汽车安全气囊论文汇总十篇

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中图分类号：TH715 文献标识码：B 文章编号：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

自动检测技术已广泛地应用于工农业生产、国防建设、交通运输、医疗卫生、环境保护、科学研究和人们的日常生活中，并起到越来越重要的作用，成为国民经济发展和社会进步的一项必不可少的重要基础技术。本文阐述了汽车用传感器的检测对象和检测原理，并详细介绍了汽车防抱死制动系统和安全气囊系统中相关传感器的具体应用。

1 自动检测技术在汽车安全系统中的应用

1.1 汽车防抱死制动系统(ABS)

随着新交法实施，交通安全越来越受到各方的重视，同时国家也开始颁布一系列强制实行的法规与国家标准对汽车安全性能进行严格的限制。汽车安全装备最基本的主动安全装置――ABS防止车轮抱死机械装置，已经开始强制安装在规定的汽车上。世界上第一台防抱死制动系统ABS(the Anti-lock Brake System)于1950 年问世，首先被应用在航空领域的飞机上。从1968 年才开始研究在汽车上应用，这是自20世纪80年代后期以来汽车技术的最大成就之一。

ABS是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统,既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车领域最先进、制动效果最佳的制动装置。

ABS由传感器、制动压力调节器和电子控制器三大部分组成。电子控制器又叫电控单元(Electronic Control Unit,ECU)。测试车轮转数的传感器以及调节转数的控制仪是实现控制目标必不可少的元件，这是车用ABS系统研制的重要理论依据。汽车防抱死制动系统的工作原理如图1所示。

传感器主要是安装在车轮上的转速传感器，其作用是对车轮的运动状态进行检测，获取车轮转速(速度)信号，发出车轮将被抱死的信号；ECU的主要作用是接受车轮转速传感器送来的脉冲信号，计算出轮速、参考车速、车轮减速度、滑移率等，并进行判断、输出控制指令送给执行器；制动压力调节器是执行器，在接受了电控单元ECU的指令后，驱动调节器中的电磁阀动作，调节制动器的压力，使之增大、保持或减小，实现制动压力的控制功能，使各车轮的制动力满足少量滑动但接近抱死的制动状态，以使车辆在紧急刹车时不致失去方向性和稳定性。通过控制指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环(可达5~10次/s)，始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。

1.2 安全气囊系统

安全气囊由美国人约翰・赫特里特(John・Hotrich)发明。1952年，在遭遇一次事故后，他萌发了设计撞车安全装置的想法。安全气囊主要由碰撞传感器、安全气囊控制组件(SRS ECU)、安全气囊组件、安全气囊系统指示灯等主要部件组成。

碰撞传感器 安全气囊的关键部分是碰撞传感器，传感器的作用是检测出车辆发生碰撞时的冲击或减速度值，再把信号传递给电子控制系统，判断是否需要打开安全气囊。

ECU 其作用是接收碰撞传感器及其他各传感器输入的信号，判断是否点火引爆气囊，并对系统故障进行自诊断。

安全气囊组件 主要由气囊、螺旋弹簧、气体发生器、点火器等组成。气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气， 使气囊迅速膨胀。

SRS指示灯 用于指示安全气囊的工作状态，当发生异常时，指示灯自动发亮、报警。

安全气囊的基本原理是当碰撞发生时，控制器根据碰撞冲击速度(减速度)信号，识别和判断碰撞的强度，当碰撞强度达到设定条件时，引爆气囊的传感器迅速触动点火器引爆氮气固态粒子，形成迅速膨胀的气袋，以缓冲驾驶员所遭受的冲击力度。

汽车安全气囊有机械式和电子式两大类型。全机械式安全气囊系统的气囊、充气泵、传感器等部件集中装在转向盘内，安全气囊的结构如图2所示。

在电子式安全气囊系统中，当汽车发生碰撞时，根据传感器感应碰撞的程度，并将感应信号送至电控单元ECU，由ECU对碰撞信号进行识别。若是轻度碰撞，气囊不动作；若属于中度至严重程度的碰撞时，ECU则会发出点火器点火的信号，使气囊在极短时间内充气，以保护驾乘人员。电子式安全气囊系统具体工作过程如图3所示。

在电子式安全气囊系统中，采用双动作双气囊和双安全带预紧器的控制程序框图如图4所示。

图4 电子式安全气囊系统程序框图其工作过程的步骤是：首先汽车点火起动，气囊开始工作，CPU等电子电路复位，做好工作准备，然后自检。在碰撞发生后，经CPU判断碰撞速度的大小，并发出不同的控制指令。当碰撞发生时，控制器根据传感器发出的加速度信号，识别和判断碰撞的强度，当碰撞强度达到设计条件的要求时，引爆气囊的传感器迅速触动点火器引爆氮气固态粒子，形成迅速膨胀的气袋，以缓冲前排乘客所遭受的冲击力度，主要保护其头部不受伤害。当然不必紧张，传感器会自动计算所受到碰撞的强烈程度，不会因驾驶员操作不当或汽车遇到小的障碍及较轻的碰撞而导致气囊错误起爆。

2 结 语

随着轿车的迅速发展，汽车防抱死制动系统和安全气囊系统发挥着重要的作用，有更多的厂家研制和生产汽车防抱死制动系统和安全气囊系统，其技术越来越先进。需要指出的是，ABS只是制动的辅助系统，可以在制动时帮助驾驶者控制车辆状态，防止车辆在制动中失去转向能力，其中主要操控仍是驾驶者，所以超速驾驶仍会引发事故，而且需要强调的是，系好安全带是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件。

参 考 文 献

［1］孟立凡.传感器原理及应用.北京：国防工业出版社，2005.

［2］刘伟.传感器原理及实用技术.北京：电子工业出版社，2006.

［3］何希才.传感器及其应用电路.北京：电子工业出版社，2001.

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中图分类号： U461.91文献标志码： B

0引言

侧面碰撞传感器的主要作用是检测车身上碰撞传感器所在位置的加速度信号，并将信号发送至安全气囊ECU控制单元，由ECU识别加速度信号，并判断是否需要点火.

汽车在行驶过程中，会受到发动机、变速器、传动轴和道路等内部和外界的激励，这些激励的范围几乎覆盖从低频到中高频几乎所有频率.受内部和外界激励的作用，侧碰撞传感器安装点有共振的可能.当发生共振时，安装点会出现较大的振幅，此时侧碰传感器采集到的异常加速度信号会传递给安全气囊ECU，当安全气囊ECU误认为达到碰撞减速度阈值时，会导致安全气囊的误爆，给顾客人身安全和公司财产带来不必要的损失.因此，必须在产品设计阶段对传感器安装位置的频率响应特性进行预测，保证其频率响应特性曲线满足厂家对产品安装位置的要求.[1]利用MSC Nastran频率响应分析功能对某车型碰撞传感器安装点进行仿真分析，以验证其性能能否满足目标要求.

1分析理论

在MSC Nastran频率响应分析中，有两种不同的数值方法供选择：直接法（SOL108）和模态法（SL111）[2]，本文采用模态法对侧碰传感器安装点进行频率响应分析.

模态频率响应分析是主模态分析的扩展.作为推导的第一步，假定x=ξ（ω）eiωt （1）将变量从物理坐标u（ω）转换到模态坐标ξ（ω）.因为很少用到所有的模态，所以上式通常是近似代换.

