1、汽车新技术 -发表日期：2010 年 2 月 4 日 本页面已被访问 1582 次 一.丰田 VVT-i 系统近年生产的丰田轿车，大都装配有“VVT-i”字样的发动机，经过商业宣传，很多人已经知道 VVT-i 这一新名词。VVT 是英文缩写，全称是“Variable Valve Timing”，中文意思是”可变气门正时“。该系统主要控制进气门凸轮轴，又多了一个小尾巴“i” ，就是英文“Intake”（进气）的代号。VVT-i 系统由传感器、ECU（电子控制单元）和凸轮轴液压控制阀、控制器等部分组成。ECU 储存了最佳气门正时参数值，曲轴位置传感器、进气岐管空气压力传感器、节气门位置传感器、水温
2、传感器和凸轮位置传感器等反馈信息汇集到 ECU 并与预定参数值进行对比计算，计算出修正参数并发出指令到控制凸轮轴正时液压控制阀，控制阀根据 ECU 指令控制机油槽阀的位置，也就是改变液压流量，把提前、滞后、保持不变等信号指令选择输送至 VVT-i 控制器的不同油道上。VVT-i 系统视控制器的安装部位不同分为两种，一种是安装在排气凸轮轴上的，称为叶片式 VVT-i，丰田 PREVIA（大霸王）安装此款；另一种是安装在进气凸轮轴上的，称之为螺旋槽式 VVT-i，丰田雷克萨斯 400、430 等高级轿车安装此款。两者构造有些不一样，但作用是相同的。现在，先进的发动机都有“发动机控制模块” （ECM
3、） ，统管点火、燃油喷射、排放控制、故障检测等。丰田 VVT-i 发动机的 ECM 在各种行驶工况下自动收寻一个对应发动机转速、排气量、节气门位置和冷却水温度的最佳气门正时，并控制凸轮轴正时液压控制阀，并通过各个传感器的信号来感知实际气门正时，然后再执行反馈控制，补偿系统误差，达到最佳气门正时的位置，从而能有效地提高汽车的功率与效能，尽量减少油耗和废气排放。二.VTEC 系统本田汽车公司在 1989 年推出了自行研制的“可变气门配气相位和气门升程电子控制系统” ，英文全称“Variable Valve Timing and Valve Life Electronic Control Syste
4、m” ，缩写就是“VTEC” ，是世界上第一个能同时控制气门开启时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。与普通发动机相比，VTEC 发动机同样是每缸 4 气门（2 进 2 排） 、凸轮轴和摇臂等，不同的是凸轮与摇臂的数目及控制方法。整个 VTEC 系统由发动机主电脑（ECU）控制，ECU 接收发动机传感器（包括转速、进气压力、车速、水温等）的参数并进行处理，输出相应的控制信号，通过电磁阀调节摇臂活塞液压系统，从而使发动机在不同的转速工况下由不同的凸轮控制，影响进气的开度和时间。VTEC 系统已经有十余年的历史，面对日益严格的排放及动力行能要求，已有一点“力不从心”的感觉。例如 VTEC 系统的
5、气门升程和正时的变换动作明显将发动机的状态划分为两个阶段，它们之间的转换不够平滑，在 VTEC 系统启动前后发动机的表现截然不同，连发出的声音也不一样。为了改善 VTEC 系统的性能，近年本田推出了 i-VTEC 系统。简单地说，i-VTEC 系统是在现有系统的基础上，添加一个称为“可变正时控制”VTC（Variable Timing Control）,即一组进气门凸轮轴正时可变控制机构，通过 ECU 控制程序，控制进气门的开启关闭。它的原理是当发动机低转速时令每缸其中一只进气门关闭，让燃烧室内形成一道稀薄的混合气涡流，集结在火花塞周围点燃作功。发动机高转速时则在原有的基础上提高进气门的开度及
6、时间，以获取最大的充气量。VTC（可变正时控制）令气门重叠时间更加精确，达到最佳的进、排气门重叠时间，并将发动机功率提高 20%。由于发动机一启动后 i-VTEC 系统就进入状态，不论低转速或者高转速 VTC 都在工作，也消除了原来 VTEC 系统存在的缺陷。三.可变压缩比一般发动机的压缩比是不可变动的，因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数，在设计中已经定好。不过，为了使得现代发动机能在各种变化的工况中发挥更好的效率，以变对变来改善发动机的运行性能。其中气门可变驱动技术早已实现，作为重要参数的压缩比也有人尝试有固定不变改为“随机应变” ，但由于涉及压缩比必然要涉及整个发动机结构的改变，牵
