42電子技術(shù)在汽車(chē)上的應(yīng)用與發(fā)展論文畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 爾曼渦流式空氣流量傳感的電子控制燃油噴射系統(tǒng)ECI。　1981年，德國(guó)博世公司在L型燃油噴射系統(tǒng)LJetronnic的基礎(chǔ)上，用新穎的熱絲式空氣流量傳感器直接測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空氣質(zhì)量流量，從而取代了翼片式空氣流量傳感器，該系統(tǒng)取名為L(zhǎng)H型燃油噴射系統(tǒng)LHJetronnic.　　　我國(guó)轎車(chē)工業(yè)雖然起步較晚，但是全球經(jīng)濟(jì)一體化的國(guó)際環(huán)境大大促進(jìn)了國(guó)產(chǎn)汽車(chē)電子技術(shù)的跨越式發(fā)展。為了節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境，我國(guó)政府和有關(guān)部門(mén)已經(jīng)采取了一系列措施。　　1995年底，上海大眾汽車(chē)有限公司與德國(guó)博世公司合資成立了上海聯(lián)合汽車(chē)電子有限公司，并已生產(chǎn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制燃油噴射系統(tǒng)零部件投放市場(chǎng)使用。　　　1998年北京市地方法規(guī)規(guī)定：從1999年1月1日開(kāi)始，只允許銷(xiāo)售裝備電子控制燃油噴射系統(tǒng)，并帶有三元催化轉(zhuǎn)換器的轎車(chē)和輕型汽車(chē)。　　　2000年我國(guó)政府規(guī)定：5人座以下化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)自2001年1月1日起不準(zhǔn)生產(chǎn)，5月1日起在全國(guó)二十幾個(gè)主要大中城市不準(zhǔn)上牌，9月1日起不準(zhǔn)銷(xiāo)售，取而代之的就是電控燃油噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)。　　到2002年底為止，上海桑塔納、別克、帕薩特，一汽捷達(dá)、紅旗、奧迪，天津夏利、威馳，天津豐田，神龍富康，廣州本田等國(guó)產(chǎn)轎車(chē)都已裝備電子控制燃油噴射系統(tǒng)。　目前，無(wú)論汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)，還是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)；無(wú)論進(jìn)口汽車(chē)，還是國(guó)產(chǎn)汽車(chē)，都已廣泛采用發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)。美國(guó)、俄羅斯、德國(guó)、法國(guó)和瑞典等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家軍隊(duì)裝備的越野汽車(chē)，都已采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)。　　　　最早應(yīng)用ABS技術(shù)的交通工具是鐵路機(jī)車(chē)。早在20世紀(jì)初，由于鐵路機(jī)車(chē)制動(dòng)時(shí)車(chē)輪抱死在鐵軌上滑行使車(chē)輪外圓磨損出一些小平面。因此，車(chē)輪不能平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。為了減小振動(dòng)和噪聲，1908年弗朗西斯設(shè)計(jì)了一種裝置，安裝在機(jī)車(chē)上之后，意外地發(fā)現(xiàn)制動(dòng)距離也縮短了，這就是ABS的雛形。　1920年，英國(guó)人霍納摩爾研制成功了ABS技術(shù)。　1936年，德國(guó)羅伯特博世公司獲得了ABS專(zhuān)利權(quán)。該專(zhuān)利技術(shù)有安裝在車(chē)輪上的電磁式車(chē)輪速度傳感器和控制制動(dòng)液壓力的電磁閥組成。20世紀(jì)40年代末期，為了縮短飛機(jī)著陸時(shí)的滑行距離，防止機(jī)輪在制動(dòng)時(shí)跑偏、甩尾和輪胎劇烈磨耗，飛機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始采用ABS，并很快成為飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)裝備。　