7结论

通过CAE分析与实测试验的相关性对比研究发现，利用MSC Nastran强大的频率响应分析功能，在设计初期对汽车电子产品固定点进行频率响应分析是可行的，并且可以尽早的验证设计的有效性，为性能设计提供数据支持.

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近年来，国民经济的快速发展推动了汽车的需求量急速扩张，加速了汽车产业的发展。2011年我国汽车产销量达到1850万辆，相关产业创造的产值近4万亿元，汽车产业已成为国家支柱产业之一。汽车产业的发展为汽车零部件提供了发展基础；作为汽车重要零部件的汽车安全气囊在国家政策的引导下，越来越普及，已成为乘用车的标准配件[1-4]；随着生活水平的提高，促使人们越来越关心安全，为汽车安全气囊气体发生器提供了越来越广阔的市场空间。

安全气囊通常由传感器、控制器、气体发生器、气囊等部分组成[5]。其中以气体发生器尤为重要，它是安全气囊气囊系统的核心部件，在汽车发生碰撞时，它能在50ms内迅速使气囊充气膨胀，保证乘员生命安全[6-8]。气体发生器由气体发生剂和金属零部件组成。气体发生剂是指燃烧后产生气体的各种物质，属于固体推进剂的一个种类[9]，把气体发生剂装入气体发生器中，在车辆发生碰撞时引发，产生大量的气体，充满气囊的囊体。汽车安全气囊气体发生剂前期主要是叠氮化钠类型的气体发生剂配方，具有燃烧稳定、燃温低、易点火、内压低、产气率高、残渣少等很多优点。但是在生产过程中有许多缺陷，如易与重金属反应造成燃烧爆炸事故；同时叠氮化钠是剧毒物质，0.05g以上计量可致人死亡；最后是难于回收、易于泄露等环保问题。这些缺陷导致在后期的气体发生剂研发过程中，很少或不使用叠氮配方。

目前，世界上各大气体发生器生产公司和研究机构纷纷在研究无毒型气体发生剂[10]，无毒型气体发生剂也称为非叠氮类气体发生剂，主要使用的是高能量、低感度、大产气量、环保、价廉的物质。最常用的是硝酸胍作为可燃物质的配方。硝酸胍因为其本身便宜、感度低、安全性佳、产气量大、无毒等优点，成为目前国内外主流的气体发生剂物质。但是其也有缺点：由于硝酸胍本身燃烧速度很慢，这就需要很多金属硝酸盐作为氧化剂，并且不同厂家的配方中存在一定的催化剂和工艺添加剂。

本文研究了以硝酸胍为可燃物、碱式硝酸铜为氧化剂作为基础配方，说明了不同比例分配和碱式硝酸铜粒度对硝酸胍配方性能的影响，制作的气体发生剂以安全气囊气体发生器要求为标准，分析了工艺性能对发生器压力的影响。

一、实验

1.配方设计

2.配方制备工艺

按照上述配方称量完成的物料，需要经过混合、造粒、压片、烘干、装配的制造工艺。混合工艺使用的设备为5L多项运动混合机，辅助混合介质为瓷球，加入量为物料重量的40%。造粒工艺为手工造粒工艺。压片工艺使用的设备为22冲旋转压片机。烘干工艺使用设备为电烘箱，装配工艺为手工装配。

3.测试仪器及实验方法

压力测试采用自制的压力数据采集系统。测定发生器的压力时，首先开启压力数据采集系统，对传感器进行标定，然后将标定准确的传感器连接在60L压力容器测试罐体上，再将如图1所示的标准试验发生器固定在工装上，安装于60L压力容器测试罐内，最后连接点火系统，准备工序完成后，启动压力数据采集系统，对发生器进行点火，压力数据采集系统对60L容器内的压力进行实时采集，工作完成后形成一条完整的压力曲线。

二、结果与分析

按照上述实验方法及内容，实验过程分析如下。

1.混合的影响

使物料充分混合。在混合过程中，发现A、B、C、D配方存在不同程度的粘壁现象，A配方粘壁最为严重，侧壁药粉较厚，而D配方粘壁量较少，这些粘壁效应在一定程度上影响了配方的混合均匀性，E、F、G配方较好，不存在粘壁现象。

由于选用的硝酸胍粒度较小，为20μm以下，分子的静电吸附力比较强，所以容易吸附在混合桶的侧壁上，由于A、B、C、D配方的硝酸胍含量较大，在70%以上，在物料投入混合机后，硝酸胍就吸附在侧壁上，同时碱式硝酸铜加入量较少，不足以完全包覆硝酸胍，所以造成配方在混合过程中粘壁现象比较严重。但随着碱式硝酸铜含量的增加，碱式硝酸铜能够包覆硝酸胍，从而不会出现粘壁现象。

2.造粒的影响

造粒使用的是卧式捏合机，加入一定比例的粘合剂，本文使用的是纯净水，进行粘合预混，然后使用摇摆颗粒机进行造粒。在这个步骤当中，A配方同样出现了药剂附着摇摆颗粒机的现象，当进行到G配方时，药剂能够顺利出粒。

这步可以看出，由于硝酸胍的粘性较大，在硝酸胍比例较大的配方中，容易出现配方附着摇摆颗粒剂现象，但随着碱式硝酸铜比例的增加，物料可造粒性明显增强。

3.配方的理化性能

配方造粒完成后，对各个配方进行了DSC和爆热分析，分析结果见图2中 图a、图b、和图c。

从图1、图2和图3中可以看出，随着碱式硝酸铜质量百分含量的递增，配方的吸热峰、放热峰和爆热值逐渐递减。碱式硝酸铜分解是吸收热量的，随着碱式硝酸铜的增加，降低了配方的分解温度，同时产生的热量也逐渐降低。

4.压片性能的影响

药片压制使用的是22冲旋转式压片机。

由于药剂配方中没有加入第三种物质，硝酸胍的物性又比较黏稠，所以在压片过程中，都存在不同程度的粘模现象，从设备的运行情况和压制成型药片看，各个配方没有明显的区别。

同时压制药片时压制的运行压力都比较偏大，压制其它类型的药片时，压力在15N～25N之间进行波动，而压制该7种配方时，压力都在20N以上，而且最高值达到了40N。

所以，硝酸胍和碱式硝酸铜配方的压药要求，较其它类型的药剂对设备的要求比较高，对设备的损耗比较大。

对压制好的药片进行了药片的强度测试，测试结果见图d。

从测试数据看，随着碱式硝酸铜的量在配方中逐渐增加，药片的强度逐渐增加，增加到50%时达到最大值137N，而后又呈现降低趋势。

5.压力容器性能

将压制完成药片，装配在标准发生器中。然后在60L容器内测试发生器的压力。

5.1 最大压力性能

从表2可以看出，总体趋势随着碱式硝酸铜质量百分含量的增加，最大压力在增大，质量含量为50%的碱式硝酸铜压力最大，而后减小。碱式硝酸铜的质量百分含量达到50%时压力最大，这应与配方的氧平衡有关，经过理论计算，硝酸胍和碱式硝酸铜的零氧平衡点在51：49，因此F配方的燃烧速度最快。

5.2 最大压力时间的影响

从表3可以看出，由于A配方到E配方燃速较慢，如图d所示，发生器点火后，点火产生的能量点燃了距离点火处最近的产气药，形成了一定的内部压力，在内压作用下，药片逐层进行缓慢的稳定燃烧，A、B、C、D、E配方由于氧平衡的关系，负氧太多，燃速太慢，前一层药片燃速产生的热量还没来得及点燃后一层的药片就熄灭了，所以燃烧了有限的药量，因此最大压力表现为小于0.020s。当碱式硝酸铜百分含量达到50%后，达到了氧平衡点，在发生器点火后，点火产生的能量点燃了距离点火处最近的产气药，迅速进行了逐层燃烧，全部产气药都燃烧完全，形成了最大压力的时间在1.5s左右，说明碱式硝酸铜的增加，提高了配方的燃烧速度，改善了配方氧平衡，使产气药燃速完全。