7、一而动百，难度很大，长期没有进展。现在这一难题已被瑞典绅宝工程师克服。近年绅宝（Saab）开发的 SVC 发动机来改变压缩比来控制发动机的燃油消耗量。它的核心技术就是在缸体与缸盖之间安装楔型滑块，缸体可沿滑块的斜面运动，使得然烧室与活塞顶部的相对位置发生变化，改变燃烧室的容积，从而改变压缩比。其压缩比范围可从 8：1 至14：1 之间变化。在发动机小负荷时采用小压缩比节约燃油；在发动机大负荷时采用低压缩比，并辅以机械增压器以实现大功率和高转矩输出。四.电子油门我们知道，操纵节气门开度就能控制可燃混合气的流量，改变发动机的转速和功率，以适应汽车行驶的需要。传统发动机节气门操纵机构是通过拉索（软钢
8、丝）或者拉杆，一端连接油门踏板（加速踏板） ，另一端连接而工作节气门连动板而工作。但这种传统油门应用范畴受到限制并缺乏精确性，在日新月异的汽车电子技术发展形势下，一种电子油门（EGAS）应运而生。与传统油门比较，电子油门明显的一点是可以用线束（导线）来代替拉索或者拉杆，在节气门那边装一只微型电动机，用电动机来驱动节气门开度。即所谓的“导线驾驶” ，用导线代替了原来的机械传动机构。但这仅仅是电子油门表面的东西，它的实质和作用仅仅用连接代替方式来解析是远远不够的。电子油门控制系统主要由加速踏板、踏板位移传感器、ECU（电控单元） 、数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成。位移传感器安装在加速踏板
9、内部，随时监测加速踏板的位置。当监测到加素踏板高度位置有变化，会瞬间将此信息送往 ECU（电控单元） ，ECU 对该信息和其他系统传来的数据信息进行运算处理，计算出一个控制信号，通过线路送到伺服电动机继电器，伺服电动机驱动节气门执行机构，数据总线则负责系统 ECU 与其他 ECU 之间的通信。由于电子油门系统是通过 ECU 来调整节气门的，因此电子油门系统可以设置各种功能来改善驾驶的安全性和舒适性， ，其中最常见的就是 ASR（牵引力控制系统）和速度控制系统（巡航控制） 。当 ASR（牵引力控制系统）传感到车轮的旋转速度，ECU（电控单元）就根据加速踏板的位置、车轮速度和转向盘转向角度等之间的
10、不同而求出滑动率，通过减少节气门开度来调整混合气流量，以降低发动机功率来达到控制目的。而 ASR 系统中，电子油门起到十分关键的作用，它涉及整个 ASR（牵引力控制系统）系统中对车速控制、怠速控制等功能，使系统能迅速准确地执行指令。即当电子油门系统接受到 ASR（牵引力控制系统）指令时，它对节气门控制指令只来自于 ASR，这样就可以避免驾车者的误操作。 。当驾车者使用速度控制系统时，车速传感器将车速信号输入 ECU（电控单元） ，再由 ECU输出指令给伺服电动机控制节气门开度。在这样的系统中，根据行驶阻力的变化由控制系统自动调节发动机节气门开度，使行驶车速保持稳定。因此电子油门系统也可以兼有巡
11、航控制功能。在目前的电子燃油喷射发动机上，电子油门除了发挥上述功能外，它还可以进一步改善发动机的节油和排放功能。因此，电子油门可以发挥的作用是很多的。五.OBD （车载自动诊断系统） 电子技术应用于发动机管理系统，除燃油喷射系统和点火功能等基本功能外，还有车载诊断（OBD）功能。OBD 是英文 On-Board Diagnostics 的缩写，中文翻译为“车载自动诊断系统” 。OBD 是一种自动诊断汽车的程序。当系统出现故障时，故障（MIL）灯或检查发动机（Check Engine）警告灯亮，同时动力总成控制模块（PCM）将故障信息存入存储器，通过一定的程序可以将故障码从 PCM（动力总成控制
12、模块）中读出。根据故障码的提示，维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位，有针对性地去检查有关部位、元件和线路，将故障排除。从 20 世纪 80 年代起，美、日、欧等各大汽车制造企业开始在其生产的电喷汽车上配备OBD。初期的 OBD 对本身数据无法自检，使得维修后的汽车常常达不到原厂的技术要求。一种比 OBD 更先进的 OBD-在 20 世纪 90 年代中期产生，它实行标准的检测程序，不必使用专用的特殊工具。美国汽车工程师协会（SAE）制定了一套标准规范，要求各汽车制造企业按照 OBD-的标准提供统一的诊断模式，做到只要有一台仪器就可通过统一的插座对各种汽车进行检测。为此各大汽车制造企业改变了