汽車(chē)上最早采用ABS技術(shù)的是美國(guó)福特汽車(chē)公司。1954年，該公司率先把法國(guó)生產(chǎn)的民航飛機(jī)采用的ABS技術(shù)應(yīng)用在林肯牌轎車(chē)上。　　　1958年，杜爾公司利用飛機(jī)采用的ABS技術(shù)原理，開(kāi)發(fā)成功了目前稱(chēng)為四輪兩通道低選控制式MaxaretABS,安裝在載重汽車(chē)上。該ABS技術(shù)的前輪速度傳感器采用機(jī)械式，后輪速度傳感器采用電磁式。　　　1960年，哈理福格森雷斯公司將MaxartretABS改造成四通道控制式ABS，并裝車(chē)試驗(yàn)。1965年，該公司向英國(guó)杰森公司提供四通道四輪控制式ABS樣機(jī)。1966年，該公司將其四輪控制ABS安裝于野馬V8型汽車(chē)上，并在美國(guó)著名的汽車(chē)城市底特律舉行了試車(chē)儀式，試坐人員無(wú)不為其制動(dòng)性能良好而驚嘆。　　　19601970年間，梅賽德斯奔馳公司與德律豐根公司和本迪克斯公司合并而成的德律克斯公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)四輪控制式ABS樣機(jī)。1970年，羅伯特博世公司購(gòu)買(mǎi)了本迪克斯公司在德律克斯公司的股份，并繼續(xù)開(kāi)發(fā)ABS。　1978年，梅賽德斯奔馳公司生產(chǎn)的450SEL型轎車(chē)開(kāi)始批量選裝RobertBosch公司生產(chǎn)的四輪控制式ABS。與此同時(shí)，寶馬公司生產(chǎn)的BMW7系列轎車(chē)也開(kāi)始批量選裝RobertBosch公司生產(chǎn)的四輪控制式ABS。Bosch公司一直在進(jìn)行ABS技術(shù)的研制工作，并獲得多項(xiàng)專(zhuān)利，是目前世界上最大的ABS生產(chǎn)公司。該公司不僅給本國(guó)的奔馳、寶馬、奧迪轎車(chē)配套安裝ABS，而且還為國(guó)外30多個(gè)汽車(chē)廠的50余種汽車(chē)提供ABS。到1995年底，安裝BoschABS的汽車(chē)已達(dá)300多萬(wàn)輛。德國(guó)生產(chǎn)ABS的公司還有WABCO公司（該公司從1986年開(kāi)始在北京設(shè)立辦事處，并開(kāi)始在中國(guó)推廣ABS、戴維斯（Teves）公司（目前國(guó)產(chǎn)桑塔納2000GSI型等轎車(chē)采用的MK20型ABS就是上海汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)有限公司引進(jìn)Teves公司技術(shù)合資生產(chǎn)的）。　　日本在ABS技術(shù)方面不甘落后。1971年，日本化油器機(jī)械公司開(kāi)發(fā)研制成功后輪控制式ABS，稱(chēng)為電子滑移控制系統(tǒng)ESC，裝備在豐田公司1971款皇冠、科羅納、馬克Ⅱ型轎車(chē)和日產(chǎn)公司1971年款總統(tǒng)、光榮、地平線等轎車(chē)上。　　1976年，日本三菱公司與日本納布克公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)成功后輪控制式ABS，安裝在三菱公司生產(chǎn)的快樂(lè)牌轎車(chē)上。　　　1983年，日本本田公司開(kāi)發(fā)成功了兩通道四輪控制式ABS的生產(chǎn)許可證，生產(chǎn)的ABS安裝在1984年款華麗、馬自達(dá)RX7和貴夫人牌轎車(chē)上。　1984年后，RobertBosch公司和Alfred公司開(kāi)始開(kāi)發(fā)將電子控制器、液壓調(diào)節(jié)器以及制動(dòng)總泵組合成一體的ABS。1985年RobertBosch公司正式生產(chǎn)這種綜合系統(tǒng)，其突出優(yōu)點(diǎn)是占用空間大大縮小。　　美國(guó)生產(chǎn)ABS的公司主要有德?tīng)柨疲―elco）公司和本迪克斯(Bendix)公司。Delco公司1991年研制成功DelcoMoraineVI型低成本ABS，在通用公司的別克、雪佛萊、旁蒂克等車(chē)系上得到廣泛應(yīng)用。到1995年，美國(guó)汽車(chē)ABS的裝車(chē)率已經(jīng)達(dá)到90%。目前ABS技術(shù)的發(fā)展與更新很快，型式與牌號(hào)也很多，比較流行的有Bosch2型、TevesMKIV）系列。美國(guó)汽車(chē)大都采用戴維斯、德?tīng)柨埔约氨镜峡怂构镜腁BS，中國(guó)、歐洲和日本大都采用博世2的改進(jìn)型ABS。　