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汽车电子控制的发展历程

时间:2023-10-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:功率晶体管元件的应用极大地改善了汽车的性能和可靠性。微型计算机在汽车电子控制技术中的出现,使得对汽车的高精度控制得以实现,而对汽车的高精度控制反过来又促进汽车发动机工作性能的提高。汽车电子技术将使汽车的各种功能系统智能化。总之,汽车电子化已是大势所趋,成了当代汽车技术发展的一个重要方向。汽车电子技术的发展与应用,将推动汽车产品进入一个全新时期。图0-1 汽车电子控制技术分类

汽车电子控制的发展历程

20世纪30年代早期,安装在轿车内的真空电子收音机汽车电子技术的第一次出现。1948年晶体管的发明及1958年第一块集成电路的出现,才真正开创了汽车电子技术的新纪元。1955年晶体管收音机问世后,采用晶体管收音机的汽车迅速增加,并作为标准部件安装在德国大众汽车上。从20世纪60年代起,轿车中开始使用硅二极管半导体元件作为功率晶体管来替代原有的像电压调节器之类的电磁接触器等元件。功率晶体管元件的应用极大地改善了汽车的性能和可靠性

标志着汽车电子控制技术真正发展的是在1967年首次将集成电路元件应用到汽车上,其结果是电子技术与汽车发动机电气系统相结合,开发出如车用发电机集成电路调压器、集成电路点火器等汽车电子产品。1976年,美国克莱斯勒汽车公司首先创立了由模拟计算机对点火时刻进行控制的电子系统。1977年,美国通用汽车公司开始把微型计算机应用于发动机点火系统的正时控制中,称为迈塞(MISAR)系统,该系统体积较小,由中央处理器、存储器和A-D转换器等组成,是一种真正的计算机控制系统。继之,日本、欧洲一些国家也相继开发了自己的汽车发动机电子控制系统,通过改进,其控制功能不断增多,性能更加先进。

微型计算机在汽车电子控制技术中的出现,使得对汽车的高精度控制得以实现,而对汽车的高精度控制反过来又促进汽车发动机工作性能的提高。促使微型计算机在汽车控制系统中广为应用的另一个主要因素是20世纪70年代末和20世纪80年代初各工业发达国家相继制定的一系列汽车尾气排放法规及能源危机后油料价格的上涨。汽车尾气排放的净化影响到燃油经济性和发动机工作性能。要在这两方面同时取得成功,不仅要对汽车发动机本身的结构设计进行改进,而且还需要对进入发动机气缸内的混合气空燃比进行精确的控制、点火时间进行最优控制、发动机怠速运转控制以及其他相应的精密控制。引入微型计算机系统后,能够很好地解决这个看似矛盾的问题。

20世纪80年代以后,微型计算机在汽车上的应用日趋成熟可靠,并向智能化方向发展。在辅助驾驶装置方面,主要的电子控制技术有车速自动控制、变速器自动控制、动力转向控制;在安全装置方面,主要的电子控制技术有汽车高速感应门锁、防抱死制动系统(ABS)、驱动防滑控制(ASR)系统、安全气囊系统(SRS);在信号装置方面,主要的电子控制技术有数字显示仪表、故障诊断系统、各种报警装置及各种监视器;在舒适、方便装置方面,主要的电子控制技术有自动空调系统、电动车窗和座椅调节系统、立体声音响、导航系统、汽车电话等。

20世纪90年代,随着像微型计算机这类电子产品的不断更新,极大地促进了汽车电子控制技术的发展。当前的汽车电子控制技术可分为四大类(见图0-1),即动力牵引系统控制、车辆行驶姿态控制、车身(车辆内部)控制和信息传送。(www.xing528.com)

汽车电子技术将使汽车的各种功能系统智能化。遍布全车的传感器将信息传送到电子控制单元(ECU)处,ECU向各系统的执行机构发出指令,使汽车各功能系统智能化,不间断地监视路面、情况变化,及时、准确地操纵车辆运行。总之,汽车电子化已是大势所趋,成了当代汽车技术发展的一个重要方向。汽车电子技术的发展与应用,将推动汽车产品进入一个全新时期。

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图0-1 汽车电子控制技术分类

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