13、电控系统的许多方面，在 20 世纪 90 年代末期，进入北美市场的汽车都按照新标准设置车载诊断系统。 。OBD-与以前的所有车载自动诊断系统不同之处在于有严格的排放针对性，其实质性能就是监测汽车排放。当汽车排放的 HC、CO 和 Nox 或燃油蒸发污染量超过设定的标准，包括发动机及其动力系统随机引起的 HC 排放量的上升、催化转化器的净化效率下降到限值之下、密封的燃油系统有空气泄漏、某个传感器或其他排放控制装置失效等等情况，MIL（故障）灯就会点亮报警。虽然 OBD-对监测汽车排放十分有效，但当 MIL（故障）灯亮时驾驶员会否接受警告，则又是另一回事。为此，一种比 OBD-更先进的 OBD-产
14、生了。OBD-主要目的是使汽车的检测、维护和管理合为一体，以满足环境保护的要求。GPS 导航系统或无线电通信方式将车辆的身份代码、故障码及所在位置等信息自动通告管理部门，管理部门根据该车辆排放问题的等级对其发出指令，包括去哪里修理的建议，解决排放问题的时限等，还可以对超出时限的违规者的车辆发出禁行指令。汽车新技术二近年电子技术在底盘控制系统的应用愈来愈普遍，电子系统的价值/成本预料上升至占整车的 15%左右。在本文的第二部分将介绍汽车主动安全性产品和技术的主要发展趋势，包括自动行驶、碰撞报警和碰撞避免系统的功能及特点。主动安全系统的发展和市场趋势自动行驶(ACC)、碰撞报警和碰撞避免系统在内的
15、汽车主动安全性产品和技术的市场发展趋势，主要来源於以下三方面：-消费者对汽车安全性的要求。目前，公众对汽车事故的发生愈来愈关心和重视，对汽车安全性的要求提高，普遍存在要求降低汽车事故和增强汽车安全性的呼声。根据 SAE 在 2002年底的一份调查，65%的人认为汽车安全性技术是对顾客最重要的电子技术；根据最近 TRW 在 200374%?-最新安全法规的制定。为了减少汽车事故发生，很多国家已经制定了各种法规，对汽车的安全性作出了具体的要求，如安装 ABS、汽车侧翻、轮胎气压监测等。这些新出台的法规对推动汽车安全性产品和技术的市场化往往具有决定性的作用；-有些新技术的应用使驾驶员分心。现代电子技
16、术使汽车愈来愈豪华舒适，车子象办公室，人们在车上一面开车一面打电话的情景时时都能看到，有的车内带有传真机和现代导航系统，甚至在车内可以看电影和上网。不可否认，这些条件给人们的日常生活和工作带来不少方便，但好事往往会根据美国国家公路交通安全署(NHTSA)的统计，交通事故的发生情况总体上可以分五大类，如图 1 所示。由图 1 可见，在交通事故中，很大比例的事故是由汽车之间的碰撞造成，所以开发使用能够帮助驾驶员降低或避免这种汽车事故的技术产品显得十分重要。事实证明，早期的报警会大大降低事故的发生。碰撞报警/避免系统的研发早在 50 年代已经开始，但由於受制於电子和雷达技术的成本和功能等原因，开发生
17、产经济实用的产品比较困难。然而，随着当前电子技术的迅速发展，得到价格便宜性能很强的电控元件和传感设备已不是困难的事情。所以，近年在这方面的发展十分迅速。从汽车应自动行驶、碰撞报警和避免系统的基本功能自动行驶、碰撞报警和碰撞避免系统均属於汽车主动安全性系统，又称作驾驶员辅助系统。自动行驶系统、碰撞报警和碰撞避免系统的开发应用，主要目的是为了减少车与车之间碰撞而引发的事故。不可否认，这种安全性系统的产生，其另外一大目的也是为了帮助减轻驾驶员的紧张和疲劳，提高驾驶的舒适性。当然， 这反过来也有助降低汽车事故的发生。研究表明，装备这些系统的车辆，因碰撞造成的事故可以减少一半以上。如果驾驶员能够得到 0
18、.5 秒额外的报警时间，60%的前方碰撞可以避免。1.0 秒的额外报警时间可以帮助驾驶员避免 90%这样的事故。有研究表明，在汽车上装备自动行驶系统有助於改善道路上的车流。自动行驶系统自动行驶系统属於一期驾驶员辅助系统，是汽车主动安全系统的一部分。其主要功能是帮助驾驶员保持一定的行车速度和与前面车辆的行车距离。在系统中，汽车前方装有车辆/障碍物探测装置，探测前方车辆/物体的距离和速度。根据与前面车辆间的距离和预先设定的行驶车速，自动行驶系统能使汽车自动加速或减速，从而使汽车保持设定的行驶速度和与前车的行驶距离，并在必要时紧急制动干预。如果前方车辆/物体的速度慢於设定的行驶速度，使距离间隔小於设
19、定值，发动机或制动器就得到信号自动减速，直到与前方车辆保持预先设定的距离。然後，如果前方道路条件允许，车辆就自动加速到先前设定的行驶速度。具有加强功能的 ACC 系统，能够在紧急情况下制动停车，然後在条件允许时自动起动(如 TRW 的 ACC 系统)。一般的减速可以通过控制发动机来实现。但在比较紧急的情况下，汽车的减速必须由自动控制的制动器来达到。根据需要，制动的减速度可达到 0.30.4g。由此可见，要使这个系统在车上实现，整车在系统上必须具有两个必不可少的条件：-整车系统必须具有自动制动的能力。如汽车上已经配置了 VSC(汽车稳定性控制)系统的液压控制单元及其电控单元；-系统与发动机控制和