三、总结

通过对配方的工艺性能试验和发生器性能测试，可以看出，配方制作过程中，流动性能较差；同时配方中使用碱式硝酸铜不能明显改善硝酸胍的燃烧性能，最大压力不高，最大达到140kPa，进而造成最大压力时间不均一。

从测试性能数据分析，随着碱式硝酸铜比例的增加，配方的燃速逐渐增加，但是当达到50%以上时，燃速又下降，说明50%的比例是一个临界点。通过发生器性能测试，使用碱式硝酸铜和硝酸胍的配方可以制作慢燃速的气体发生器，可以应用于易损部位的充气装置。

为了更加有效的使用硝酸胍和碱式硝酸铜配方，下一步工作需要对催化剂和工艺添加剂进行探索，进一步提高配方的燃速，满足快速充气环境的使用要求。

参考文献

[1] 刘浩学.汽车使用安全技术[M].北京：人民交通出版社，2002-11.

[2] 白云飞.汽车的安全气囊[J].汽车应用，2012（3）：6.

[3] 高翠翠. 汽车安全气囊的现状与发展[J].科技论坛，2008（6）：50-51.

[4] 朱联军. 汽车安全气囊维修技术探讨[J].职业，2011（4）：136.

[5] 尉存娟，谭迎新，胡双启. 安全气囊系统气体发生器性能的实验研究[J]. 汽车电器， 2004， （10）：6-8.

[6] 周奎军.汽车安全气囊气体发生器的研究[D].南京：南京理工大学博士学位论文，2007.

[7] 谭迎新，谭立新，尉存娟，等.用于汽车安全气囊的气体发生器产气性能研究[J]. 2006，16（2）：95-98.

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关键词：汽车维修信息电子技术技工

随着汽车工业的飞速发展，汽车维修行业发生了巨大的变革。一是维修从机械与电器的简单维修发展到电、机、光、液一体化的复杂高科技维修，而这些都是基于信息电子技术之上的；二是从过去的国有汽修企业单一经营到以股份制为主的多种经济成分的现代汽修企业经营；三是在用工与报酬上已经改为择优招聘、多劳多得的方式。面对以上变化，汽修技工必须认真分析当前汽修行业的维修技术需求与发展水平，找出关键——强化信息电子技术在汽车维修领域的应用——解决汽修实际问题，成为自己的专长；企业择优录用，实现顾客、企业、员工的三赢。因此，在汽车修理行业应加强维修技术人员的信息电子技术的培养。

1信息电子技术在汽车领域的应用

目前，汽车信息电子技术化已经被公认为是汽车技术发展进程中的一次革命。信息电子技术的应用程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志；汽车制造商认为增加汽车信息电子设备的数量、促进汽车信息电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。据统计，从1989年至2008年，平均每辆车上信息电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至40%以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到53个甚至更多，电子产品占到整车成本的50%以上，目前信息电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统中来。

汽车信息电子产品可为两大类：①汽车信息电子控制装置，包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统；②车载汽车信息电子装置，包括汽车信息系统(车载电脑)、导航系统、汽车视听娱乐系统、车载通信系统、车载网络等。具体汽车电子各分系统的构成如下示意图。

由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。通讯线路将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了计算机网络化的设计思路，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。而这一切都归功于信息电子技术尤其是总线结构的发展。

当前汽车电子技术发展的方向向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制(PCM)；将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统(UCC)。

由以上事实分析可知，信息电子技术在汽车领域已经大量使用，作为新时代的汽修技术人员，必须掌握新兴的信息电子技术才能在未来的汽车维修领域发挥更大力量。

2对汽修技工进行新兴信息电子技术培训方案的可行性研究

汽修技术本身是一门综合性很强的技术。不同车型故障不同；同一车型不同时期的故障不同；同一故障在不同的路面上的反映不同。要诊断和排除故障，必须具有较强的综合分析判断能力。汽车的设计，制造是经过很多专家共同研究试制改进到定型制造出厂的，是集体指挥的结晶；而维修时则是一个人找出问题、分析问题并解决问题的过程，是个体行为。加上维修单位，没有比较先进的检测设备，要在简陋的环境下解决复杂的疑难问题，这就要求维修技术人员的维修技术相当过硬。针对汽车维修行业技术人员的文化知识水平普遍不高的现实情况，对他们进行行之有效的、有针对性的新兴信息电子技术培训，就成为提高汽车维修技术水平的必然选择。现在就以发动机管理系统为例，进行信息电子技术培训方案可行性的讨论。

首先要掌握电子计算机使用技术。随着信息社会的发展，电子计算机为主的高科技术在汽车上应用越来越多。电控汽车是汽车的主导产品和发展方向。因此，汽修技工必须要掌握电子计算机使用技术，会用电子计算机查找维修资料、检测故障代码、寻找故障排除的手段、网上技术咨询和网上修车等。而这一切均依赖于新兴信息技术培训。因此信息技术培训可以采用多种技术方式尤其是结合修车查找资料等网上作业进行实际的操作演练。这样迅速提高维修技术人员的技术水平，因此可以大大调动他们的积极性与实际维修效果。比如下载某发动机管理系统的相关程序。可见，对汽修技工进行信息技术培训是必要的也是可行的。

其次要掌握好较为全面的电子技术，包括模拟电子技术，数字电子技术，单片机原理与接口技术，传感器技术等，这些都依赖于电子技术培训。

ECU是英文单词组合缩写，意为“电子控制单元”，简要的说就是车载电脑。现在很多轿车发动机大都用电子燃油喷射系统，其中有一个形似方盒子的控制元件就叫“ECU”，简单地说，ECU由微机和电路组成。而微机就是在一块集成芯片上集成了微处理器（CPU），存储器和输入／输出接口的单元。所以ECU就是单片微型计算机（简称单片机）。发动机管理系统就是以单片机为核心，把各种检测器或者传感器采集来的各种信号（比如进气量，项位角等）进行相应的模拟/数字技术处理通过总线传送到单片机（或ECU）里，然后在经过相应的程序控制与数据处理，从而产生相应的控制信号，指定执行机构进行相应的操作（加大节气门开度）。

现在一些中高级轿车上，不但发动机上应用ECU，在其它许多设备上都可发现ECU的踪影。例如刹车防抱死制动系统、4轮驱动模式转换系统、电控自动变速器、主动悬架调节系统、安全气囊系统、以及多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU模块对其进行控制。运用修车的现场实例加以指导与讲解，经过事实检验，学习效果相当好。

再次要具有对故障的综合诊断与排除的能力。汽车电控技术设计人员，在进行汽车电子控制系统设计的同时，增加了故障自诊断功能模块。它能够在汽车运行过程中不断监测电子控制系统各组成部分的工作情况，如有异常，根据特定的算法判断出具体的故障，并以代码形式存储下来，同时起动相应故障运行模块功能，使有故障的汽车能够被驾驶到修理厂进行维修，维修人员可以利用汽车故障自诊断功能调出故障码，快速对故障进行定位和修复。因此，从安全性和维修便利的角度来看，汽车电控系统都应配备故障自诊断功能。

