋給主控端。門控單元不但通過CAN總接收主控端的指令，還接收車門上的開關信號輸入。根據(jù)指令和開關信號，門控單元會做出相應動作，然后把執(zhí)行結(jié)果發(fā)往主控單元。

網(wǎng)絡技術在汽車上的應用，不但增強了汽車的性能，而且減少了線束的用量。2003年6月在南京菲亞特下線的“派力奧?周末風”，由于采用了汽車整體車載網(wǎng)絡技術，從而減少了23%的線束，降低元件重量2.8千克。在“派力奧?周末風”中，車載網(wǎng)絡將前照燈照明、前/后窗自動玻璃清洗控制、轉(zhuǎn)向燈控制、后風窗雨刮器、內(nèi)部照明系統(tǒng)、單點觸電動窗自動升降、電子防盜系統(tǒng)通過網(wǎng)絡連為一體。

3 汽車網(wǎng)絡的發(fā)展

近兩年在中國生產(chǎn)，價格在8萬元～20萬元之間，采用車載網(wǎng)絡的轎車、SUV情況。價格在20萬元以下的轎車屬于普及型轎車，但車載網(wǎng)絡卻在近兩年在中國生產(chǎn)的普及型轎車中占據(jù)了相當大的比重，說明車載網(wǎng)絡已在轎車中進入產(chǎn)業(yè)化階段，它不再是高檔轎車獨享的專用高級技術。說明CAN總線已成為普及型轎車車載網(wǎng)絡的主流。

在車載網(wǎng)絡的發(fā)展過程中，通信介質(zhì)已日益引起關注，目前POF已得到大量應用。此前德國寶馬汽車公司宣布在2002年3月上市的最高級新款轎車“BMW7”系列中采用了50米POF。它表明大量采用POF車載網(wǎng)絡的汽車已經(jīng)開始進入實用階段。

數(shù)據(jù)通信對速度的要求是永無止境的。在車載網(wǎng)絡的發(fā)展過程中，介質(zhì)的通信速度是制約車載網(wǎng)絡應用和發(fā)展的一個重要因素。POF在汽車上的成功應用，不但推動了以Byteflight、FlexRay和MOST等現(xiàn)有的以POF為介質(zhì)的高速車載網(wǎng)絡的產(chǎn)業(yè)化應用，而且為下一代車載網(wǎng)絡的發(fā)展創(chuàng)造了條件。隨著人類生活空間的拓展，IT融合于汽車之中是未來發(fā)展的必然趨勢，而作為IT裝置之間實施信息交互媒介的網(wǎng)絡，將會有更多類似于IEEE 1394、Bluetooth等IT領域應用的網(wǎng)絡向汽車滲透。

隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，面對中國巨大的轎車市場，世界上各大汽車制造商紛紛與國內(nèi)汽車制造廠合作生產(chǎn)轎車，并且所生產(chǎn)轎車的技術含量正逐漸與世界同步。據(jù)相關資料報道，近年來在國內(nèi)生產(chǎn)的轎車中，汽車電子在汽車中所占的比例及其汽車電子的技術含量已超過世界轎車的平均水平。

目前國際汽車工業(yè)廣泛采用系統(tǒng)開發(fā)、項目平臺、全球采購、模塊化供貨等運作方式。最近上海、浙江、廣東已在不同程度上起動了汽車電子產(chǎn)業(yè)。政府的支持、市場的需求為中國汽車電子的發(fā)展提供了良好平臺。車載網(wǎng)絡是典型的實時嵌入式網(wǎng)絡系統(tǒng)，而中國擁有較多的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員，提供了大量的人才儲備。這是中國汽車電子的發(fā)展機遇，也是具有自主知識產(chǎn)權(quán)車載網(wǎng)絡在中國的發(fā)展機遇。

車載網(wǎng)絡作為連接車內(nèi)機械、電器和電子信息的紐帶，是整車的核心技術，而國內(nèi)汽車工業(yè)的現(xiàn)狀將注定具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車載網(wǎng)絡的大量運用還需要汽車企業(yè)和相關技術開發(fā)商付出大量的努力。

參考文獻

[1]李剛炎，于翔鵬.CAN 總線技術及其在汽車中的應用[Z].中國科技論文在線，2006.

[2]楊維俊.汽車車載網(wǎng)絡系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.