20、制动控制系统之间必须存在网络通讯和信号交流的能力。碰撞报警系统碰撞报警系统是碰撞避免系统发展的初级阶段。当该系统探测到有可能与其周围的车辆/物体出现碰撞危险时，它就向驾驶员发出警报，从而使驾驶员有时间作出相应的反应，以避免车祸的发生。报警可以通过声音或图像信号来实现，信号强度随紧急程度而变。该系统只会报警，不会自动减目前在市场上或在开发中的碰撞报警系统有多种形式。在有些系统中，汽车前方装有物体探测装置，测量本身车辆与前方车辆/物体的距离。当该汽车与前面车辆的距离处於危险?围，表示碰撞将有可能发生，系统就向驾驶员发出报警。在有些系统汽车两侧面装有传感器，探测本身车辆与两边邻近行车道上车辆/物体的
21、距离，加强驾驶员换道时的安全性，一般称为盲区探测系统。在换道时，如果邻近的行车道上在危险区域内存在其它车辆/物体，系统就以某种方式向驾驶员发出警告。这种盲区探测系统对在停车场倒车也很有辅助作用。显然，盲区探测系统的作用对大卡车和大客车更有效。有些系统在汽车前方和两边都装有传感装置，探测车辆与前面和两边邻近行车道上车辆/物体的距离。所以，在汽车前行和换道时都能够帮助驾驶员。有些系统也装有摄像机，具有实现图象识别的功能。这种系统不仅能够识别行车道的分隔线，也能识别行驶前方的弯道，从而能够准确判断前倒车辅助系统可以说是最简单并且是最早得到应用的碰撞报警系统。这种系统只在汽车的後面装有传感器，探测汽车
22、尾部与其它物体之间的距离，仅仅在汽车倒车时工作。报警一般是通过声音来实现，而且声音的频率随着距离的靠近变得愈发急促。由於报警系统不具备控制车速的功能，也不会主动帮助驾驶员改正行车方向，所以它不需要与别的系统联网交流，因此不需依赖其它控制系统独立存在，并往往在售後服务站作为附件安装。当然，碰撞报警系统也可以是自动行驶系统功能的扩展。譬如，TRW 最新的 ACC 系统就带有碰撞报警的功能。碰撞避免系统碰撞避免系统是目前正在开发更高一级的主动安全系统，是基於自动行驶系统和碰撞报警系统发展起来的。在必要时，该系统能够主动地辅助驾驶员，达到避免与其它汽车碰撞或偏离行车道的目的。当系统监测到有可能出现碰撞
23、危险时，它不仅能够象自动行驶系统一样辅助驾驶员控制车速，同时也能够帮助驾驶员改正行车方向，使之避免与前面或两边的汽车/物体发生碰撞。还有，汽车在驾驶员不小心驶离行车道时，该系统也会辅助驾驶员主动防止这种情况的发生。在这种系统，汽车各部都有传感器，如图 2 所示。具体来说碰撞避免是通过以下方式实现：-当汽车可能与前方的车辆发生碰撞时，系统就要求本身车辆自动减速，这与自动行驶系统的功能原理一致；-但当系统根据计算发现通过紧急制动已经难以避免与前方车辆的碰撞，系统一方面给驾驶员紧急报警，另一方面，如果驾驶员已经?取了通过转向躲避的措施，系统就会辅助驾驶员进行转向助力控制。如果驾驶员还没有?取措施，系
24、统就会实行对方向盘的主动控制，使汽车进入临近的安全行车道；-在倒车时(如系统装备後视雷达或其它类型的传感器)将发生碰撞前，系统能使汽车停车。这是倒车辅助系统的宽展；-在公路上正常行驶时，如由於驾驶员打瞌睡或其它不小心的原因使汽车驶离路面或进入临近车道，系统在发出报警的同时协助驾驶员改正行驶方向。当然，要实行这一功能，道路必须有明显的行车道分隔线；-更高级的系统，当碰到前方同一条行车道的汽车行驶速度太慢或突然减速时，在道路条件允许的情况下，会使汽车自动实现减速-换道-加速-超车-返回原车道这一系列动作；-因为主动安全性是以安全为最高目标，所以对方向盘的主动控制是在迫不得已时才进行。为了实现碰撞避
25、免这一辅助功能，整车系统必须具备实现 ACC 系统的两个必要条件。除此之外，汽车还必须具备可以实现电子控制的转向系统，如电动助力转向或电线转向系统各系统之间的联网交流，从而在一定程度上实现对转向的主动控制。传感测距装置/图像识别和算法传感测距装置/图像识别和算法是碰撞避免系统中最关键的技术之一，基本要求包括：-区分前面的车辆与其它路障或路标；-确定前面或两边车辆的方位和速度；-识辨弯道和车道分隔线；-辨别同一行车道上的车辆还是邻近车道上的车辆，尤其是在弯道上；-在各种天气和道路条件下工作可靠；-主动碰撞避免系统要求对车辆/物体的探测更可靠，更精确；-系统的敏感度和可靠性-尽量减少误报。以下为几
