車身電子

電子安全系統由於對人類具有直接影響,現在開始採用更嚴格的要求。功能安全標準IEC61508及其未來車輛自適應標準ISO26262,現已在業內套用,以確保車輛電子系統充分的安全性

基本介紹

  • 中文名:車身電子控制系統
基本概念,分類,汽車電子技術的最新發展,

基本概念

車身電子控制系統包括汽車安全、舒適性控制和信息通訊系統。主要是用於增強汽車的安全、舒適和方便性。增強汽車安全性的如:安全氣囊、安全帶、中央防盜門鎖;增強汽車舒適性的如:自適應空調、座椅控制;增強汽車方便性的如:自動車窗、電動門鎖、電動後視鏡、電動車頂(天窗)等和滿足多種用電設備需求的電源管理系統等。還有用於和社會聯結,
以及協調整車各部分的電子控制功能,將大量計算機、感測器與交通管理服務系統聯結在一起的綜合顯示系統、駕駛員信息系統、導航系統、計算機網路系統、狀態監測與故障診斷系統等。
車身電子

分類

電子控制安全氣囊系統
汽車安全的概念分為兩個內容:一是主動式安全技術,即通過事先防範來避免交通事故發生的安全技術;二是被動安全技術,即事故發生後對乘員的保護,以儘量減少事故對人員傷害的安全技術。
安全氣囊控制系統是一種被動安全技術裝置,由觸發裝置、氣體發生器和氣囊三部分組成。觸發裝置包括感測器、電子控制裝置、儲備電源和監控裝置。由電子控制系統接收加速度傳
感器發出的信號,並進行分析,以判定是否發生碰撞事故。若發生了碰撞則對氣體發生器發出指令,迅速吹脹氣囊,整個過程約需0.03s。觸發裝置中的監控裝置可連續自我監控,確保整個氣囊系統在任何時刻都處於準備工作狀態。
安全氣囊在碰撞過程中對人體有很好的保護作用,但由於其工作採用的方式,其爆破力造成的衝擊對人體也有一定的傷害。因而目前研究的重點是智慧型型安全氣囊,智慧型型安全氣囊技術是採用重量感測器或者紅外、超音波等感測器來探測判斷座位上是否有人,乘坐者是否在正確的位置,乘坐者體重、身高等因素,碰撞的強度等,根據探測到的信息,確定氣囊是否點爆、點爆力有多大,即氣囊展開的程度(氣壓與速度)。從而,達到最合適的充氣狀態,以免由於強烈的衝擊而傷害乘坐者。並且與安全帶形成總體控制,以對乘客形成最佳保護。國外在這方面研究非常多,已有車型安裝了雙級爆破安全氣囊。智慧型化安全氣囊系統是今後整體安全氣囊系統發展的必然趨勢,可更好地識別乘客類型,並根據正撞與側撞力度不同,採取不同的保護措施。如今側撞保護系統已經發展得比較成熟,而尾撞則靠頭枕來保護,正面、側面、簾式氣囊等發展很快,這主要都是靠ECU控制來實現。
安全氣囊系統可在汽車發生碰撞時保護乘員,減小傷害程度,現已作為標準件在轎車上普遍安裝,並向帶有側面防撞安全氣囊及頂部碰撞防護安全氣囊的多氣囊系統發展。應當注意的是,安全氣囊一般是與安全帶配合使用,國產車大都使用普通安全帶,而國外開發了限力式、預緊式安全帶。限力式安全帶可減少撞擊時的衝擊力,預緊式安全帶可感知碰撞信號並使得原來松跨在乘客身上的安全帶瞬時拉緊,以減少衝擊力。
安全帶系統
安全帶系統是一種安全裝置,其功用是在汽車發生碰撞或急拐彎時,迅速收緊安全帶,約束駕駛員和乘員儘可能保持原有的位置而不移動和轉動,避免與車內堅硬部件發生碰撞而造成傷害。安全帶與安全氣囊一樣,都是現代轎車上的安全裝置,但是安全帶的歷史悠久,範圍普及。每種安全帶都是由織帶、安裝固定件和卷收器等部件組成。
預緊式安全帶,
這種安全帶的特點是當汽車發生碰撞事故的一瞬間,乘員尚未向前移動時它會首先拉緊織帶,立即將乘員緊緊地綁在座椅上,然後鎖止織帶防止乘員身體前傾,有效保護乘員的安全。預緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同,除了普通卷收器的收放織帶功能外,還具有當車速發生急劇變化時,能夠在0.1秒左右加強對乘員的約束力,因此它還有控制裝置和預拉緊裝置。預拉緊式卷收器的控制裝置分有兩種,一種是電子式控制裝置,由電子控制單元(ECU)檢測到汽車加速度的不正常變化,經過電腦處理將信號發至卷收器的控制裝置,激發預拉緊裝置工作,這種預緊式安全帶通常與輔助安全氣囊組合使用。另一種是機械式控制裝置,由感測器檢測到汽車加速度的不正常變化,控制裝置激發預拉緊裝置工作,這種預緊式安全帶可以單獨使用。預拉緊裝置有多種形式。常見的一種爆燃式的裝置,是由氣體引發劑、氣體發生劑、導管、活塞、繩索和驅動輪組成,活塞安裝在導管內,繩索一端與活塞連線,另一端與驅動輪連線。當汽車受到碰撞時預拉緊裝置受到激發後,密封導管內底部的氣體引發劑立即自燃,引爆同一密封導管內的氣體發生劑,氣體發生劑立即產生大量氣體膨脹,迫使活塞向上移動拉動繩索,繩索帶動驅動輪旋轉,驅動輪使卷收器捲筒轉動,織帶被卷在捲筒上使到織帶被回拉。最後卷收器會緊急鎖止織帶,固定乘員身體,防止身體前傾與方向盤、錶板和玻璃窗相碰撞。
由於預緊式安全帶是靠急速回拉的方式保護乘員,裡面裝置有氣體引發劑和氣體發生,因此在使用中要注意它與普通安全帶的不同之處。它有一定的使用時間,有效期滿必須要更換;預緊式安全帶只允許安裝在為其設計和製造的汽車上,不允許隨意改裝在其它汽車上;上車要佩戴預緊式安全帶,如果未佩戴預緊式安全帶,一旦汽車發生碰撞不但不受到安全帶的保護,反而會因安全帶產生誤回拉動作而增加自己受傷的可能性。
.中央防盜門鎖
汽車防盜系統的功能主要包括三個方面:防止非法進入汽車;防止破壞或非法搬運汽車;防止汽車被非法開走。換句話說,汽車防盜一般從三個方面考慮:門鎖的工作可靠性、發動機的防盜性、汽車的防盜報警功能。汽車防盜系統有廣義和狹義之分,廣義的防盜系統包括中控門鎖、發動機控制單元和報警系統。狹義的防盜系統是指一些防盜設備,如各種防盜鎖和各類報警器。中央防盜門鎖的使用既方便了駕駛員開鎖車門,又能起到防盜作用。電子止動防盜系統(防盜點火鎖)是目前使用最多也是世界上高級轎車普遍採用的汽車防盜技術。
汽車空調控制系統(ACS)
汽車自動空調系統(Automatic Air-Conditioning System)是舒適性裝置,汽車內部溫度是舒適性的重要指標。車內溫度取決於車外溫度、空氣流量以及太陽輻射的大小。自動空調控制系統由4部分組成:一是感測器部分,專門負責溫度信息反饋。二是系統“控制中樞”也就是空調器控制部件ECU。三是控制部件,包括空調系統冷凝器電動機、蒸發器電動機等, 包括混合氣流電動機、氣流方式電動機,用以控制冷暖氣組合、開啟或關閉正面、側面和腳部的出風口。四是自檢及報警部分。汽車自動空調系統是根據設定在車內外的各種溫度感測器輸出的信號,由ECU中的微機計算出經過空調熱交換器後進入車內應該達到的出風溫度。對混合氣調節器開度、風扇驅動電機轉速、冷卻器風門(或加熱器風門)、壓縮機等進行控制,它能夠依據車廂溫度自動調節出風溫度,自動地將車內溫度保持在設定的溫度值範圍內,使車內的溫度、濕度始終處於最佳值,為駕駛員和乘員提供一個舒適的乘坐環境。另外自動空調有自檢裝置,可以及早發現故障隱患。