我國(guó)研究ABS始于20世紀(jì)80年代初，國(guó)家“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃也列入了ABS研究項(xiàng)目，目前僅有個(gè)別廠家投入小批量生產(chǎn)。裝備ABS的國(guó)產(chǎn)車(chē)型有一汽奧迪、捷達(dá)，上海別克、桑塔納，廣州本田和神龍富康等轎車(chē)。國(guó)內(nèi)從事ABS研究與生產(chǎn)的單位有上海汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)有限公司、東風(fēng)汽車(chē)公司、重慶公路研究所、重慶宏安ABS有限公司、陜西興平514廠、清華大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)和吉林大學(xué)等。在一汽轎車(chē)股份有限公司2003年生產(chǎn)的馬自達(dá)Mazda6轎車(chē)上，就裝備了具有防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS、電子控制制動(dòng)力分配系統(tǒng)EBD、牽引力控制系統(tǒng)TCL、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)DCS和電子控制制動(dòng)輔助系統(tǒng)EBA的整合型主動(dòng)安全系統(tǒng)。在安全法規(guī)的推動(dòng)下，ABS已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外轎車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)裝備。　　　　　汽車(chē)安全氣囊是美國(guó)機(jī)械工程師約翰赫綴克1953年發(fā)明的。約翰赫綴克發(fā)明安全氣囊之后，曾分別致函美國(guó)通用、福特和克萊斯勒三大汽車(chē)公司，介紹自己的發(fā)明。在20世紀(jì)60年代，由于汽車(chē)行業(yè)認(rèn)為所有被動(dòng)安全裝都形同虛設(shè)，在任何車(chē)速下都不能起到保險(xiǎn)作用。因此，三大汽車(chē)公司對(duì)約翰赫綴克的發(fā)明反應(yīng)都不積極。與此同時(shí)，航空公司著眼于保證飛機(jī)和宇宙飛船等碰撞事故中成員的安全，對(duì)安全氣囊技術(shù)較為重視，并進(jìn)行了一些試驗(yàn)。其中，在DC7型客機(jī)上的試驗(yàn)結(jié)果十分令人震奮。當(dāng)以接近260km/h的速度進(jìn)行碰撞試驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：裝備安全氣囊的模擬人都完好無(wú)損，而未裝安全氣囊的模擬人都損壞了。隨后，日本本田、美國(guó)福特與通用等汽車(chē)公司開(kāi)始組織力量，改進(jìn)研制和完善安全氣囊系統(tǒng)。　　1971年，日本本田汽車(chē)公司開(kāi)始引進(jìn)安全氣囊技術(shù)進(jìn)行研制開(kāi)發(fā)和實(shí)車(chē)應(yīng)用。　　1973年，美國(guó)通用汽車(chē)公司在1000輛雪福萊非洲羚羊牌轎車(chē)上安裝了安全氣囊，并以銷(xiāo)售價(jià)格低于成本價(jià)格的優(yōu)惠條件，將安全氣囊系統(tǒng)作為1974年所有該級(jí)轎車(chē)的選裝件。到1977年的3年內(nèi)，總共銷(xiāo)售了10321套。雖然因成本高、質(zhì)量大、可靠性低和充氣噪聲大等原因而停止生產(chǎn)。但是，這一舉措為安全氣囊在汽車(chē)上推廣和發(fā)展起到了不可估量的作用。　　1984年，戴姆勒奔馳公司在其1984年款梅賽德斯奔馳190型和S級(jí)轎車(chē)上安裝了安全氣囊系統(tǒng)。從此安全氣囊系統(tǒng)逐步被汽車(chē)消費(fèi)者認(rèn)可和接受，制造商也盡力改進(jìn)和發(fā)展安全氣囊技術(shù)，用以滿足消費(fèi)者的要求。同年美國(guó)聯(lián)邦車(chē)輛安全標(biāo)準(zhǔn)208款規(guī)定：1987年開(kāi)始逐步采用安全氣囊系統(tǒng)。其實(shí)施時(shí)間和裝配率1987年為10%；1988年為25%；1989年為40%；1990年達(dá)到100%。　　1987年，日本本田汽車(chē)公司經(jīng)過(guò)16年艱苦努力，終于開(kāi)發(fā)研制成功了當(dāng)今普遍采用的價(jià)格低、質(zhì)量輕、可靠性高、充氣噪聲小的燃藥式安全氣囊系統(tǒng)。同年9月開(kāi)始作為本田傳奇牌轎車(chē)的選裝件。從此開(kāi)辟了大量使用安全氣囊系統(tǒng)的新局面。　1992年，美國(guó)聯(lián)邦政府法律規(guī)定：1994年以后出廠的新車(chē)必須配裝駕駛席安全氣囊系統(tǒng)或安全帶收緊系統(tǒng)。