26、种不同类型的传感测距/图像识别装置：-红外线传感系统测距。这种传感系统依赖好的天气，在雾天和雨天工作就不可靠；-远距离雷达式传感系统；-激光测距；-摄像设备和图像处理系统，用於识别道路的弯道和车道分隔线等；-超声波测距(一般用於倒车辅助系统)。TRW 的自动行驶系统TRW 在这一领域的开发已经有 15 年的历史， 也是在市场上第一个应用远距离雷达式的自动行驶系统。TRW 的自动行驶系统能在所有天气和道路条件下跟踪前方超过 150 米远的车辆。即使在弯道上，TRW 系统也能比较可靠地测得邻近车辆的距离、角度位置和相对速度。TRW 的第一代系统(AC10)，被大众选用在四种中高档车型上，其中包括
27、2002 年投产的 Phaeton 高档车。现在正在开发第二代系统(AC20)，尺寸更小，成本更低，功能更强，将被应用在北美一家主要汽车公司 2005 年上市的中高档小轿车上。TRW 正在开发设计中的最新驾驶员辅助系统(DAS)能够测量行车道的宽度，汽车在行车道上的位置，前方道路的弯度，用来车道偏离报警(Lane Departure Warning)， 辅助驾驶员使汽车保持行车道(Lane Guidance)等。汽车新技术三中国汽车新技术：助推车市的核动力 2009 年 12 月 31 日 11:25 来源：深圳晚报 发表评论 【字体：大 小】 对于中国，每谈到汽车技术，话题都显得有点沉重。尽
28、管中国已成为全球第一大汽车市场，可当我们还在为研制主发动机而雀跃、为造自动变速箱而烦心时，世界汽车技术已经越过内燃机的门槛，迈向节能低碳的新领域。中国汽车技术的发展步伐，似乎再次被抛在了“排气尾喉”之后。 迷茫的电动车电动汽车技术早已被列为下阶段节能减排的最重要手段，中国也有了号称领先世界的国产电动车。可惜在中国的街头，我们却很难看到电动车的身影。2010 年，或许全球电动汽车技术将在中国进行国际“技术研发竞赛” 。国家发改委近日透露，我国近期将发布新能源汽车技术规范，新能源汽车发展规划预计明年 3 月正式颁布。 汽车产业调整和振兴规划已明确提出到 2011 年要形成 50 万辆产能的目标。可
29、这一目标却备受业内质疑。50 万辆电动车产能，细分到每个一线城市至少 10 万辆的销量。按目前加油站密度，仅在北京，要保证 10 万辆电动车运行，就要建立 1700 个充电站，1 年时间怎么建？2010 年，电动汽车听起来很美，但如何去实现却似乎很迷茫。时髦的轻量化所谓汽车轻量化，就是在保证强度和安全性的前提下，尽可能降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排放。研究表明，汽车整备质量每减少 100 公斤，百公里油耗可降低 0.30.6 升。此外，汽车轻量化还可以提高汽车动力性，节省材料，降低成本。中国汽车工程学会早在两年前组建了“中国轻量化联盟” 。遗憾的是，除了合资企业
30、，目前真正致力研究汽车轻量化的中国自主汽车品牌还寥寥无几。有人曾预计，到 2010 年汽车整备质量平均将减轻 17%，即 250 公斤；轿车整备质量将从目前的平均 1300 公斤左右降至 1000 公斤。这一目标能否实现未为可知，但全球包括中国的各大汽车企业把汽车轻量化列为重要规划这已是不争的事实。全民的涡轮增压随着迈腾 2.0T、新君威 2.0T 等带“T”车型的登场，原本在国内还非主流的涡轮增压技术突然被拉到了前沿。在这些车型的影响下，市场和消费者逐渐认识和接受了小排量却能爆发惊人动力的“Turbo”技术，尝到甜头的汽车厂商们开始大举引进涡轮增压新车。明年福特在华的四款车型，将至少两款装上
31、 EcoBoost 新动力技术缸内直喷加上涡轮增压，包括丰田、大众、日产、奔驰、宝马、华晨等在内的多家汽车厂商明年也都有类似引进计划。可以预见，2010 年中国汽车市场即将刮起一场“T”字风暴。 汽车电子新技术一汽车电子新技术研究领域和研究热点 http:/ 2007-10-23 07:29:00 (来源：一大把网站 ) 一大把电子圈汽车的电子化、智能化、网络化是现代汽车发展的重要标志，随着消费者对汽车功能和性能要求的日益提高，汽车正在逐渐由机械系统向电子系统转换，目前全球汽车电子产业面临着高速增长的机遇。 在国外，电子系统已占到一辆普通轿车总成本的 30%，在高级轿车上比例更高，在国内，中高
