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智能机电一体化成车身控制系统发展趋势




    传统的线缆控制方式已经难以满足车身控制的需求,目前车身控制方式从分散式走向集成式和分布式,同时智能化、网络化、人性化、安全化、机电一体化将成为车身控制的发展趋势。

  在2008年年初的时候,汽车业界曾一直认为中国汽车产量将突破1000万辆,而突如其来的世界金融危机让业界大跌眼镜,今年中国汽车产业产量约960万辆,同比增速约10%,而全球汽车产量却出现下滑现象。但是汽车产量的下滑却不等同于汽车电子的下滑,尤其是人们对汽车行驶舒适性要求的提高,推动了汽车车身控制技术不断升级,前景看好,甚至有人称金融危机为汽车电子领域技术发展注入了一针兴奋剂。传统的线缆控制方式已经难以满足车身控制的需求,目前车身控制方式从分散式走向集成式和分布式,同时智能化、网络化、人性化、安全化、机电一体化将成为车身控制的发展趋势。

  舒适性需求拉动增长

  “从全局来看,金融危机带来的经济震荡,导致全球市场不景气,所以汽车和汽车电子的增速肯定放缓,而局部的某些汽车电子(包含车身控制)产品却可能增长,例如EPS(电子动力转向系统)、AFS(主动转向控制系统)、智能钥匙、导航系统、辅助倒车系统等。”恒润科技网络技术部经理欧阳易时告诉记者。

  我们注意到国内很多车厂车身电子化的比例还不是很高,随着购车者对电子性能的要求越来越高,整车厂必须提升汽车里面的电子化比例来满足顾客的需求,从而保证销售业绩。“随着人们对汽车舒适度要求的提高,车身电子控制技术一定会越来越丰富,技术含量越来越高,其未来前景应该是十分光明的。”飞思卡尔半导体汽车电子工程经理康晓敦表示。

  “国内车厂本土化开发之路刚刚开始,随着其技术的不断完善,他们会自主开发更多的车身控制单元,并且会逐步将车身电子技术扩展到各个不同的车型。”恩智浦半导体汽车电子产品大中华区技术支持工程师王岩也对车身电子控制技术的前景表示看好。

  从技术发展的角度来看,为实现在保证安全性和高性能的前提下降低成本的目标,原有的功能简单的用多个控制器实现的方式将逐渐被功能复杂的集中式控制方式所取代,而要解决在目前本已相对复杂的控制机制中进行功能升级,同时保证整个系统的安全稳定性并且能够保证整个方案较低成本,就需要一级电子供应商们有更多的精力倾注于技术领域的开拓,突破现有瓶颈,掌握核心竞争力,从而占领市场。“从这个角度来看,目前的金融危机冲击反成为汽车电子领域技术发展的一针兴奋剂。”NEC电子大中国区汽车电子产品市场总监赵明宇告诉记者。

  车身控制器既可被视为创新性的低成本解决方案,同时也可为终端用户带来更多的附加值,它可以用较低的成本实现现有功能或以相同的成本实现新增的功能。“虽然整体经济形势将放缓,但只要供应商能为主机厂提供能够使其根据市场需求快速调整市场策略的产品,在现有市场状况中仍会有新的机会,而车身控制器则是这类产品中的典型之一。”大陆集团车身与安全事业部执行总监PhilippeCé表示。

  不过也有人表达了对现有经济形式的某种担忧,车身控制技术会跟随需求、购买力、法规3个因素而发展,前景难以预料。车身系统主要满足人们对舒适性的需求。在经济动荡、购买力下降的时期,舒适性的需求会明显下降。因此,这两年,车身控制技术会向安全、经济两个方向发展。

  走向智能化机电一体化

  汽车中的电子系统和组件平均达到80多个,它们之间越来越复杂的连接和通信功能对总线技术提出了需求。车灯、发动机、电磁阀、空调等设备的传统连接方式为线缆连接,而如果电子元件之间也用电缆连接则必然造成连接复杂性的提高、可靠性的下降和整体重量的上升;此外,伴随而来的线缆磨损和老化现象也将使汽车的安全性能降低。

  传统的线缆连接已难以满足车身控制的需求,车身控制正逐步由分散式模块控制走向集成化、智能化模块控制,同时,总线控制技术的兴起使分布式控制终将成为未来的主流。目前分布式车身控制系统主要基于CAN(控制器局部网)/LIN(本地互联网)总线,可由CAN总线将几个主要的网关模块连接起来,再由每个网关模块连接几个LIN子节点,实现整个车身的网络控制,从而使整个车身控制网络化。

  “车身控制技术由原来传统的机械电器类控制,逐步地发展到以半导体器件控制为主的电子控制单元。基于半导体技术,车身控制网络不断地完善功能,从而更加智能和安全。”王岩表示。目前,从半导体厂商到模块供应商,最后到整车厂,大家都积极推动车身安全性和可靠性的提高。据悉,恩智浦就在新的总线收发器芯片中加入更多的失效保护功能,从而更好地保证通信的可靠性。

  中国汽车工程学会汽车电子分会秘书长何玉军也告诉记者,网络化、智能化、人性化、机电一体化等无疑是车身控制技术未来的发展趋势。比如汽车上的雨刮,以前是手动控制的,现在利用车身控制技术可以实现下雨时自动开启的功能。人性化是指通过车身控制实现汽车内仪表仪器的操控更加人性化,同时增加各种贴合消费者需求的功能。

  “用户对整车性能的要求不断提高,同时成本又要控制在一定范围之内,车身电子电气的智能化和分布式发展趋势越来越明显。”欧阳易时告诉记者。现在车身控制往往直接在电气部件本体上集成相关控制部分,提升零部件功能和性能,并且降低产品综合成本,同时各种总线技术不断应用,新产品层出不穷,智能传感器、 智能执行器相继面世。

  带LIN总线的光照传感器(用于自动灯光和自动雨刮功能)、具有防夹功能的门窗电机(提升门窗控制的安全性能)、带LIN总线电控雨刮电机(速度调节、间歇时间调整)、具有自调节功能的前大灯总成(提高驾驶员的驾驶安全性)以及需要保证恒流控制的LED尾灯总成(提高灯具的亮度、寿命,同时降低电源消耗)等等,所有这些传统电气部件在新技术的推动下,都获得了新的生命和生机。

  这种机电一体化技术的发展,对零部件的设计、制造都提出了新的、更高的要求,因此各零部件总成设计制造企业需要具备更加综合(机械、电子、控制、材料等等)的技术能力和生产检测能力。

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