汽车知识百科

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　　汽车发展的重要标志--现代汽车电子技术

　　汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车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2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%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48个，电子产品占到整车成本的50%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。

　　　　按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。

　　　　目前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。由于使用了网络化的设计，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。

　　　　汽车电子技术的应用将使汽车发生以下主要变化：

　　　　一、汽车的机械结构还将发生重大的变化，汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展，实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构，例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。

　　　　二、汽车12伏供电系统向42伏转化。　随着汽车电子装置越来越多，消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源，已满足不了汽车上所有电气系统的需要。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统，发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右，发电效率将会达到80%以上。42伏汽车电气系统新标准的实施，将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革，机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。

　　　　汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化。智能汽车装备有多种传感器，能够充分感知驾车者和乘客的状况，交通设施和周边环境的信息，判断乘员是否处于最佳状态，车辆和人是否会发生危险，并及时采取对应措施。

　　　　今天，社会进入了信息网络时代，人们希望汽车不仅仅是一种代步工具，更希望在汽车是生活及工作范围的一种延伸，在汽车上就像呆在自己的办公室和家里一样，可以收听广播，打电话，上互联网，处理工作。随着数字技术的进步，汽车也将步入多媒体时代。利用 Windows 操作系统开发的车载计算机多媒体系统，具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能。可以预见到的将来，汽车装置自动导航和辅助驾驶系统，驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中，汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施，一边驾驶着汽车，一边欣赏着音乐电视，还可上网预定饭桌、机票等。

　　电子控制汽油发动机的简介

　　　　汽油机是一种使汽油和空气的混合物在其汽缸内部燃烧产生热能，并将热能转换为机械能的动力装置。车用汽油机通常为四冲程汽油机，如图所示。我们把汽油机连续完成进气、压缩、膨胀做功和排气四个冲程叫作汽油机的一个工作循环。工作循环不断延续下去，汽油机就不断向外输出功率。

　　空燃比是指可燃混合气中空气与燃料的质量之比。通常，汽油机在进气行程吸入的是燃料和空气的混合气，由于混合气是在汽缸外部形成的，燃料与空气的混合时间较长，所以进入汽缸内部之后混合已比较均匀。进入汽油机的可燃混合气在压缩行程后期由火花塞点燃，并在膨胀行程对外做功。汽油机的输出功率正比于进入汽油机内部的可燃混合气总数，进入的混合气越多，汽油机输出的功率越大。

　　　　由汽油机的工作原理可知，可燃混合气的制备及其在缸内可靠、适时地点燃是决定汽油机运转稳定性及动力性、经济性等至关重要的因素。完成这两项功能的是汽油机的燃油供给系和点火系。

　　电子控制自动变速系统的简介

　　一般来说，汽车驱动轮所需的转速和转矩，与发动机所能提供的转速和转矩有较大差别，因而需要传动系统来改变从发动机到驱动轮之间的传动比，将发动机的动力经济而方便地传至驱动轮，以便能够适应外界负载与道路条件变化的需要。此外，停车、倒车等也靠传动系统来实现。适时地协调发动机与传动系统的工作状况，充分地发挥动力传动系统的潜力，使其达到最佳的匹配，这是变速控制系统的根本任务。自动变速能够根据动力传动系统内部和外部的状态，以及行驶工况的需求，自动地选择合适的传动比，具有这种功能的变速箱称为自动变速箱，分有级和无级变化传动比两类。在自动变速过程中，有级传动比变速箱的变速控制，也称为换档控制；而传动比可以连续无级变化的变速箱，称为无级变速器(简称CVT)o无级变速具有理想的恒功率传动性能，变速过程连续平稳，没有动力中断，是人们一直追求的目标，而采用电子技术特别是微电子技术控制变速系统，已经成为当前汽车实现自动变速功能的主要方法。

　　现代汽车底盘电子控制简介

　　汽车制动防抱死系统

　　　　汽车制动防抱死装置(Antilock Braking System--ABS)可以感知制动轮每一瞬时的运动状态，并根据其运动状态相应地调节制动器制动力矩的大小，避免出现车轮的抱死现象，是闭环制动系统。它是电子控制技术在汽车上最有突出成就的一项应用，可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，有效地提高了行车的安全性。

　　驱动防滑系统

　　　　驱动防滑系统是汽车制动防抱死系统功能的自然扩展。它的作用是维持汽车行驶的方向稳定性，并尽可能利用车轮-路面间的纵向附着能力，提供最大的驱动力。

　　　　巡航控制

　　　　巡航控制(Cruise Control)是让驾驶员无需操作油门踏板就能保证汽车以某一固定的预选车速行驶的控制系统。当汽车在高速公路上长时间行驶时，一打开巡航控制开关，系统就能够根据道路行驶阻力的变化，自动地增减发动机油门的开度，使汽车行驶速度保持一定，从而给驾驶带来了很大的方便，同时也可以得到较好的燃油经济性。

　　　　牵引控制

　　　　在汽车行驶时,轮胎摩擦系数和路面条件有着很重要的关系，更具体地说，汽车的驱动力必须加以控制，以使车轮的滑动率保持在15%至20%之间。汽车电子系统所完成的上述控制功能称为牵引控制(Traction Control).