32、级轿车电子装置的配置已经接近或达到了国外汽车工业发达国家水平。但我国汽车电子业总体上还与国外有很大差距，需要加大研究投入的力度。汽车电子技术经过两个阶段的发展，现正处在第三个阶段。第一阶段的汽车电子设备主要采用分立电子元件组成电子控制器，并开始由分立电子元件产品向集成电路产品过渡；第二阶段则主要采用集成电路和 8 位微处理器开发汽车专用的独立控制系统；第三阶段开始于 20 世纪 90 年代，汽车电子设备广泛采用 16 位或 32 位微处理器进行控制，控制技术向智能化、网络化方向发展。在该阶段出现了很多新的技术研究领域和研究热点。1.线控技术 DBW汽车的各种操纵系统正向电子化、自动化方向发展，
33、在未来的 510 年里，传统的汽车机械操纵系统将变成通过高速容错通信总线与高性能 CPU 相连的电气系统。如汽车将采用电气马达和电控信号来实现线控驾驶、线控制动、线控油门和线控悬架等，采用这些线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制。在新一代雅阁 V6 轿车上采用的 DBW 就是新技术之一。DBW 是线控油门的英文缩写，也可称之为电控油门，即发动机的油门是通过电子控制的。传统的油门控制方式是驾驶员通过踩油门踏板，由油门拉索直接控制发动机油门的开合程度，从而决定加速或减速，驾驶员的动作与油门动作之间是通过拉索的机械作用联系的。而 DBW 将这种机械联系改为电子联系。驾驶员仍然通过踩油门踏板控
34、制拉索。但拉索并不是直接连接到油门，而是连着一个油门踏板位置传感器，传感器将拉索的位置变化转化为电信号传送至汽车的大脑 ECU(电子控制器)，ECU 将收集到的相关传感器信号经过处理后发送命令至油门作动器控制模块，油门作动器控制模块再发送信号给油门作动器，从而控制油门的开合程度。也就是说驾驶员的动作与油门的动作之间是通过电子元件的电信号联系的。虽然从构造上来看，DBW 比传统油门控制方式复杂，但油门的控制却比传统方式精确，发动机能够根据汽车的各种行驶信息，精确调节进入汽缸的燃油空气混合气，改善发动机的燃烧状况，从而大大提高了汽车的动力性和经济性。使用线控技术的优点很多，比如使用线控制动无需制动
35、液，保护生态，减少维护；质量轻；性能高(制动响应快)；制动磨最小(向轮胎施力更均匀)；安装测试更简单快捷(模块结构)；更稳固的电子接口；隔板间无机械联系；简单布置就能增加电子控制功能；踏板特性一致；比液压系统的元件更少等。 2.CAN 总线网络 随着电控单元在汽车中的应用越来越多，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要，以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。在该网络系统中，各处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能，同时在其它处理机需要时提供数据服务。汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术。汽车总线传输是通
36、过某种通讯协议将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等联接起来，从而构成的汽车内部网络。其优点有：减少了线束的数量和线束的容积，提高了电子系统的可靠性和可维护性；采用通用传感器，达到数据共享的目的；改善了系统的灵活性，即通过系统的软件可以实现系统功能的变化。CAN 总线是德国博世公司在 20 世纪 80 年代初开发的一种串行数据通讯协议。它的短帧数据结构、非破坏性总线仲裁技术以及灵活的通讯方式，使 CAN 总线具有很高的可靠性和抗干扰性，满足了汽车对总线的实时性和可靠性的要求。目前，国外的汽车总线技术已经十分成熟，并已在汽车上推广应用。国内引进技术生产的奥迪 A 6 车型已于 2000 年
37、起采用总线替代原有线束，帕萨特 B5、宝来、波罗、菲亚特的派立奥、西耶那、哈飞赛马等车型都不同程度地使用了 CAN 总线技术。此外，部分高档客车、工程机械也都开始应用总线技术。预计到 2005 年 CAN 将会占据整个汽车网络协议市场的 63%。在欧洲，基于 CAN 的网络也占有了大约 88%的市场。 目前使用 CAN 总线网络的汽车大多具有两条或两条以上总线，一条是动力 CAN 总线，主要包括发动机、ABS 和自动变速器三个节点，通信速率一般为 500kbps；另一条是舒适 CAN 总线，主要包括中央控制器和四个门模块，通信速率一般为 62.55kbps 或 100kbps。3.汽车巡航控制
