汽車應用技術畢業(yè)論文3000字(2)
汽車應用技術畢業(yè)論文3000字
汽車應用技術3000字論文篇三:《試談電子技術在汽車中應用》
【摘要】電子技術讓汽車節(jié)能、安全和智能。從汽車電子電氣架構技術的應用、汽車動力系統(tǒng)的電氣化、主動安全和被動安全等方面進行綜述。列舉了博世車載安全系統(tǒng);以明銳乘用車為案例,對電子穩(wěn)定系統(tǒng)闡述。
【關鍵詞】汽車電子;節(jié)能減排;安全
中國已經(jīng)成為世界第一大汽車產(chǎn)銷國,隨著科技創(chuàng)新發(fā)展,必將推動中國成為汽車產(chǎn)業(yè)強國。汽車電子技術是影響汽車產(chǎn)業(yè)做強的重要因素,汽車電子使得汽車更節(jié)能、更環(huán)保、更安全、更智能、更舒適。
1.汽車電子趨勢
推動電子系統(tǒng)銷售變化的主要因素是:機械和液壓系統(tǒng)被取代,安全系統(tǒng)增多,降低燃油消耗,減少環(huán)境污染。
該系統(tǒng)通過車速傳感器和扭矩傳感器采集的信號,由電子控制單元ECU直接控制電機,省去了傳動帶驅動的液壓泵、高壓膠管以及各種轉向和液壓傳動裝置。EPS電機只在需要時運轉,而傳動帶驅動或電控液壓助力轉向EHPS系統(tǒng)卻一直運轉,消耗燃油。
2.汽車電子電氣架構的技術應用
電子電氣系統(tǒng)架構整合了動力,駕駛員信息,娛樂,底盤,車身,乘客保護,舒適,方便性,診斷,容錯,能源管理,數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,動力及信號網(wǎng)絡,實體及功能劃分和暖風空調。其特點是可擴性增強,容納更多功能,診斷性能改善,電子及功能性整合,線路簡化,減少了連接器的數(shù)量,更小的電子器件,富有創(chuàng)新的布線方案,線束尺寸更小,設計的可制造性更強,更少的VAP作業(yè),更少的對接件,可靠的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,改善了壓接、剪切的可靠性,更容易安裝。
電子電氣架構的技術產(chǎn)品如表2—1所示。
3.汽車動力系統(tǒng)
能源儲備量的下降,國內汽車保有量的迅速增長,汽車燃燒液體油料所造成的大氣污染嚴重,預計2020年我國汽車的CO2排放量會增加4倍,汽車動力系統(tǒng)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),而CO2排放問題是我國汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展所面臨的最大挑戰(zhàn)。
低碳化無疑將成為世界汽車動力總成技術發(fā)展的杠桿,世界主要汽車生產(chǎn)及消費大國都先后制定了CO2減排法規(guī)。汽車動力總成低碳化主要依靠傳統(tǒng)內燃機“高效化”實現(xiàn),未來汽車動力總成低碳化依靠“電氣化”實現(xiàn)。汽車動力總成“高效化”依賴于內燃機和變速器電子技術,汽車動力總成“電氣化”依賴于電機和電池電子控制技術,微處理器技術的巨大進步使發(fā)動機已經(jīng)成為真正的數(shù)字化智能機械。
混合動力技術是高安全性、高可靠性和高智能的電子產(chǎn)品集成技術,其優(yōu)化了傳統(tǒng)型汽車,在安全性、控制策略、起停系統(tǒng)、電驅動、發(fā)電機等方面得到了改善。當然,將混合動力系統(tǒng)整合到現(xiàn)有的車型中會提高電子電氣架構的復雜性,但是混合動力的零部件、分系統(tǒng)、總成及現(xiàn)有的電子電氣架構必須為提供優(yōu)化的解決方案而整合。