依据故障自诊断功能配合相应的解码器，方便的查找出故障的原因所在而不在单单依赖原始经验积累。因此，信息电子技术培训可以大大提高综合诊断与排除能力。经由邯郸北方汽车维修总校教具模型开发部提供自主研发的BF8系列智能电控汽车模型40套（涵盖欧、美、日各大主流车系），又有完好的汽车整车30余台供学生实践所用，学员的综合诊断与排除能力大大提高。

3追踪汽车行业新技术的应用

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错误的产品数据，会对公司带来很大的经济损失，比如：一是计划员根据BOM表定额下达的零件计划数量不准确——BOM表零件少挂，零件计划量不能满足生产导致缺货、频繁预警;BOM表零件多挂，零件计划量过大导致供应商零件积压。二是系统库存与实物库存差异较大——BOM表零件少挂，供应商零件的实际结算数量小于实际耗用数量，会要求逐一核算零件差异，增加差异核对工作量;BOM表零件多挂，个别供应商零件的实际结算数量大于实际耗用数量，公司多付款，造成公司利益损失。提高产品数据的准确性，可以让计划员准确的下达计划，使积压物料数量减少;供应商索赔量下降;物料反冲结算数据错误量下降，财务每月月底顺利关账等。因此，如何提高产品数据的准确性至关重要，以下提出了通过产品数据的验证手段来提高产品数据的准确性。

一、汽车产品数据的相关描述

1.产品配置表。某一平台车型的产品配置清单。是公司规划部根据市场需求、竞争对手的配置情况、成本、公司目标、公司设计能力等等情况，制定出的这一车型平台的配置清单。如动力配置信息，空调配置信息、排放配置信息等等。产品配置表是产品工程师开发这一车型零件的依据。

2.车辆配置代码。汽车配置多，车型品种多，必须有一个代码来描述一辆具体的车辆，以方便各个部门识别一台车辆。车辆配置代码就是为识别一台车辆的完整配置而编制的一组代号，是公司销售、计划、生产的核心代码。车辆配置代码由配置号、批次号、识别码组成，即可以简单的写成：车辆配置代码=配置号+批次号+识别码。配置号是用于代表一个车型中的不同配置种类(装何种空调、配哪种整车颜色、是否安装安全气囊、是否装OBD等等)。车辆配置代码代表了具体的一台车辆，在产品数据管理系统中，根据车辆配置代码，就可以导出这一车辆的所有零件清单。

3.工程零件清单。工程零件清单是描述整车产品工程状态的零部件各层级构成关系、件号、名称、变更经历号、更改指令号、图号、适用车型、配置、数量等内容的综合性电子表格清单，因此工程零件清单主要用于设计部门，产品工程师可以在工程零件清单中查找到零件的零部件各层级构成关系、更改记录和历史状态、适用车型等等。另外，工程零件清单也可以作为售后配件的基础数据来源。除此之外，工程零件清单还可以作为前期财务核算整车成本的基础数据来源。

4.BOM表。BOM表是针对某个具体车型的物料清单，利用这张清单可以不多不少的制造出一部完整的车辆出来。BOM表来源于工程零件清单;根据市场部发过来的市场需求，可以从工程零件清单中分解出满足市场需求的不同的车辆配置代码对应的BOM表。BOM表是下游包括采购、物流、财务等部门的基础数据来源。

5.工程更改指令。某一零件设计锁定之后，产品数据就下发到相关下游部门，下游部门开始对零件进行供应商定点、零件定价、零件试验等等一系列相关的行动。当这些行动都完成之后，零件正式在车上使用。因各种各样的原因，如，降成本，或客户提出更改需求等等，那么，需要对该零件进行更改。工程部门提出更改方案，并评审通过后，就通过工程更改指令将零件的更改信息传达到下游部门。

6.产品数据管理系统。产品数据管理系统是连接设计部门、采购、物流、计划、生产、公司销售等总门的纽带。基础数据由设计部门，采购、物流、计划、生产、公司销售通过产品数据管理系统使用数据以开展各项工作。汽车配置多，车型品种多，而且汽车有很多共用件，如果采用一个单一车型对应一个BOM表进行管理，那么零件的更改更换管理是很困难的。比如：某一车型平台总共有39种配置代码车型，有一个零件A是这39种配置代码车型共用，那么，当A零件更改为B零件时，就需要到39个表格中去更改信息，工作量大。因此，数据必须是将工程零件清单通过一定的逻辑关系上载进数据管理系统，从数据管理系统根据整车配置代码可以导出任意一单一车型的BOM清单。还是拿上一例子举例，只需要在一个表格中更改A零件为B零件，相对应的39种种配置代码车型的BOM零件清单就统一改变了。其中所说的逻辑关系指的就是和配置号相关的信息。如零件A，只在安装安全气囊时用到，那么，这个零件在上载进产品数据管理系统时，就必须带上安全气囊的约束。没有安全气囊配置的车辆配置代码在进行零件筛选时，就不会将A零件导出。相反，有安全气囊配置的车辆配置代码在进行零件筛选时，就会将A零件导出。

二、数据管理流程

项目前期由数据管理科汇总各专业科室制作的工程零件清单。在项目的试造车阶段，数据管理工程师从工程零件清单中筛选出造车清单，造车清单用于指导试造车阶段的物料采购、物料配送、整车装配等等。在项目批量生产之前，将数据上载进数据管理系统。数据的更改，必须有正式的工程更改指令支持。以下是数据管理流程的简易流程图。

三、数据错误的主要原因

1.出错零件数统计。2011年1月以前，我们没有实施产品数据验证流程，我们对2010年7月到12月的每月出错零件进行统计，统计数据如下：

2.出错原因汇总，分析出错原因。我们对2010年7月到12月的每月出错零件的出错原因进行统计，统计数据如下：

由以上数据我们可以分析得出，数据出错的主要原因如下：

(1)初始工程零件清单错误。工程零件清单由各科专业科室汇总而来，产品设计工程师对产品配置表理解的错误，或产品设计工程师的疏忽、大意导致的工程零件清单的错误。另外，产品配置表的错误也会导致初始工程零件清单的错误。(2)产品数据工程师分析上载错误。产品数据工程师对工程零件清单进行分析，将数据通过一定的逻辑关系上载进数据管理系统，以满足下游各个部门的需要。由于数据是由人工分析上载得来，汽车产品品种多，配置复杂，因此，经常会分析错误。(3)产品设计工程师工程更改指令错误。产品设计工程师经过工程更改系统下达产品的更改指令，产品设计工程师对产品配置表理解的错误，或产品工程师的疏忽、大意导致的工程更改指令错误。(4)产品数据工程师根据工程更改指令维护错误。产品数据工程师根据产品设计工程师下发的工程更改指令对数据进行更改。更改指令描述不明确，会导致产品数据工程师维护数据的错误。产品数据工程师对更改指令错误的理解，也会导致数据的错误。

四、产品数据的验证

产品数据的验证方法。2012年1月开始，根据产品数据出错的主要原因，我们在产品数据的各个阶段，增加各个阶段的产品数据验证手段，以提高产品数据的准确性。以下是具体的验证方法：(1)初始工程零件清单的校对。在项目初期阶段数据管理工程师通过产品配置表对工程零部件清单进行校对，有问题及时和产品设计工程师沟通更改。产品配置表描述了整车的所有配置，通过产品配置表校对工程零件清单，可以检查零件是否漏发、多发。以下面简单的车型配置举例：该车型分基本型和标准型，分别配不同的车轮，在检查工程零件清单时，工程零件清单中必须含有两个车轮的零件号，如果只有一个，那就是漏发零件了。通过产品配置表和工程零部件清单的校对，可以避免初始工程零部件清单错误。