汽車電子技術的最新發展

汽車電子技術在飛速發展,其最新發展表現在以下幾個方面:
集成綜合控制
目前,發動機管理系統和自動變速器的控制系統已集成為動力傳動控制系統,同時,動力傳動、轉向、懸架、制動等控制功能也可以集成由整車控制器進行控制,大大最佳化了汽車行駛的綜合控制性能,使動力性、經濟性、穩定性、平順性得到最大程度的提高。
網路匯流排技術
為簡化日益增加的汽車電控裝置的線路連線、提高系統可靠性和故障診斷水平、利於各電控裝置之間數據資源共享並便於建成開放式的標準化模組化結構,汽車網路匯流排技術得到了很大的發展,並將推廣套用。
線控技術
汽車內的各種操縱傳動系統向電子電動化方向發展,用線控代替了原來的機械傳動機構,即出現所謂的“導線駕駛”,例如導線制動、導線轉向、電子油門等,線控技術的全面套用將大大改變汽車的傳統結構。
42V系統
汽車電子控制裝置急劇增加,這些裝置所需要的電能也大幅增加。電流的增加使導線直徑增大、電器件體積和重量也相應增加,顯然現有12V(24V)電源系統難以滿足汽車電氣系統的需要,42V供電系統必將逐步得到推廣。42V系統的實施將使汽車電器的結構發生重大變革,使產品設計人員從過去的局限中解脫出來。42V系統的套用還將有助於各種電動驅動裝置的推廣套用,滿足ISG(啟動機/發電機一體化)的電源要求,為發展混合動力汽車創造條件。
智慧型化
智慧型化的車輛控制系統(如自適應巡航控制系統等)將得到套用發展;智慧型化的交通管理是把車輛、道路和人的駕駛結合在一起,加上衛星全球定位系統將組成一個安全高效的智慧型交通系統,智慧型化的車輛和智慧型化的交通管理系統結合移動通信網路技術並裝備現代化的視聽娛樂系統,使未來的汽車不僅是安全的交通工具,而且也可以成為高效的工作室和休閒娛樂室。

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