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發(fā)表于2011/2/21 汽車電子是安裝在汽車上所有電子設(shè)備的總稱，通常而言電子模塊作為汽車子系統(tǒng)的一部分，相對比較陌生。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和消費者不斷提高的期望，使得各家廠商更加注重提高汽車安全性、減低能耗、改善舒適性和增加娛樂及輔助功能，以提高汽車產(chǎn)品的競爭力。在這個過程中汽車電子化的程度越來越高，電子模塊也越來越多，在整車的各個位置發(fā)揮著其巨大的作用。按照電子模塊對汽車行駛性能作用的影響一般可分為汽車電子控制模塊和車載電子模塊兩類。 ⑴ 汽車電子控制模塊：是保證汽車完成基本行駛功能不可或缺的控制單元，往往需要與其他系統(tǒng)如機械裝置、顯示設(shè)備等執(zhí)行機構(gòu)配合使用。汽車電子控制模塊通常被劃分至汽車的子系統(tǒng)如動力傳動系統(tǒng)、底盤電子控制系統(tǒng)、車身電子控制系統(tǒng)和其他控制系統(tǒng)中作為控制單元存在的。 ⑵ 汽車車載電子模塊：與汽車基本行駛功能無關(guān)，但是極大的提升汽車舒適和使用性的電子模塊，此類產(chǎn)品通常是從工業(yè)應(yīng)用或消費電子產(chǎn)品轉(zhuǎn)化而來的。汽車車載電子模塊主要包括汽車信息系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)和汽車娛樂系統(tǒng)等。 參考Ross T. Bannatyne在《The Changing World of Automotive Electronic Control Unit》一文中的分法，則將傳統(tǒng)電子模塊分法分為幾大類：動力總成（Powertrain）、安全性與舒適性（Safety & Convenience）、娛樂信息系統(tǒng)（Entertainment &Information）和整車/車身控制（Vehicle/BodyControl）。 表0.1 傳統(tǒng)汽車電子模塊一覽表
動力總成控制是傳統(tǒng)汽車的技術(shù)核心，電子控制模塊需要處理很多輸入信號，實現(xiàn)復(fù)雜和實時性非常高的控制；主要有發(fā)動機控制系統(tǒng)（ECM）、動力總成控制模塊（PCM）和自動變速箱控制系統(tǒng)（ECT）等。其中最為重要的是發(fā)動機控制系統(tǒng)，控制著內(nèi)燃機各個部分的運作，從最簡單控制每個引擎周期的注油量，發(fā)展到發(fā)動機集成控制模塊，可集成電子控制汽油噴射（EFI）、電子點火控制（ESA）、怠速控制（ISC）、諧波進氣增壓控制系統(tǒng)（ACIS）、空調(diào)控制（A／C）和怠速混合氣濃度調(diào)節(jié)（VAF）等功能。動力總成控制模塊通過接收發(fā)動機控制系統(tǒng)與自動變速箱控制系統(tǒng)的輸入，智能地協(xié)調(diào)發(fā)動機與變速箱的工作，提高動力總成匹配性，在獲取最佳的動力輸出的同時有效降低了燃油消耗。自動變速箱控制系統(tǒng)主要根據(jù)汽車和路面的狀態(tài)實現(xiàn)自動控制換檔、失效保護和故障自診斷等功能。 ② 安全性與舒適性 與汽車安全相關(guān)的電子模塊是必須要進行安全件認證的，因此這形成了不小的門檻。安全性電子模塊有主動安全與被動安全之分，主要包括電子制動控制、安全氣囊（SRS）、電子防盜系統(tǒng)（EAS）和底盤控制系統(tǒng)。 電子制動控制從最初的自動防抱死剎車系統(tǒng)（ABS），到驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ASR），到現(xiàn)在的電子制動力分配（EBD），在混合動力系統(tǒng)中已經(jīng)使用了線制動系統(tǒng)（BBW）進行能量回收；另一方面輔助制動系統(tǒng)（EBA）也逐漸應(yīng)用在實際中。