汽車應用技術畢業論文3000字(2)
汽車應用技術畢業論文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;以明銳乘用車為案例,對電子穩定系統闡述。
【關鍵詞】汽車電子;節能減排;安全
中國已經成為世界第一大汽車產銷國,隨著科技創新發展,必將推動中國成為汽車產業強國。汽車電子技術是影響汽車產業做強的重要因素,汽車電子使得汽車更節能、更環保、更安全、更智能、更舒適。
1.汽車電子趨勢
推動電子系統銷售變化的主要因素是:機械和液壓系統被取代,安全系統增多,降低燃油消耗,減少環境污染。
該系統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,數據網絡,動力及信號網絡,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,減少了連接器的數量,更小的電子器件,富有創新的布線方案,線束尺寸更小,設計的可制造性更強,更少的VAP作業,更少的對接件,可靠的數據網絡,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品如表2—1所示。
3.汽車動力系統
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,汽車動力系統面臨著嚴峻的挑戰,而CO2排放問題是我國汽車產業可持續發展所面臨的最大挑戰。
低碳化無疑將成為世界汽車動力總成技術發展的杠桿,世界主要汽車生產及消費大國都先后制定了CO2減排法規。汽車動力總成低碳化主要依靠傳統內燃機“高效化”實現,未來汽車動力總成低碳化依靠“電氣化”實現。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動機已經成為真正的數字化智能機械。
混合動力技術是高安全性、高可靠性和高智能的電子產品集成技術,其優化了傳統型汽車,在安全性、控制策略、起停系統、電驅動、發電機等方面得到了改善。當然,將混合動力系統整合到現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、總成及現有的電子電氣架構必須為提供優化的解決方案而整合。
4.汽車安全性
車輛事故的數據是驚人的,絕大多數的碰撞事故發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生,把防止碰撞發生放在第一位,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: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
(1)具備起停功能的自適應巡航系統ACC。
(2)碰撞緩解系統,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,雷達和視頻數據的融合,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IFV,車輛偏離預警系統LDW,主動夜視系統,基于視頻的前向碰撞預警系統FCW。
(5)側邊告警系統,盲區檢測,換道、并道輔助。
(6)倒車、泊車輔助系統,倒車攝像頭RVC,基于RVC的倒車、泊車輔助系統。
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的聯網以及駕駛員輔助系統(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。
4.3.1 主動安全系統預防碰撞
早期,駕駛員在緊急制動時,通常會失去對車輛的控制。而1978年出現的防抱死制動系統ABS,可以監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TCS,可防止加速過程中驅動輪打滑。
1995年,隨著電子穩定性控制系統ESP的引入,主動駕駛安全發展到一個全新的階段。穩定性控制系統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 被動安全系統降低碰撞影響
在被動安全系統領域,博世運用其25年來積累的經驗,開發出一種可靠乘員安全電子系統。這包括可在碰撞發生時觸發的氣囊和安全帶張緊裝置等系統,以對乘員提供最佳保護。博世開發并生產了在碰撞發生時對被動安全系統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,并在必要時觸發車輛的約束裝置。
4.3.3 從舒適到安全系統
駕駛員輔助系統最初定位為舒適性和方便性,現在,其正經歷一個合理的深入發展過程,支持車輛防碰撞系統,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。第一代系統已經投入市場:如,自適應巡航控制ACC。該系統可控制車速,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 聯網帶來的新安全功能
世界各地,公路交通的密度不斷增加,促使安全和保護系統方面的需求也不斷增加。系統已經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,如ESP、氣囊控制系統和ACC系統聯網。
4.4 案例
上海大眾斯柯達明銳的電子穩定系統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,電子穩定系統連接示意圖如圖4—1所示。
該車的ESP系統中,偏轉率傳感器和橫向加速度傳感器集成在動態傳感器中,偏轉率傳感器監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測車輛轉彎時所產生的離力,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CAN總線連接車載網路控制單元,如圖4—2所示。
當傳感器監測到汽車有發生翻轉或偏離駕駛員所需的行駛路線趨勢時,ESP系統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 胎壓監測系統
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,而胎壓監測系統TPMS可以降低滾動阻力,延長輪胎使用壽命,降低油耗,減少環境污染,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測系統。
TPMS系統主要有安裝在汽車輪胎上的輪胎壓力監測模塊和安裝在汽車駕駛臺上的中央監視器兩個部分組成。輪胎壓力和溫度監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射出去。中央監視器接收TPMS監測模塊發射的信號,將輪胎滾動損耗與非理想輪胎形狀之間的聯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異常,中央監視器根據異常情況,發出報警信號,提醒駕駛員采取必要的措施。
5.總結
汽車產業呈電子化、智能化、自動化、網絡化的發展趨勢,未來汽車更安全、更節能、更環保、更舒適、更便捷。
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