38、系统 CCS汽车巡航控制系统是汽车在运行中不踩加速踏板便可按照驾驶员的要求，自动地保持一定的行车速度，减轻驾驶员的劳动强度，提高汽车舒适性的自动行驶装置。汽车巡航控制系统简称为 CCS。根据其特点又称“汽车巡航控制系统” 、 “恒速控制系统” 、 “车速控制系统” 、或“巡航控制系统”等。目前，不少车辆特别是高级轿车已把巡航控制系统作为配属设备或选配设备。例如日本的皇冠、凌志、佳美，美国的别克、凯迪拉克、德国的奔驰、宝马等车均装有巡航控制系统。轿车装上巡航控制系统后，当车速在 40min/h 以上时，该装置可自动按照驾驶员所要求的速度保持行驶，并保持这一恒定速度，驾驶员不用踩加速踏板。采用这种
39、装置后，当在高速公路上长时间行车时，就可使驾驶员踩加速踏板的脚得以休息，不致因长时间驾车控制加速踏板稳定车速而产生疲劳，减轻了驾驶员的操作负担。由于电子系统能准确地控制车辆的工况，从而使高速行驶的车辆更加安全、平稳、耗油量减少，提高了汽车的燃油经济性和驾驶的舒适性。此功能特别适用于在高速公路上行驶的车辆。巡航控制系统如果在安装有自动变速器的汽车上使用，更能发挥其优点。汽车巡航控制系统的主要优点是:(1)保持车速稳定，无论由于风力和道路坡度引起汽车的行驶阻力怎样变化，只要在发动机功率允许范围内，汽车的行驶速度便可保持不变。(2)提高汽车行驶时的舒适性，尤其是汽车在郊外或高速公路上行驶，舒适性体现
40、得更为明显。驾驶员不需频繁地用脚踏踩加速踏板，故疲劳强度大大减轻。(3)提高经济性和环保性，在同样的行驶条件下，对一个有经验的驾驶员来说，可节省燃油 15%。在巡行控制系统中使用速度稳定器后，可使发动机燃料的供给与功率之间处于最佳的配合，降低了燃油消耗率，大大减少了排气中有害气体成分。(4)延长发动机寿命，可使汽车工作在发动机有利转速范围内，使汽车的供油与发动机功率间处于最佳配合状态。汽车巡航控制系统发展至今已有 30 多年的历史，经历了机械控制、晶体管控制、模拟式微机控制和数字式微机控制 4 个阶段。日本丰田公司从 1965 年起就开始在车上装用机械控制的巡航系统，之后德国 VDO 公司也研
41、制出气动机械式巡航控制系统。1968 年德国奔驰公司开发了晶体管控制的巡航系统，并在莫克利汽车上装用。4.汽车导航系统 GPSGPS 为全球定位系统，是美国继阿波罗飞船和航天飞机之后的第三航天工程。开始它只用于军事方面，但随着电子技术的发展，GPS 也逐渐应用于汽车导航。装有导航系统的汽车，在驾驶室内有一显示屏。上面显示着某个城市的交通图(称为电子地图)，以及当时汽车在图上所处的位置。如果驾驶员输入目的地的地名、在图上的位置，那么图上就会显示一条从汽车所处位置到目的地的最佳路线和行驶方向，引导汽车行驶，起到导航作用。这样，驾驶员可以安心地驾车到达陌生地区以及在夜间安全行车。此外，GPS 还能够
42、随时告诉驾驶员当时的交通状况，指出什么地方交通拥挤，什么地方车流畅通，以及什么地方有空缺位置可以停车。使驾驶员能绕过拥挤路段，较快到达目的地，避免交通阻塞,提高综合行车效率。整个导航系统由 GPS 导航、自律导航、地图匹配器、信号处理单元、存贮器、显示器、传感器等几部分组成。GPS 导航由 GPS 天线和 GPS 接收机组成。GPS 卫星发射出电波发射时刻信息，而接收机可根据电波到达的时刻，算出电波行走的时间。将这时间乘以电波传播速度就可以知道卫星与接收机的距离，即卫星与装有该接收机的汽车的距离。同时，各 GPS 卫星的轨道位置也被发射出去。因此，接收点位置可由以三个卫星为中心的三个球面交点求
43、出，即可确定该车在电子地图上的位置。当汽车行驶在地下隧道、密集森林、高层建筑群等接收不到 GPS 信号时，汽车会进行自律导航。行驶开始前先由驾驶员对车辆位置设置一个初始值。在行驶中，检测每经过一定时间的行驶距离和行驶方向，从而确定车辆的位置。其中行驶距离由车速传感器得出，而方向信号由光导纤维传感器测出。GPS 导航和自律导航得到的汽车状态及位置的一些信号要经过地图匹配器处理后才能准确无误地在电子地图上显示出来。电子地图是这样制成的：首先利用城市航空测量拍到的全貌照片，经过实际调查、标记、补充形成一张精确的地形图，它包括各城市道路交通图、公路网及沿线地名。然后将地形图通过数字化仪、扫描仪，送入