到1994年，美國(guó)擁有配裝安全氣囊的汽車(chē)約3300萬(wàn)輛。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，F(xiàn)MVSS208款有修改規(guī)定，要求從1997年9月1日起，美國(guó)所有客車(chē)都必須裝備保護(hù)駕駛員和前排乘員的雙安全氣囊系統(tǒng)。美國(guó)是世界上最大的汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)，這一法規(guī)促使世界各國(guó)汽車(chē)公司出口美國(guó)的汽車(chē)必須將安全氣囊作為汽車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配備，從而大大促使了安全氣囊技術(shù)的發(fā)展和提高。　從20世紀(jì)70年代開(kāi)始采用座椅安全帶和駕駛員正面安全氣囊以來(lái)，已經(jīng)挽救了成千上萬(wàn)的生命。據(jù)專(zhuān)家估計(jì)，汽車(chē)普及安全氣囊技術(shù)以后，僅在美國(guó)每年就可挽救15000人的生命；另?yè)?jù)德國(guó)敏感法律研究中心CSRL1995年提供的資料表明，如果安全氣囊與安全帶一起裝備德國(guó)所有的汽車(chē)，那么每年能夠挽救12000人的生命。　正面安全氣囊只能避免或減輕來(lái)自前方的傷害，即只有在汽車(chē)遭受正面碰撞時(shí)才能起到保護(hù)作用，對(duì)側(cè)面碰撞無(wú)能為力。據(jù)美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)1993年的車(chē)禍中，由于迎面碰撞而死亡和受傷的人數(shù)分別為11524人和1011000人，由于側(cè)面碰撞而死亡和受傷的人數(shù)分別為6922人和666000人，側(cè)面碰撞導(dǎo)致死亡和受傷的人數(shù)分別為迎面碰撞導(dǎo)致死亡和受傷人數(shù)的60%和66%。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)側(cè)面碰撞的防護(hù)能力是不容忽視的重要問(wèn)題。實(shí)踐證明，裝備側(cè)面輔助防護(hù)安全氣囊是行之有效的措施之一。　　　瑞典沃爾沃（VOLVO）汽車(chē)公司是側(cè)面安全氣囊系統(tǒng)的先導(dǎo)者。該公司將側(cè)面安全氣囊安裝在座椅靠背邊緣上，并裝備在1995新款VOLVO 850型轎車(chē)上，1996年秋季開(kāi)始在VOLVO 960型轎車(chē)上裝備，1997年推出的新款VOLVO S70型轎車(chē)在前排駕駛席與乘員席均安裝了側(cè)面安全氣囊。　　豐田汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)研制的側(cè)面安全氣囊的體積比沃爾沃公司側(cè)面安全氣囊的體積大一些。由于安全氣囊體積較大，因此既能保護(hù)頭部、頸部，也能保護(hù)腰部，并將其安裝在車(chē)門(mén)上而不是安裝在座椅上。　　　德國(guó)寶馬公司1995年在寶馬BMW5系列轎車(chē)上采用了側(cè)面安全氣囊，并將其安裝在車(chē)門(mén)上。隨著安全氣囊技術(shù)的發(fā)展，該公司認(rèn)為采用兩個(gè)安全氣囊防止側(cè)面碰撞比采用一個(gè)可靠，為此從1997年開(kāi)始，便在寶馬BMW7系列轎車(chē)上采用兩個(gè)側(cè)面安全氣囊。其中一個(gè)安裝在車(chē)門(mén)上，用以保護(hù)汽車(chē)乘員的腰部；另一個(gè)設(shè)置成香腸狀，安裝在車(chē)門(mén)支柱的上部，用以保護(hù)汽車(chē)乘員的頭部與頸部。　　　側(cè)面安全氣囊開(kāi)發(fā)研制工作方興未艾，歐洲汽車(chē)公司處于領(lǐng)先地位，其主要原因有兩個(gè)方面：一是歐洲汽車(chē)價(jià)格等級(jí)相對(duì)較高，增加安全氣囊對(duì)成本影響不大；二是歐洲側(cè)面碰撞試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比美國(guó)嚴(yán)格，因?yàn)槊绹?guó)是歐洲汽車(chē)的主要市場(chǎng)之一，歐洲汽車(chē)公司傾向于通過(guò)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)來(lái)達(dá)到擴(kuò)大市場(chǎng)之目的。　　國(guó)產(chǎn)轎車(chē)大多數(shù)都已裝備駕駛席安全氣囊和側(cè)面安全氣囊作為選裝裝部件。