(2)试造车清单的校对。在项目的试造车阶段，从工程零件清单中导出试造车清单，发送所有相关下游部门;项目造车前，首先到采购物流部门对数据进行校对，查看采购物流部门下计划采购物料的零件清单、配送物料的零件清单和工程部门发出去的造车清单零件信息是否一致;其次，到项目造车车间，查看造车BOM上的零件清单和工程部门发出去的造车清单零件信息是否一致;最后，数据管理工程师现场跟踪造车，将造车清单上的零件信息和实际装车零件信息对比，检查零件件号、零件数量是否一致，以检查数据的准确性。发现问题及时反馈给产品工程师。产品工程师核对更改。通过试造车清单的校对，也可以减少初始工程零部件清单的错误，同时也可以发现产品配置表的错误。(3)数据上载数据管理系统之后的校对。汽车配置多，品种多，通过人工分析上载进数据管理系统，难免会出现错误。数据上载进数据管理系统之后，将从数据管理系统导出的单一车型BOM表和从工程零件清单筛选出的单一车型零件清单通过一些函数公式进行对比，对比零件号是否一致，其次对比数量是否一致，以验证数据的准确性。如果两者对不上，再查找不一致的原因，将数据更改。这一验证方法，主要是减少产品数据工程师分析上载的错误。(4)工程更改指令的校对。建立完善的工程更改指令管理机制，工程更改指令下发后，主管、经理、平台总工、下游部门相关人员，都要对工程更改指令进行校对审核;定期对新员工进行培训，以减少产品设计工程师工程更改指令的错误;产品数据工程师根据工程更改指令更改产品数据后，需对更改前后数据对比，以检查是否维护错误，减少工为的错误。(5)下游部门对数据的反馈。和下游各部门保持良好的沟通交流，在使用数据时，下游各部门如发现数据错误，及时反馈给产品数据工程师。产品数据工程和产品设计工程师对数据进行校对，发现错误及时下发工程更改指令进行更改。(6)数据的定期校对。定期将产品数据从数据管理系统中导出，与工程零件清单进行校对，以保证BOM表数据的准确性。

五、新的产品数据管理流程

增加产品数据验证流程后，新的产品数据管理流程更新如下：

六、产品数据验证的效果及结论

篇（6）

[2] 叶成林 徐福荫 许骏 移动学习研究综述 电化教育研究 2004 No.3

[3] 陈伟超 国内移动学习研究现状及发展建议[J].中国电力教育，2009 No.9

篇（7）

一、引言

随着汽车工业日新月异的发展，现代汽车上使用了大量的电子控制装置，许多中高档轿车上采用了十几个甚至二十几个电控单元，而每一个电控单元都需要与相关的多个传感器和执行器发生通讯，并且各控制单元间也需要进行信息交换，如果每项信息都通过各自独立的数据线进行传输，这样会导致电控单元针脚数增加，整个电控系统的线束和插接件也会增加，故障率也会增加等诸多问题。

为了简化线路，提高各电控单元之间的通信速度，降低故障频率，一种新型的数据网络CAN数据总线应运而生。CAN总线具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强;在自动化电子领域的汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中，CAN的位速率可高达1Mbps。同时，它可以廉价地用于交通运载工具电气系统中。

二、CAN总线简介

CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是由ISO定义的串行通讯总线，主要用来实现车载各电控单元之间的信息交换，形成车载网络系统， CAN数据总线又称为CAN—BUS总线。它具有信息共享，减少了导线数量，大大减轻配线束的重量，控制单元和控制单元插脚最小化，提高可靠性和可维修性等优点。

CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。其工作采用单片机作为直接控制单元，用于对传感器和执行部件的直接控制。每个单片机都是控制网络上的一个节点，一辆汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每块电控单元都只需引出两条导线共同接在节点上，这两条导线就称作数据总线（Bus）。CAN数据总线中数据传递就像一个电话会议，一个电话用户就相当于控制单元，它将数据“讲入”网络中，其他用户通过网络“接听”数据，对这组数据感兴趣的用户就会利用数据，不感兴趣的用户可以忽略该数据。

一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点，但实际应用中，所挂接的节点数目会受到网络硬件的电气特性或延迟时间的限制。使用计算机网络进行通信的前提是，各电控单元必须使用和解读相同的“电子语言”，这种语言称“协议”。汽车电脑网络常见的传输协议有多种，为了并实现与众多的控制与测试仪器之间的数据交换，就必须制定标准的通信协议。随着CAN在各种领域的应用和推广，1991年9月Philips Semiconductors制定并了CAN技术规范（Version 2.0）。该技术包括A和B两部分。2.0A给出了CAN报文标准格式，而2.0B给出了标准的和扩展的两种格式。1993年11月ISO颁布了道路交通运输工具—数据信息交换—高速通信局域网国际标准ISO 11898，为控制局域网的标准化和规范化铺平了道路。美国的汽车工程学会SAE 2000年提出的J 1939，成为货车和客车中控制器局域网的通用标准。

三、CAN-BUS数据总线的组成与结构

CAN-BUS系统主要包括以下部件：CAN控制器、CAN收发器、CAN-BUS数据传输线和CAN-BUS终端电阻。：

1．CAN控制器，CAN收发器

CAN-BUS上的每个控制单元中均设有一个CAN控制器和一个CAN收发器。CAN控制器主要用来接收微处理器传来的信息，对这些信息进行处理并传给CAN收发器，同时CAN控制器也接收来自CAN收发器传来的数据，对这些数据进行处理，并传给控制单元的微处理器。

CAN收发器用来接收CAN控制器送来的数据，并将其发送到CAN数据传输总线上，同时CAN收发器也接收CAN数据总线上的数据，并将其传给CAN控制器。

2．数据总线终端电阻

CAN-BUS数据总线两端通过终端电阻连接，终端电阻可以防止数据在到达线路终端后象回声一样返回，并因此而干扰原始数据，从而保证了数据的正确传送，终端电阻装在控制单元内。

3．数据传输总线

数据传输总线大部分车型用的是两条双向数据线，分为高位﹝CAN-H﹞和低位﹝CAN-L﹞数据线。为了防止外界电磁波干扰和向外辐射，两条数据线缠绕在一起，要求至少每2.5cm就要扭绞一次，两条线上的电位是相反的，电压的和总等于常值。

四、车载网络的应用分类

车载网络按照应用加以划分，大致可以分为4个系统：车身系统、动力传动系统、安全系统、信息系统。

1．动力传动系统

在动力传动系统内，动力传动系统模块的位置比较集中，可固定在一处，利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来。在将汽车的主要因素—跑、停止与拐弯这些功能用网络连接起来时，就需要高速网络。

动力CAN数据总线一般连接3块电脑，它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑（动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑）。总线可以同时传递10组数据，发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500Kbit/s速率传递数据，每一数据组传递大约需要0.25ms，每一电控单元7~20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元发动机电控单元自动变速器电控单元。

在动力传动系统中，数据传递应尽可能快速，以便及时利用数据，所以需要一个高性能的发送器，高速发送器会加快点火系统间的数据传递，这样使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲中去。CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中，在特殊情况下，连接点也可能设在发动机电控单元内部。

