目前,国内外汽车制动气泵产品的发展现状

一、国外的发展

如今,汽车电子化水平已经成为衡量汽车综合性能和现代化水平的重要标志,许多工业化国家已经形成了自主的汽车电子产品。国外汽车电子产品的生产主要集中在几家大型汽车电子公司,如日本电装、美国德科、德国博世、西门子等。依靠自身的核心技术、价格和服务优势,长期支撑着世界多家大型汽车公司,占据了世界汽车电子技术和设备的大部分市场。

(1)动力和传动的电子控制

为了有效降低汽车污染排放,降低油耗,提高汽车动力性,电子燃油喷射系统得到了广泛的应用。汽油机的电喷从结构上逐渐取消了单点喷射,普遍采用多点喷射,发展了缸内直喷;闭环控制完全取代开环控制;为了满足集中控制系统功能和不断提高控制精度的要求,电子控制单元ECU在不断改进,微处理器从8位发展到16位和32位,燃油泵也将进一步优化,以降低功耗和噪音,改善燃油输送。现在的电喷不仅仅是简单的控制供油量,还可以综合合理的控制发动机的点火时间、进气量、怠速、废气再循环,使发动机处于最佳工作状态,所以也叫发动机管理系统。柴油机的电喷也发展很快,系统经历了三代:位置控制电喷系统;时控电子燃油喷射系统和* * *轨燃油喷射系统。目前,先进的* * *轨电控燃油喷射系统已得到初步应用。

随着电子技术的引入,传统的三式变速器发生了很大的变化。通过电控气动控制、电控液压控制和电控电控三种工作模式实现变速器的自动换挡、离合器和油门的自动控制以及最佳换挡时机的选择,从而提高车辆的机动性,改善变速器的性能和整车的经济性。

巡航系统可以根据车辆行驶阻力的变化自动调节节气门开度,使车辆按照驾驶员要求的速度保持匀速行驶,从而提高驾驶稳定性、舒适性和燃油经济性,减轻驾驶员的疲劳。目前正在应用自适应巡航控制系统,它可以自动保持车辆在一定的距离,从而大大提高驾驶安全性。

(2)车辆底盘的电子控制

防抱死制动系统(ABS)是一种日益标准化的主动安全系统,可以防止制动时车轮抱死,防止前轮抱死,提高车辆的操纵性和方向稳定性。目前在ABS的基础上进一步扩展了系统功能:ASR(制动防滑)和VDC(主动驱动力调节系统)。虽然ABS/ASR可以充分利用紧急制动和行驶时的路面附着系数,但该系统并不能解决制动系统的所有缺陷,如系统响应的滞后性、制动过程中驾驶员的犹豫、动作控制与欲望的差异、主车与挂车制动的不协调等。在ABS和ASR的基础上,国外开发了一种全新的主要用于重型汽车的电子控制制动系统(EBS),很好地解决了上述问题。通过检测踏板传感器的信号和强度,可以快速启动制动,控制制动压力。通过连接内部CAN数据总线和拖车回路,整个列车可以快速制动。

车辆底盘控制还包括转向和悬架的电子控制,包括电子助力转向、四驱(4WD)、四轮转向(4WS)和电子悬架。目前广泛使用的是电控油气悬架和电控空气悬架。发达国家的半主动悬挂技术在1985左右趋于成熟。福特和日产最早应用在汽车上,可以根据汽车的行驶状况或超声波识别的路面,通过电磁阀液压系统改变阻尼,在几十毫秒内消除路面不平带来的震动。博世还采用了磁性弹簧技术。在20世纪90年代,丰田、奔驰和通用汽车都在其汽车产品中采用了半主动悬架技术。莲花、日产等公司也开发了全主动悬挂技术,但由于成本和功耗较高,目前尚未量产。

