两大热点带动汽车电子革新

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     安全性是汽车不断追求的目标,并日益成为衡量汽车优越性的重要指标之一,围绕提升汽车安全性的竞争也在不断升级。而随着汽车排放法规的不断严格,车载自诊断系统也将进入发动机、变速箱、ABS等系统电子控制单元(ECU)中,以读取故障码和其它相关数据,使汽车的检测、维护和管理合为一体,从而满足环境保护要求,这对其可靠性和标定技术提出更高挑战。 

  主动被动安全系统趋于整合 

  如今,汽车对安全性的重视日益提升,其内涵也不断扩展。PSA标致雪铁龙Herve Gilles先生介绍,安全是一个全面的概念。第一类是主动安全,包括方便驾驶的装置和警报装置,如ABS(防抱死制动系统)、TCS(牵引力控制系统)、ESP(电子稳定程序)及胎压监测等,其作用是在车辆动力控制方面;第二类是被动安全如安全气囊、安全带,为事故后果作准备并在碰撞时减少车辆和乘车人的损伤;第三类是降低事故后果的严重程度,电子系统可通过紧急报警装置提供帮助,如事故后自动紧急报警、通过GPS系统确定车辆位置等。电子技术在汽车上的应用为汽车带来了全面的革新,未来新的系统如自动防碰撞系统等会很快得到应用。 

  据统计,在汽车交通事故中,25%的重大人身伤害事故是由于侧滑,因而防止侧滑将有效地避免事故的发生。ESP系统可主动帮助防止侧滑,因而ESP有效性的分析研究成为一股热流。博世作为汽车主动安全技术方面的领导者,不断适应市场的新需求,注重功能扩展与革新,提供更多的与车辆功能匹配的升级产品。博世中国底盘系统副总裁孔有康介绍,2005年博世将推出ESPPLUS,在基本制动功能外加入了自动紧急制动功能,通过驾驶员辅助系统探测到碰撞情况后自动干预制动。该公司2006年还计划推出EHB3,添加自动紧急制动及自适应巡航控制系统功能。 

  博世中国底盘管理系统总监柏汉思先生介绍,未来汽车将整合主动被动安全系统,来完成预测碰撞感应、制动准备、驾驶员预警、安全带收紧、紧急制动全过程。博世也在致力于CAPS,进行整合主动被动安全系统的开发。博世还将发展车辆动态管理系统(VDM),在稳定性、机动性和牵引力方面改进底盘特性,来协调主动行车系统,使车辆稳定行驶,并在成本和系统复杂性方面寻求平衡。 

  驾驶支持系统受到重视 

  在各种各样的汽车事故中,大部分是由正面碰撞、死角、转弯、追尾等引起,因而防止脱离车线、监视前方道路情况、防止死角碰撞是防止车辆事故的有效手段。因而,各相关厂商也在不断致力于开发新的驾驶支持系统。 

  丰田汽车公司第二电子技术部小池伸提到,丰田开发出转向辅助系统来防止脱离车线,它是使用车线传感器协助方向盘保持在车线内行驶。它有两种模式,一是车线保持辅助,适用于持续借助转向辅助系统驾驶的人群,二是车线脱离警告,适用于喜欢一般驾驶,必要时偶尔借助转向辅助驾驶的人群。 

  同时,丰田在PCS系统(碰撞前安全系统)领域也加快了研发步伐。PCS系统由PCS传感器、制动控制电脑、压力传感器组成,由PCS传感器感知碰撞。制动控制电脑一方面发出碰撞警告,通过蜂鸣及在显示器上显示BRADE来警示;另一方面,制动控制电脑通过压力传感器来制动执行机构,通过压力控制来制动气缸,从而防止碰撞事故的发生。 

  另外,死角交叉路口处能够精确地防止碰撞的激光触角驾驶支持系统也受到广泛关注。此系统由激光触角照相机、投影仪、显示器、汽车电脑、系统控制器组成,能够探测两辆车在即将行驶到达位置是否有交叉,从而采取措施。小池伸表示,丰田正在使用模拟驾驶装置来研究如何通过控制制动器和转向盘来防止碰撞。 

  排放法规推进OBD标定技术 

  发动机管理系统除燃料喷射系统和点火功能等基本功能外,还有车载诊断功能,OBD即车载自动诊断系统。目前中国汽车的排放标准等效于欧洲排放标准,欧Ⅲ和欧Ⅳ将分别于2007年和2010年在全国范围内开始实施。在实施欧III标准以后,OBD在线故障诊断软件则必须安装。 

  中国汽车技术研究中心吴志新博士介绍说,OBD的最初目的是为了监控车辆排放控制系统的工作状态,而OBD Ⅱ不仅监控车辆排放控制系统,还能够监控车身系统、车辆网络控制系统等,发动机ECU内加装OBD Ⅱ(美国采用的第2代车载自动诊断系统)成为必须。而工作可靠性、耐久性成为OBD Ⅱ面临的挑战。 

  欧洲采用的车载自动诊断系统称为EOBD。任何与排放有关的动力系零部件,如果其失效会导致排放超过EOBD限值,因而必须监测二次空气系统、空气质量流量压力、空气体积流量温度等,以保证电路的连续性。如今,排放法规和OEM只需要EOBD完成规定的功能,但未来包括新的EOBD限值在内的欧Ⅳ标准变得更具挑战性,这就需要开发新的标定方法。AVL李斯特技术中心(上海)有限公司Thomas Dobes提到,标定方法必须集中于两个方面,一是要能满足未来法规和OEM的要求,二是减少标定过程所需的时间,优化标定的质量。 

  Thomas Dobes表示,可通过缩短单项任务,尽早开始单项任务来减少标定时间。在缩短单项任务时,通过用于自动化分析与标定的离线工具,带实时控制器的自动化标定、标定数据库可完成。尽早开始单项任务可通过在试验台上进行排放标定和驾驶性标定、HIL(硬件在回路仿真)排放循环试验模拟、在动态试验台上的OBD标定等。 

  目前,AVL李斯特公司推出的用于自动化分析与标定的离线工具,如用于EOBD失火检测,工作量可由3周减至1周。AVL标定数据库CRETA可使工作效率提升一倍。因而,EOBD正日益占据标定过程的主导地位。

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