2．车身系统

与动力传动系统相比，汽车上的各处都配置有车身系统的部件。因此，线束变长，容易受到干扰的影响。为了防干扰应尽量降低通信速度。在车身系统中，因为人机接口的模块、节点的数量增加，通信速度控制将不是问题，但成本相对增加，对此，人们正在摸索更廉价的解决方案，目前常常采用直连总线及辅助总线。

舒适CAN数据总线连接一般连接七个控制单元，包括中央控制单元、车前车后各一个受控单元及四个车门的控制单元。舒适CAN数据传递有七大功能：中控门锁、电动窗、照明开关、空调、组合仪表、后视境加热及自诊断功能。控制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点。这样做的好处是：如果一个控制单元发生故障，其他控制单元仍可发送各自的数据。该系统使经过车门的导线数量减少，线路变得简单。如果线路中某处出现对地短路，对正极短路或线路间短路，CAN系统会立即转为应急模式运行或转为单线模式运行。

数据总线以62.5Kbit/s速率传递数据，每一组数据传递大约需要1ms，每个电控单元20ms发送一次数据。优先权顺序为：中央控制单元驾驶员侧车门控制单元前排乘客侧车门控制单元左后车门控制单元右后车门控制单元。由于舒适系统中的数据可以用较低的速率传递，所以发送器性能比动力传动系统发送器的性能低。

整个汽车车身系统电路主要有三大块：主控单元电路、受控单元电路、门控单元电路。

主控单元按收开关信号之后，先进行分析处理，然后通过CAN总线把控制指令发送给各受控端，各受控端响应后作出相应的动作。车前、车后控制端只接收主控端的指令，按主控端的要求执行，并把执行的结果反馈给主控端。门控单元不但通过CAN总接收主控端的指令，还接收车门上的开关信号输入。根据指令和开关信号，门控单元会做出相应动作，然后把执行结果发往主控单元。

（1）安全系统

这是指根据多个传感器的信息使安全气囊启动的系统，由于安全系统涉及到人的生命安全，加之在汽车中气囊数目很多，碰撞传感器多等原因，要求安全系统必须具备通信速度快、通信可靠性高等特点。

（2）信息系统

信息系统在车上的应用很广泛，例如车载电话、音响等系统的应用。对信息系统通信总线的要求是：容量大、通信速度非常高。通信媒体一般采用光纤或铜线，因为此两种介质传输的速度非常快，能满足信息系统的高速化需求。

五、CAN总线技术在汽车中应用的关键技术

利用CAN总线构建一个车内网络，需要解决的关键技术问题有：

（1）总线传输信息的速率、容量、优先等级、节点容量等技术问题

（2）高电磁干扰环境下的可靠数据传输

（3）确定最大传输时的延时大小

（4）网络的容错技术

（5）网络的监控和故障诊断功能

（6）实时控制网络的时间特性

（7）安装与维护中的布线

（8）网络节点的增加与软硬件更新(可扩展性)

六、结束语

CAN总线作为一种可靠的汽车计算机网络总线，现已开始在先进的汽车上得到应用，从而使得各汽车计算机控制单元能够通过CAN总线共享所有的信息和资源，以达到简化布线、减少传感器数量、避免控制功能重复、提高系统可靠性和可维护性、降低成本、更好地匹配和协调各个控制系统之目的，随着汽车电子技术的发展，具有高度灵活性、简单的扩展性、优良的抗干扰性和纠错能力的CAN总线通信协议必将在汽车电控系统中得到更广泛的应用。

参考文献

[1] 王箴．CAN总线在汽车中应用[N]．中国汽车报．2004．

[2] 邬宽明．CAN总线原理和应用系统设计．航空航天大学出版社．1996．

[3] 周震．基于CAN总线的车身控制模块．南京航空航天大学．2005．

篇（8）

【关键词】智能驾驶 智能汽车 发展现状 智能技术

【引 言】

随着更加先进的灵巧型传感器、快速响应的执行器、高性能ECU、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通讯技术在汽车上的广泛应用，现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化产品方向发展，以达到“人—汽车—环境”的完美协调。

【正 文】

一、智能驾驶过程的实现

智能驾驶的实现需要大量的电子电路元件支持，主要有：传感器、电控单元（ECU）、执行器、控制策略、总线、电源、智能通信系统。

随着传感器技术、信息处理技术、测量技术与计算机技术的发展，智能驾驶系统也得到了飞速的发展。

现在的智能驾驶技术大多是通过多传感器实现的。多传感器信息融合实际上是人对人脑综合处理复杂问题的一种功能模拟。多传感器信息融合就像人脑综合处理信息的过程一样，它充分利用多个传感器资源，通过对各种传感器及其观测信息的合理支配与使用，将各种传感器在空间和时间上的互补与冗余信息依据某种优化准则结合起来，产生对观测环境的一致性解释或描述。信息融合的目标是基于各种传感器分离观测信息，通过对信息的优化组合导出更多的有效信息。这是最佳协同作用的效果，它的最终目的是利用多个传感器共同或联合操作的优势来提高整个系统的有效性。

目前经常使用一个雷达传感器探测前方的车辆或障碍。雷达虽然在直路上的性能良好，但当道路弯曲时，探测的信号将不完全可靠，有时还会有探测的盲点或产生错误报警。为了防止错误报警，常对雷达的输出进行标准卡尔曼滤波，但这并不能有效解决探测盲点问题。为了更可靠地解决这类问题，可以使用扫描雷达或多波束雷达，但其价格昂贵。这里选用低价的视觉传感器作为附加信息，视觉传感器经常能提供扫描雷达和多波束雷达所不能提供的信息。

雷达传感器和视觉传感器配合作用实现对复杂道路状况的探测、识别，然后将信息通过总线电路发送给ECU，ECU处理后将命令发送给执行器，执行器将作用于汽车的油门、动力、转向、刹车等系统，实现汽车的只能行驶。［本站论文由中国收集整理，转载请注明出处中国］

二、智能汽车发展现状

回想过去，汽车都是由驱动装置驱动几乎所有的机械和液压系统，现在则由电子元件和系统的组合来完成。电子感应器增强或甚至已经取代了各种机械系统。一些高档汽车具有多达70个ECU。一般汽车的感应器数量已经达到35个，而一个高档汽车的感应器数量达到了60个。通常汽车还附带6个左右的气囊。这意味着现在的汽车更复杂、更安全，并且驾驶起来更简单。和以前的汽车相比，它们也更具智能化，并将继续获得更高的智能。

1、 智能泊车的Lexus LS460

Toyota公司2006年推出（最近才进入中国市场）的Lexus LS460最大的卖点就是智能泊车系统，该车型的电视广告就是在展示智能泊车系统其精准的泊车路线。Lexus LS460的智能泊车辅助系统可对后座和前座摄像头的图像进行处理，利用该结果去控制电子动力方向盘和一个电子油门。只需轻触一个按钮和驾驶者的少许制动，系统就可以把车刹住。同样地，LS460的VDIM(Vehicle Dynamic Integrated Management)系统从各种感应器中搜寻数据以预知刹车。利用这一数据，加上驾驶者的输入信息来帮助驾驶者恢复对汽车的控制。它通过启动电控刹车、电子动力转向、防抱死制动、车辆稳定性控制、刹车辅助、电子刹车力分配和引擎扭矩等功能来恢复控制。