4.汽車安全性
車輛事故的數(shù)據(jù)是驚人的,絕大多數(shù)的碰撞事故發(fā)生在路況和天氣較好的條件下,而且駕駛員的錯誤時造成事故發(fā)生最主要的原因。被動安全能夠減少了碰撞所造成的傷亡,但是不能幫助減少碰撞事故的發(fā)生。
4.1 汽車安全趨勢
主動安全能夠幫助減少碰撞事故的發(fā)生,把防止碰撞發(fā)生放在第一位,所以汽車的安全趨勢從被動安全過渡到主動安全的集成。未來汽車強調:
安全:采用主動安全技術來減少和避免碰撞。
綠色:高效率和低排放的動力總成。
互聯(lián):采用無線和有線通訊技術提供先進的娛樂和通訊手段。
4.2 主動安全系統(tǒng)
(1)具備起停功能的自適應巡航系統(tǒng)ACC。
(2)碰撞緩解系統(tǒng),采用雷達傳感器來控制剎車輔助制動。
(3)具備自動剎車功能的碰撞緩解系統(tǒng),雷達和視頻數(shù)據(jù)的融合,車輛和行人的檢測和分類,剎車輔助和自動剎車。
(4)集成的前視智能視頻系統(tǒng)IFV,車輛偏離預警系統(tǒng)LDW,主動夜視系統(tǒng),基于視頻的前向碰撞預警系統(tǒng)FCW。
(5)側邊告警系統(tǒng),盲區(qū)檢測,換道、并道輔助。
(6)倒車、泊車輔助系統(tǒng),倒車攝像頭RVC,基于RVC的倒車、泊車輔助系統(tǒng)。
4.3 博世的安全、卓越和舒適理念
主動安全里程牌:安全制動ABS,加速時車輪不打滑TCS,防止側滑和側翻。
CAPS通過主動和被動系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)以及駕駛員輔助系統(tǒng)(先前已獨立運行),幫助避免和減輕碰撞,是一種智能模塊化安全系統(tǒng)。
4.3.1 主動安全系統(tǒng)預防碰撞
早期,駕駛員在緊急制動時,通常會失去對車輛的控制。而1978年出現(xiàn)的防抱死制動系統(tǒng)ABS,可以監(jiān)控車輪轉速并防止由于車輪抱死而導致車輛在制動過程中發(fā)生的轉向。ABS原理隨后被運用于各種新功能中,如牽引力控制系統(tǒng)TCS,可防止加速過程中驅動輪打滑。
1995年,隨著電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)ESP的引入,主動駕駛安全發(fā)展到一個全新的階段。穩(wěn)定性控制系統(tǒng)ESP不但影響車輛的縱向運動,還影響其橫向運動。因而,其能識別所有來自不穩(wěn)定性的威脅,并采用目標制動在瞬間對駕駛行為進行干預。這樣,在任何駕駛條件下,車輛更加容易控制,并防止了車輛起動前打滑。
4.3.2 被動安全系統(tǒng)降低碰撞影響
在被動安全系統(tǒng)領域,博世運用其25年來積累的經(jīng)驗,開發(fā)出一種可靠乘員安全電子系統(tǒng)。這包括可在碰撞發(fā)生時觸發(fā)的氣囊和安全帶張緊裝置等系統(tǒng),以對乘員提供最佳保護。博世開發(fā)并生產(chǎn)了在碰撞發(fā)生時對被動安全系統(tǒng)進行精確控制的電子元件。中央氣囊控制裝置對傳感器信號進行評估,確定碰撞中的力和方向,并在必要時觸發(fā)車輛的約束裝置。
4.3.3 從舒適到安全系統(tǒng)
駕駛員輔助系統(tǒng)最初定位為舒適性和方便性,現(xiàn)在,其正經(jīng)歷一個合理的深入發(fā)展過程,支持車輛防碰撞系統(tǒng),因而其在交通安全方面越來越重要。在外部觀察傳感器的幫助下,車輛查看周圍發(fā)生的一切,對情況進行分析,并識別危險情況。這個信息用于支持并警告駕駛員,甚至可以在緊急情況下自動干預駕駛行為。第一代系統(tǒng)已經(jīng)投入市場:如,自適應巡航控制ACC。該系統(tǒng)可控制車速,甚至可自動在高速公路和二級公路上與前車保持一個安全距離。 4.3.4 聯(lián)網(wǎng)帶來的新安全功能