44、PC机中，并用专门软件进行数据采集和编辑处理，生成数字地形模型。再经叠加、分类、标记形成一张电子地图并制成只读光盘。汽车导航系统的发展非常迅速，目前已有一些系统上采用 32 位的 CPU 嵌入实时操作的微处理单元，便于高速行驶的汽车进行快速处理数据。激光技术的应用，产生大容量数字化视盘可以存贮更多的信息。使用薄膜晶体管有源液晶显示器可使图像更加清晰。汽车导航系统能实时提供自身位置和目的位置坐标、全部行驶的直线距离、时间、速度、前进方向等。当遇到道路阻塞、路段施工或走错路等情况，GPS 能够及时进行检索，提供新路线。此外，为了让驾驶员事先了解行驶中路面情况，GPS 还能进行语音提示。若将汽车导航
45、系统与其它部门进行联网，驾驶员能够随时获得交通状况的最新信息，从而使汽车避开阻塞和拥挤路段，实现自动道路选择和无阻挡行驶。汽车导航的普及使用，将会给 21 世纪的城市交通带来新的面貌。5.汽车电控制动系统 EBS汽车电控制动系统 EBS 是在 ABS 的基础上，用电子控制取代传统的机械传动来控制制动系统，以达到良好的制动效果，增加汽车制动安全性。汽车制动时，车轮的制动力与地面附着系数有关，当车轮处于半滑动半滚动状态时，地面附着系数可以达到最大，即制动力可以达到较大，此时的侧向稳定性也较好。当车轮完全抱死无滚动时，地面附着力有所下降，而侧向稳定性为零。极易出现侧滑和甩尾现象,容易造成事故。ABS
46、 防抱死制动系统就是在汽车制动时，使车轮始终处于即将抱死又未能完全抱死的状态。即保证汽车获得最大的附着力，同时又能保持相应的侧向稳定性，彻底解决常规系统中，要么车轮未抱死制动力不够，要么完全抱死，使汽车失去横向稳定性的问题。汽车制动时，ABS 系统不断检测车轮的转动情况。当车轮将要抱死时，ABS 系统发一信号给压力调节器，以控制制动器的制动力，使制动力停止增加。这时制动器中的制动液少量回流减压，然后又增压，制动力增长，如此连续几次达到最佳的制动效果，可以达到 1020 次/秒。EBS 系统比 ABS 系统增加了各种传感器，包括三维力传感器、制动器摩擦片磨损传感器等。制动时，制动踏板位置信号传给
47、电控单元，同时各力传感器把载荷、地面附着力和制动气压信号传给电控单元，由电控单元自动调节制动压力，形成闭环控制。该系统用电子控制取代机械传动，减少制动系统机械传动的滞后时，缩短制动距离，在低强度时，使摩擦片磨损最小；中等强度时，利用 ABS 达到最佳的道路附着系数利用率；高强度时，施加最大的制动压力，从而获得最佳的控制制动力。摩擦磨损传感器可以监测得各制动片的摩擦情况，控制各制动器压力分配延长使用寿命。EBS 系统可以与其它电子控制系统一起由一个电控单元进行集中统一控制。实现各种不同要求的控制功能。6.乘员感知系统 OPDS本田第 7 代雅阁 V6 轿车装备了前排侧气囊，因此在前排乘客座相应地
48、配备了乘员感知系统。乘员感知系统的作用是，当前排座椅上坐着小孩或者小孩侧着头打瞌睡时，乘客座椅侧气囊将自动关闭，从而减小侧撞事故发生时安全气囊对儿童的伤害。那么安全气囊是怎么知道这一切的呢?原来在看似跟普通座椅一样的乘客座椅内暗藏了 7 个传感器，座椅靠背内的 6 个传感器负责观察乘员的坐姿高度，来判断坐着的是儿童还是大人，或者饮料瓶等其它东西；靠背侧边的一个传感器则专门检查儿童是不是侧着头打瞌睡，判断儿童的头部是不是处于侧气囊展开的范围内。OPDS 传感器是根据乘员的导电体量来做出这些判断的，座椅在出厂之前已经设定了一个座椅自身的导电体量，座椅安装到车上并坐了人后，OPDS 系统检测出一个总
49、体的导电体量，总导电体量减去座椅的导电体量就是乘员的导电体量，如果乘员导电体量低于系统初始设定的判断临界值，则 OPDS 系统认为坐着的是儿童或儿童的头部处于侧气囊引爆的范围中，从而自动关闭安全气囊，同时仪表板上的“SIDE AIRBAG OFF”黄色指示灯亮起，告诉驾驶员侧安全气囊已经关闭。有了 OPDS 这样一个关怀备至的“看护人” ，儿童就可以在旅途中尽情地享受自己的梦乡了。7.移动多媒体系统运用移动多媒体技术可开发出汽车娱乐系统，这种音响-图像技术包括全彩屏幕、游戏设备、DVD 机、录像机、DVD 机和放唱机等。移动多媒体技术还体现在智能无线产品、远程通讯设备和信息处理产品等方面，其中包括提供语音识别系统，支持多种语言，使驾驶者不用于动操作娱乐系统，从而腾出双手控制转向盘。它还能将 Internet 的功能集成到车辆中，使人在车上就可以上网测览、收发邮件、进行股票交易，同时采用“即插即用”的方式使汽车消费者可以方便快捷地更新他们的多媒体产品，享受更丰富的全新服务。数码影音娱乐媒体方面的配备实际上已开始普遍化，车上的卡拉 OK、VCD 视听功能都属于此