2、 雷达和摄像头加强了驾驶技术

在像Mercedes-Benz S-class这样的车上，24/77 GHz雷达导航系统在提高安全性方面起到很重要的作用。Brake Assist(刹车辅助)、Parking Assist(泊车辅助)、Pre-Safe(预警安全)、Distronic Plus(巡航控制)以及Adaptive Brake(自适应制动)功能采用七个雷达感应器(五个在前缓冲器、两个在后缓冲器)来加强安全水平。拥有这些功能，汽车就可以感应到即将发生的碰撞，使驾驶者可以采取躲避措施。雷达系统允许自动制动应用。另外，如果探测到潜在的碰撞，它就会关闭天窗和加固安全带。［本站论文由中国收集整理，转载请注明出处中国］

现在基于雷达和自适应巡航控制的系统正蓬勃发展，在很多Mercedes-Benz和Toyota模型中都可以发现他们的身影。Volkswagen Passat和BMW的3系列也同样具有这样的雷达。为了改善交通安全，NISSAN公司开发了车距控制辅助系统(Distance Control Assist System)以帮助驾驶者控制他们自身与面前车辆之间的距离。这个系统采用一个在前缓冲器的雷达感应器，来确定定驾驶者的尾随距离和双方车辆的相对速度。如果驾驶者松开加速踏板，或者没有踩住加速踏板，系统就会自动启动制动。如果系统确定需要制动，那么在仪表板和蜂鸣器上就会出现一个指示器，然后加速踏板会自动上移以帮助驾驶者转换到制动。［本站论文由中国收集整理，转载请注明出处中国］

另一个关键功能，即摄像头，给驾驶者返回狭窄停车位并执行能见度受限操作时提供了更佳的视野。研究表明，很多儿童是因为驾驶者在返回停车位的时候看不见他们而致死的。复杂的全轮驱动一度只是高档汽车的安全堡垒。而如今，它是很多车辆的标准配置。这些系统通过瞬间提供车轴最需要的动力，可在恶劣的驾驶条件下提供最佳动力。

3、 智能化车灯

对安全性的关注也延伸到前灯。由Gentex公司开发的Chrysler 300C具有Smart Beam系统。它根据公路情况自动开启和关闭前灯。在后视镜里装了一个前向CMOS图象感应器，它让车灯一直维持开启状态，直到在公路上探测到其它车的前灯或尾灯，它才转换到近光灯。为了避免分散相向行驶驾驶者的注意力，该系统可使远光灯渐开和渐关。

Mercedes-Benz S-class汽车有两个照射公路的红外线前灯。当汽车的近光灯打开，它们将驾驶者的视野范围扩展到150多米，使其能更快看见行人、停泊的汽车和其他障碍物。同时也减少了黑暗中驾驶发生碰撞的危险。

4、 智能驾驶环境——无线基础设施

到目前为止，汽车中的无线技术仍限制在车载蜂窝电话。但是当这些研究者针对路边站的安全架构而进一步调查Wi-Fi通信使用状况的时候，这可能会有所改变。

交通部(DOT)的VII计划试图使用无线连接来避免碰撞。有车辆接近十字路口或死角的时候，基站将通知和提醒其它基站和驾驶者。该系统也会提供交通速度和密度的数据，使路标可以通知驾驶者在进入高速公路前倒车。

该计划还将开发可以在不同情况下警告驾驶者的集成先进技术，这些情况包括：当驾驶者将要离开公路的时候，当驾驶者和另一企图改车道的车辆有碰撞危险时候，以及和前方车辆有碰撞危险的时候。

5、 动力传动电子控制系统

主要包括发动机电子控制（包括汽油机和柴油机）、自动变速器控制（ECT、CVT/ECVT等）以及动力传动总成的综合电子控制等。控制系统主要由各种传感器、执行机构和电控单元（ECU）组成。其主要是保证汽车在不同的工况下均能处在最佳状态下运行，并简化驾驶员的有关操作，从而降低油耗和排放，减少动力传动系统的冲击，减轻驾驶人员的劳动强度，提高汽车的动力性、经济性和舒适性。

6、底盘电子控制系统

包括制动防滑与动态车身控制系统（ABS/ASR、ESP/VDC）,牵引力控制系统、悬架及车高控制系统、轮胎监测系统(TPMS)、巡航控制系统（CCS）、转向控制系统(如4WS)、驱动控制系统（如4WD）等。其主要用于提高汽车的安全性、舒适性和动力性等。近些年来，这类控制系统开始在普通轿车上广泛采用。

7、 车身电子控制系统

主要包括安全气囊（SRS）、自动座椅、自动空调控制、车内噪音控制、中央防盗门锁、视野照明控制、自动刮水器、自动门窗、自动防撞系统以及满足不同用电设备的电源管理系统。主要是用来增强汽车的安全性、舒适性和方便性。

8、 多媒体娱乐、通讯系统

篇（9）

随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛，汽车电子化的程度也越来越高。汽车技术与电子技术相结合催生出汽车电子技术概念。电子技术在现代汽车工业中的广泛应用加快了电子汽车的发展趋势，推动了汽车功能的多元化和便捷化。

一、汽车电子技术

现代电子技术与汽车工业的结合促成了电子汽车概念的诞生和实现，概括地来说当前的汽车电子技术主要包括：智能化集成传感器：提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作坊大处理。同时，他还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响；嵌入式微处理机已广泛地应用与安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术：随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也相应增加，并可能要求进一步计算机联网。因此，要求使用多种语言，并开发出通用的高水平软件，以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件；多通道传输技术，多通道传输技术的采用，对电子控制集成化的实现是十分必要和有效的。采用这种技术后，使各个数据线成为一个网络，以便分享汽车中心计算机的信息。汽车车载电子网络：汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。为了进一步提高行使的经济性，温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。由此，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。集成化技术：汽车电子技术的一个发展趋向是功能集成化，从而实现更经济、更有效以及可诊断的数据中心。光导纤维：汽车电子技术的进步，已使各系统控制走向集中，形成整车控制系统。这一系统除了中心电脑外，甚至包括多达23个微处理器及大量传感器和执行部件，组成一个庞大而复杂的信息交换与控制系统等。

二、国内汽车电子技术发展

电子技术在汽车工业中的应用加快了汽车技术的升级和突破，自20世纪80年代以来，汽车工业的长足发展，也是以电子技术（特别是计算机、集成电路技术）为动力而实现的。采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。因此一国电子产业的发展水平及其在汽车工业领域的应用情况决定了其在未来轨迹汽车行业竞争中的地位和影响力。目前，国产汽车的电子技术应用多数还处于初级阶段。只有少数厂家，主要集中在一些中外合资和国内较为先进的汽车生产厂家，开始将电子控制装置应用在汽车工业中。国内现在采用的电子装置主要包括发动机的燃油喷射、电子点火控制、汽车安全性方面的安全气囊，ABS等领域，而且多数为直接引进国外产品组装，国内科研院所目前有关汽车电子技术应用的研究也主要集中在发动机控制、电控悬架、ABS系统等几个方面，在汽车的电子网络化技术、GPRS导航及智能交通系统的研究等方面与国外还有一定差距。