世界各地,公路交通的密度不斷增加,促使安全和保護系統(tǒng)方面的需求也不斷增加。系統(tǒng)已經(jīng)被用于防止碰撞和挽救生命,進一步提升當前已較高的安全標準,首先是將之前在CAPS結構內部獨立作用的車輛系統(tǒng),如ESP、氣囊控制系統(tǒng)和ACC系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
4.4 案例
上海大眾斯柯達明銳的電子穩(wěn)定系統(tǒng)ESP是在ABS和ASR等各種傳感器的基礎上,增加了汽車轉向行駛時偏轉率傳感器、橫向加速度傳感器和轉向盤轉角傳感器等,電子穩(wěn)定系統(tǒng)連接示意圖如圖4—1所示。
該車的ESP系統(tǒng)中,偏轉率傳感器和橫向加速度傳感器集成在動態(tài)傳感器中,偏轉率傳感器監(jiān)測所有繞車輛垂直軸方向的轉動信息,橫向加速度傳感器監(jiān)測車輛轉彎時所產(chǎn)生的離力,這些信號傳遞給ABS控制單元;同時轉向角度傳感器監(jiān)測轉向盤的轉向角度,此信號傳遞給轉向柱電子控制單元,再通過CAN總線傳遞給ABS控制單元和動力總成控制單元;這些控制單元通過動力傳動系統(tǒng)CAN總線連接車載網(wǎng)路控制單元,如圖4—2所示。
當傳感器監(jiān)測到汽車有發(fā)生翻轉或偏離駕駛員所需的行駛路線趨勢時,ESP系統(tǒng)能有選擇地對單個汽車前輪或后輪實施不同的制動,同時調整發(fā)動機的輸出扭矩,改變速度,修正車輛轉向角度,能使車輛安全行駛在正確的軌跡上并防止車輛側滑,主動保護行駛者安全。
4.5 胎壓監(jiān)測系統(tǒng)
有時,輪胎壓力不足甚至會造成嚴重的交通事故,在高速公路或交通擁擠的情況下疾速更換輪胎是十分危險的,有必要保證輪胎壓力。
另外,正常輪胎可有效降低CO2排放量,其作出的貢獻有2%—5%。因為,滾動阻力主要取決于輪胎壓力和輪胎負載,而胎壓監(jiān)測系統(tǒng)TPMS可以降低滾動阻力,延長輪胎使用壽命,降低油耗,減少環(huán)境污染,被譽為CO2減排助手。其主要用于在汽車行駛時對輪胎氣壓和溫度進行實時自動監(jiān)測,對輪胎漏氣和低氣壓狀況進行報警,預防爆胎,以保證行駛安全;避免汽車部件的不正常磨損。目前奧迪、寶馬、奔馳、法拉利、保時捷、大眾和福特等的部分車型已安裝了輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)。
TPMS系統(tǒng)主要有安裝在汽車輪胎上的輪胎壓力監(jiān)測模塊和安裝在汽車駕駛臺上的中央監(jiān)視器兩個部分組成。輪胎壓力和溫度監(jiān)測模塊直接安裝在每個輪胎里,將測量得到的信號調制后通過高頻無線電波發(fā)射出去。中央監(jiān)視器接收TPMS監(jiān)測模塊發(fā)射的信號,將輪胎滾動損耗與非理想輪胎形狀之間的聯(lián)系以可視化的方式在顯示屏上顯示。如果輪胎的壓力或溫度出現(xiàn)異常,中央監(jiān)視器根據(jù)異常情況,發(fā)出報警信號,提醒駕駛員采取必要的措施。
5.總結
汽車產(chǎn)業(yè)呈電子化、智能化、自動化、網(wǎng)絡化的發(fā)展趨勢,未來汽車更安全、更節(jié)能、更環(huán)保、更舒適、更便捷。
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