在一汽轎車(chē)公司生產(chǎn)的馬自達(dá)Mazda6型轎車(chē)和東風(fēng)悅達(dá)起亞公司的賽拉圖轎車(chē)上，裝備了前排雙安全氣囊、側(cè)面雙安全氣囊、側(cè)面雙安全氣簾和駕駛席護(hù)膝安全氣囊共8個(gè)安全氣囊。　　　　　自動(dòng)變速器是在機(jī)械式變速器、液力變矩器等液力傳動(dòng)技術(shù)和電子控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。液力傳動(dòng)技術(shù)于19世紀(jì)發(fā)明于歐洲，早在1912年就將液力變矩器應(yīng)用在船舶上。由于液力變矩器不僅具有防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)載的作用，而且還能無(wú)級(jí)地改變轉(zhuǎn)速比和轉(zhuǎn)矩比，因此迅速在其他領(lǐng)域得到應(yīng)用。　　1930年，英國(guó)研制生產(chǎn)了一種三級(jí)變矩器，應(yīng)用于公共汽車(chē)上。　　　1932年，美國(guó)通用汽車(chē)公司也在公共汽車(chē)上采用了這種三級(jí)變矩器。第二次世界大戰(zhàn)期間，液力變距又用于軍用汽車(chē)和專(zhuān)用汽車(chē)。與此同時(shí)，美國(guó)開(kāi)始自行研制液力傳動(dòng)技術(shù)。　1938年，最早生產(chǎn)自動(dòng)變速器的美國(guó)通用汽車(chē)公司推出了將行星齒輪變速器與液力耦合器組合而成的液力自動(dòng)變速器。采用液壓控制自動(dòng)變速，是現(xiàn)代轎車(chē)自動(dòng)變速器的雛形，并于1939年裝備該公司生產(chǎn)的奧茲莫比爾牌轎車(chē)上。　1942年，美國(guó)通用公司研制成功一種兩擋液力機(jī)械變速器，其變速器采用了“阿里遜”型雙導(dǎo)輪、可閉鎖的綜合式變矩器。　1942年，美國(guó)通用公司將液力傳動(dòng)裝置用于批量生產(chǎn)的小客車(chē)上，并在第二年作為小客車(chē)用的標(biāo)準(zhǔn)部件，并逐步應(yīng)用到該公司生產(chǎn)的其他車(chē)型上。　　1948年，美國(guó)通用公司在別克轎車(chē)上裝備了著名的DYNAFLOW型變速器，這種變速器由單級(jí)多相五元件變矩器（一個(gè)泵、一個(gè)渦輪、三個(gè)導(dǎo)論）和具有兩個(gè)前進(jìn)擋、一個(gè)倒檔的行星齒輪變速器組成，采用液壓控制，在結(jié)構(gòu)上已接近現(xiàn)代汽車(chē)用液力自動(dòng)變速器。　　　1969年,，采用了電子計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)變速，從而成為電子控制液力自動(dòng)變速器的先驅(qū)。　　　1978年，美國(guó)克萊斯勒公司投放市場(chǎng)的A413等型自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋中，裝備了帶鎖止式液力變矩器的自動(dòng)變速器。液力自動(dòng)變速器的變速齒輪機(jī)構(gòu)已由單行星排發(fā)展到多行星排，使變速器的檔位數(shù)量有兩個(gè)前進(jìn)擋增加到三個(gè)或四個(gè)前進(jìn)擋。　　美國(guó)三大汽車(chē)公司液力自動(dòng)變速器的裝車(chē)率1982年分別為：%、%、克萊斯勒公司83%。1983年分別為：%、%、%。1992年，美國(guó)轎車(chē)液力自動(dòng)變速器的裝車(chē)率為80%（其中城市轎車(chē)為100%）。　　日本生產(chǎn)轎車(chē)液力自動(dòng)變速器的裝車(chē)率1982年為26%、1986年為41%、1992年為60%、1993年為75%。　　　汽車(chē)車(chē)載局域網(wǎng)LAN又稱(chēng)為汽車(chē)車(chē)載局域通信網(wǎng)，是指分布在汽車(chē)上的電器與電子設(shè)備在物理上相互連接，并按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互進(jìn)行通信，以共享硬件、軟件和信息等資源為目的的電器與電子控制系統(tǒng)。實(shí)際上，車(chē)載局域網(wǎng)是一種網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議以及達(dá)到協(xié)議規(guī)定目的所采取的各種措施和方法。如控制器局域網(wǎng)CAN通信協(xié)議、汽車(chē)局域互聯(lián)網(wǎng)LIN通信協(xié)議、汽車(chē)局域網(wǎng)VAN通信協(xié)議、多媒體定向系統(tǒng)傳輸