三、现代电子技术促进汽车智能管理的发展

随着经济的快速发展和人民群众对汽车工业要求的逐步提高，当前的电子技术在汽车工业领域里得到了很好较快较好的应用。汽车智能管理系统就是这一应用的重要体现。车辆智能管理仪（以下简称管理仪）硬件构成主要由CPU，数据存储器扩展电路、IC卡接口电路、GPS接收电路、光电隔离的输入、输出电路、数码相机控制电路、指示灯、蜂鸣器及电源部分组成。采用GPS接收机接收卫星的信号，经过计算后可得出车辆所处的经纬度、行驶速度、行驶方向等参数。管理仪还能够采集与司机操作有关的数据，如刹车、远光灯、近光灯、左右转向灯、喇叭、雾灯、制动气压、车门开关等参数。管理仪根据预先设定的时间间隔和特殊事件的触发，将有关数据保存入IC（Intelligent Card）卡中。根据这些数据，车辆管理部门就可以对车辆的历史运行状况进行检查、管理，以确定车辆是否按照规定的要求运行。管理仪还能够对最近15次停车前，每次停车前50秒的所有信息进行详细记录，GPS数据的采集速度受GPS系统的限制，每秒钟记录1次，其他参数每隔0.2秒记录一次。管理仪还具有数码照相机的控制接口，可以根据外部触发信号，对车内的情景拍照。 转贴于

汽车工业是高科技工业，汽车性能的每一步提升都伴随着新技术、新工艺的运用。电子技术是21世纪推动经济发展和社会变革的重要技术之一，电子技术的发展及其在汽车工业领域的广泛应用将有效提升汽车工业的发展水平。

参考文献

[1]高艳青：《现代电力电子及电源技术的发展趋势》，载《电脑与电信》2007，1.

[2]张庆湘：《浅析电子技术在现代汽车工业中的发展与应用》，载《企业技术开发》2007，6.

[3]李卫东：《浅谈电子技术在现代汽车工业领域中的应用》，载《中国职工教育》2005，9.

篇（10）

【关键词】车载网络 车身系统 动力传动系统 安全系统 信息系统

1 汽车的网络化

在传统汽车中，开关、继电器、电磁仪表等与电子相关的零部件构成了汽车电器，它们之间信息交互是建立在点对点电气信号连接基础上的。电气信号的种类也局限于模拟信号和开关信号。实施信号连接的电线束，通常称为线束。

汽车中电器的技术含量和数量是衡量汽车性能的一个重要标志。汽车电器技术含量和数量的增加，意味着汽车性能的提高。但汽车电器的增加，同样使汽车电器之间的信息交互桥梁――线束和与其配套的电器接插件数量成倍上升。在1955年平均一辆汽车所用线束总长度为45米；而到了2002年，一辆汽车所用的平均线束总长度达到了4000米。线束的增加不但占据了车内的有效空间，增加了装配和维修的难度，提高了整车成本，而且妨碍了整车可靠性的提高。

为了在提高性能与控制线束数量之间寻求一种有效的解决途径，在20世纪80年代初，出现了一种基于数据网络的车内信息交互方式――车载网络。

汽车制造商根据各个地方不同速度的要求，将会制定出几个不同标准的车载网络。“对于所有的汽车制造商来说，车载网络中的很多运行都涉及到工业标准，” 通用汽车公司的一位研究电子动力传输的专家Dennis Bogden说。“如果你获得高速的数据是通过链接一个网络，而低速的数据又是链接另一个网络的话，我们就早已经停止了各种各样的技术尝试，因为我们需要的仅仅是一个车载网络。”

2 车载网络的应用

车载网络按照应用加以划分，大致可以分为4个系统：车身系统、动力传动系统、安全系统、信息系统。

在动力传动系统内，动力传动系统模块的位置比较集中，可固定在一处，利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来。在将汽车的主要因素―行驶、停车与转向这些功能用网络连接起来时，就需要高速网络。

动力CAN数据总线一般连接3块电脑，它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑（动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑）。总线可以同时传递10组数据，发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500Kbit/s速率传递数据，每一数据组传递大约需要0.25ms，每一电控单元7～20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元发动机电控单元自动变速器电控单元。

与动力传动系统相比，汽车上的各处都配置有车身系统的部件。因此，线束变长，容易受到干扰的影响。为了防干扰应尽量降低通信速度。在车身系统中，因为人机接口的模块、节点的数量增加，通信速度控制将不是问题，但成本相对增加，对此，人们正在摸索更廉价的解决方案，目前常常采用直连总线及辅助总线。

整个汽车车身系统电路主要有三大块：主控单元电路、受控单元电路、门控单元电路。

主控单元按收开关信号之后，先进行分析处理，然后通过CAN总线把控制指令发送给各受控端，各受控端响应后作出相应的动作。车前、车后控制端只接收主控端的指令，按主控端的要求执行，并把执行的结果反馈给主控端。门控单元不但通过CAN总接收主控端的指令，还接收车门上的开关信号输入。根据指令和开关信号，门控单元会做出相应动作，然后把执行结果发往主控单元。

网络技术在汽车上的应用，不但增强了汽车的性能，而且减少了线束的用量。2003年6月在南京菲亚特下线的“派力奥・周末风”，由于采用了汽车整体车载网络技术，从而减少了23%的线束，降低元件重量2.8千克。在“派力奥・周末风”中，车载网络将前照灯照明、前/后窗自动玻璃清洗控制、转向灯控制、后风窗雨刮器、内部照明系统、单点触电动窗自动升降、电子防盗系统通过网络连为一体。

3 汽车网络的发展

近两年在中国生产，价格在8万元～20万元之间，采用车载网络的轿车、SUV情况。价格在20万元以下的轿车属于普及型轿车，但车载网络却在近两年在中国生产的普及型轿车中占据了相当大的比重，说明车载网络已在轿车中进入产业化阶段，它不再是高档轿车独享的专用高级技术。说明CAN总线已成为普及型轿车车载网络的主流。

在车载网络的发展过程中，通信介质已日益引起关注，目前POF已得到大量应用。此前德国宝马汽车公司宣布在2002年3月上市的最高级新款轿车“BMW7”系列中采用了50米POF。它表明大量采用POF车载网络的汽车已经开始进入实用阶段。

数据通信对速度的要求是永无止境的。在车载网络的发展过程中，介质的通信速度是制约车载网络应用和发展的一个重要因素。POF在汽车上的成功应用，不但推动了以Byteflight、FlexRay和MOST等现有的以POF为介质的高速车载网络的产业化应用，而且为下一代车载网络的发展创造了条件。随着人类生活空间的拓展，IT融合于汽车之中是未来发展的必然趋势，而作为IT装置之间实施信息交互媒介的网络，将会有更多类似于IEEE 1394、Bluetooth等IT领域应用的网络向汽车渗透。

随着中国经济的高速发展，面对中国巨大的轿车市场，世界上各大汽车制造商纷纷与国内汽车制造厂合作生产轿车，并且所生产轿车的技术含量正逐渐与世界同步。据相关资料报道，近年来在国内生产的轿车中，汽车电子在汽车中所占的比例及其汽车电子的技术含量已超过世界轿车的平均水平。

目前国际汽车工业广泛采用系统开发、项目平台、全球采购、模块化供货等运作方式。最近上海、浙江、广东已在不同程度上起动了汽车电子产业。政府的支持、市场的需求为中国汽车电子的发展提供了良好平台。车载网络是典型的实时嵌入式网络系统，而中国拥有较多的嵌入式系统开发人员，提供了大量的人才储备。这是中国汽车电子的发展机遇，也是具有自主知识产权车载网络在中国的发展机遇。

车载网络作为连接车内机械、电器和电子信息的纽带，是整车的核心技术，而国内汽车工业的现状将注定具有自主知识产权的车载网络的大量运用还需要汽车企业和相关技术开发商付出大量的努力。

参考文献

[1]李刚炎，于翔鹏.CAN 总线技术及其在汽车中的应用[Z].中国科技论文在线，2006.

[2]杨维俊.汽车车载网络系统[M].北京：机械工业出版社，2009.