ABS在制動過程中調(diào)節(jié)車輪制動力，防止車輪抱死以取得較好的制動效果；ASR是指在汽車制動的瞬間，對各個輪胎附著地面的狀態(tài)進行測算得出不同的摩擦力，調(diào)節(jié)各個輪胎的制動情況以達到平衡的情況；TCS依靠傳感器檢測打滑的特征，觸發(fā)車身系統(tǒng)進行點火時間、氣門、油門、檔位和制動等保證車輪不打滑；BBW由電動機驅(qū)動制動鉗塊，縮短了制動反應(yīng)時間，并可實現(xiàn)控制制動力的大小及各軸制動力分配；EBA通過感應(yīng)剎車踏板的作動需求程度，判斷當前的剎車的意圖，在緊急的剎車過程中，EBA將會提高油壓幫助ABS盡可能發(fā)揮作用。制動的輔助系統(tǒng)如車距控制輔助系統(tǒng)（DCA），通過控制與前車的車距達到安全的目的。 安全氣囊系統(tǒng)稱為SRS，分為駕駛員方、副駕駛方、左右兩側(cè)和膝蓋方幾個位置；其控制模塊一般稱為ACM或SDM，負責(zé)檢測汽車碰撞并觸發(fā)氣體發(fā)生器；目前的發(fā)展是乘員感知系統(tǒng)（PODS）的應(yīng)用來進一步提高安全性。提高電子防盜系統(tǒng)主要包括發(fā)動機防盜鎖系統(tǒng)（IMMO）、被動無鑰匙門禁系統(tǒng)（PKE）和遙控?zé)o鑰匙門禁系統(tǒng)（RKE），未來 IMMO與PKE的組合將成為主流配置。 底盤懸掛控制系統(tǒng)主要包括電子控制懸架系統(tǒng)（EDC）、底盤控制模塊（CCM）和電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)等。EDC和CCM是綜合的控制模塊，實現(xiàn)底盤與懸掛的控制；EPS通過電機提供輔助扭矩的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，VCS其他的安全系統(tǒng)諸如輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS），作用是在汽車行駛過程中對輪胎氣壓進行實時自動監(jiān)測，并對輪胎漏氣和低氣壓進行報警。隨著對汽車的舒適性和易駕駛性的要求，輔助的模塊也越來越多，比如倒車雷達系統(tǒng)（PDC）、下坡行車輔助控制系統(tǒng)（DAC）、車道偏離警示系統(tǒng)（LDWS）和泊車輔助系統(tǒng)（PS）等。 ③ 整車與車身控制 整車與車身控制部分的汽車電子模塊，主要控制的對象為汽車車身、座椅、車門、雨刮和燈光系統(tǒng)。主要包括有整車控制模塊（VCM）、車身控制模塊（BCM）、自動頭/尾燈控制、彎道輔助照明系統(tǒng)（AFS）、電動座椅控制系統(tǒng)和車門控制模塊等。其中VCM是綜合管理其它的電子模塊如EPS、ACC、ACS和 ESC等系統(tǒng)；BCM則與其他的模塊一起工作，共同完成對車身的控制。 ④ 娛樂信息系統(tǒng) 汽車娛樂信息系統(tǒng)是收集和處理車內(nèi)外環(huán)境的各種信息，利用軟件、無線通訊、多媒體等技術(shù)實現(xiàn)多媒體娛樂、GPS定位導(dǎo)航、無線上網(wǎng)、無線通訊、移動辦公和數(shù)字儀表等功能，提高駕駛的安全性和舒適性的汽車信息娛樂設(shè)備。這一部分與上一分類的車載電子模塊是較為一致的，在消費電子發(fā)展的今天，未來越來越多的應(yīng)用將會在汽車平臺上實現(xiàn)。 按照上述的劃分，將所提到的電子模塊羅列到了表0.1中。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是小型化和集成化的特點，使得汽車電子模塊的發(fā)展是更為融合和系統(tǒng)化。越來越多的所列模塊的功能還是還存在于整個電子系統(tǒng)中的，但功能的實現(xiàn)是由一個集成的電子模塊所完成。比如TPMS的接收器已經(jīng)被BCM所整合，目前TPMS一般是指胎壓傳感器；傳動系統(tǒng)控制模塊將發(fā)動機控制系統(tǒng)和其他的功能模塊集成在了一起。隨著技術(shù)的發(fā)展，未來的集成化電子系統(tǒng)平臺，將會成為汽車電子模塊和系統(tǒng)發(fā)展的方向。 |