　　　　动力转向

　　　　动力转向的工作方式是应用一种伺服助力机构进行动力放大，来减轻汽车转向时的操纵力。综合电子控制动力转向系统可以允许驾驶员选择自己最舒适的转向操纵力。

　　　　四轮转向

　　　　四轮转向(4WS-four wheel steering)系统是基于一个安装在后悬架上的后轮转向机构，它能够使驾驶员操纵方向盘时转动汽车前后四个车轮，不仅提高了高速时的稳定性和可控制，而且提高了低速时的机动性。

　　　　四轮驱动

　　　　汽车驱动轮能够产生牵引力的大小受到地面附着的限制，并与车重的大小成正比。采用四轮驱动(4WD-four wheel drive)可以充分利用车重来产生牵引力。

　　　　轮胎压力检测

　　　　汽车轮胎内充气压力的高低，直接影响到整车行驶的舒适性和安全性。如果保持适宜的轮压，则可以减小轮胎的磨损、降低油耗、防止因轮压不足而引起的轮胎损坏，并能保证汽车的行驶稳定和安全性。轮胎压力监测系统通过连续地监测轮胎的压力、温度和车轮转速，能够自动地为驾驶员发出警告。

　　　　　　　信息通讯系统的电子控制

　　从驾驶者打开车门、点燃发动机开始，直至他到达目的地，整个过程中有无以计数的新技术在促进、改善他的旅行质量。从遥控开门、轮胎压力监测系统及信息娱乐系统到先进的照明及显示技术，他们无一不是为驾驶员和乘客提供更好的驾驶和乘坐环境。

　　　　有数据统计：上个世纪末，汽车上安装的电子设备只占整个汽车的8%，而截止到目前，汽车上安装的电子设备已占整个汽车的15%，并快速地向20%甚至25%改变着。

　　据介绍，现在汽车的功能已经远不止将某人或某物从甲地运送到乙地那么简单，它正迅速成为大多数消费者能买到的最先进的电子产品。由于有了支持无线电话网络、宽带数字信号、互联网络以及其他新兴的无线通信技术，现在的汽车已成为全球网络的组成部分，使人们能够随时随地获取信息、娱乐和服务。下面我们向您介绍一些汽车必备的电子设备。

　　　　援救电子产品：在旅程开始之前，从驾车者取出汽车钥匙开始，全球各地有1.7万多个基于异频雷达接收机的遥控门控系统采用了飞利浦的锁定技术，当未经授权者试图起动发动机时，该系统会将车辆“锁定”、切断电源，令车辆无法驾驶，从而大大提高车辆的防盗性能。

　　　　座驾连网络：一旦驾车者进入车辆并开始向目的地前进，车载网络连接系统便开始提供协助，让旅途尽可能安全、省心。车载网络连接系统构成了汽车电气和电子系统的骨干，这个系统让车内的各个零部件之间异常迅速且准确地交换信息。从安全的角度来看，更多地依靠智能化电子设备而不单纯依赖于机械功能，意味着车辆受人为错误的影响将更少。

　　　　感知危险：让我们想象一下这样的场景：一个人驾驶着汽车在居民区中快速穿行，赶赴晚餐聚会，这时一名儿童突然猛跑过街，此时距离汽车不足50米，驾车者立即踩下刹车避免事故。当他用力踏向刹车踏板的一瞬间，齿轮箱应用程序盒中的用于检测轮子速度的角度传感器启动，帮助调正车轮方向，而防抱制动系统也立即接管了刹车力度，防止车轮打滑或整个车身打转失控。在防抱制动系统内，速度传感器、阀门、液泵、动力装置和控制器协同作用，让车辆安全停稳。

　　　　照亮安全之路：有效照明能够提高驾车者的警觉性，增加可见度，这是影响行驶安全的两大关键。飞利浦照明业务部设计出了氙光源产品，亮度是传统卤素灯的两倍以上。氙灯光线能很好地激活眼睛内部的视网膜细胞，让目标物体更鲜明，从而有效抑制驾驶疲劳以及“公路催眠”。

　　　　创造清晰视野：汽车显示屏对于驾驶体验来说也是至关重要的，因为它能够向驾车者提供安全驾驶所必须的信息。有传感器和各类装置从四处收集而来的关于车辆行驶状态的信息通过飞利浦技术制造的显示屏传达给驾车者。飞利浦的聚合发光二极管显示屏是一种很有吸引力的选择，它们非常轻薄，却能够在各种光照条件下保持完美的亮度和可见度。