(3)车身系统的电子控制

安全气囊和安全带是被动安全中最重要的两项措施。欧美的正面碰撞安全气囊技术已经相当成熟,美国现在已经进入强制安装阶段。目前传感系统的智能化趋势明显,传感系统的传感范围从冲击能量判断扩展到多因素智能判断,使乘员保护系统更加安全、经济。最近国外一些公司正在研究开发安全气囊安全带。安全带的宽度从现在的5 cm增加到15 cm,与人体的接触面积增加,减少伤害。智能安全气囊系统将在2000年成为成熟产品。目前,市场上正在出现侧面碰撞安全气囊。21世纪初,安全气囊的保护范围将从前排乘员的正面和侧面保护扩展到前排乘员的膝部和后排乘员的正面和侧面保护。当前排乘客座椅或婴儿座椅中没有乘客头部向前时,智能传感系统将防止安全气囊膨胀。

此外,车身系统还包括座椅、空调、灯光的自动控制。座椅可上下、前后、左右调节,头枕和靠背调节以及座椅调节自动记忆功能;可以根据个人需要调节车内的温度、湿度和光线(欣赏车外风景和睡觉时使用车内不同的灯光);根据车外环境,确定空调的循环模式,如果车外条件差,停止车外空气进入车内;灯光方面,除了控制远光灯和近光灯,还能根据白天、黄昏和夜晚、直线或转弯自动调节车光和亮度、长度和形状。

(4)汽车防盗系统

国外高档车中的防盗系统包括GPS定位系统;电子数字地图;通信系统;报警系统和控制中心。目前防盗系统有很多功能:(1)无钥匙点火系统:简单按键即可启动;(2)无钥匙进入系统:遥控器、磁卡等。可用于门禁,还使用了指纹识别系统;(3)电子锁和插销:可以通过用户设置的密码控制上锁和开锁;(4)小偷出入传感器:监控车内物体的移动,利用倾斜传感器在轮胎被盗时发出警告;(5)反劫持系统:通过全球定位系统寻呼被盗车辆,使车辆上的喇叭和灯光发出报警信号,通过寻呼机逐步关闭发动机等措施控制被盗车辆;(6)紧急救援系统:该系统可在车辆出现交通故障时自动或手动投入运行,并能识别遇险用户,提供各种遇险信息;(7)车辆周围的照明,以确保安全和防盗。

(5)信息交流系统和显示系统

汽车不仅会成为交通工具和娱乐工具,还会成为办公场所。除了举行电话会议,他们还可以发送和接收传真,电子邮件和访问互联网。

信息通信系统日益成为下一步发展的重点。目前已经应用了卫星导航系统,车载导航系统的GPS导航功能突出,可以帮助驾驶员在复杂的城市交通路网中及时、快速地到达目的地,利用多层引导菜单,根据区域、城市、设施的功能,方便地选择目标。虽然目前该系统在新车上的安装率仅为6%,但却是最受欢迎的产品之一。以前的汽车导航系统是利用GPS(全球定位系统)在电子地图上找出汽车的位置,并显示在液晶屏上。但从1996开始,出现了以市区为核心的VICS(道路交通通信系统)服务。它可以根据道路上的光学信标、电信信标和FM多播,掌握道路拥堵情况,找到到达目的地的最佳路线。目前,在西方发达国家,“电子导航系统”已经安装在豪华轿车上,而且越来越普及。估计在未来8到10年,这项技术会像ABS技术一样迅速普及。在此基础上,车内电子导航的小屏幕可以作为上网必备的显示屏。目前,戴姆勒克莱斯勒和通用汽车在该领域处于暂时领先地位。标致与西门子合作开发卫星导航系统,大部分标致406和607汽车都配备了卫星导航,从而向卫星导航最终成为车内标配迈进了一步。

汽车内部局域网及其ITS正在得到进一步的应用和深入的研究。国外在制定网络标准和生产开发符合网络通信标准的微处理器方面做了大量工作。网络标准的代表标准有Bosch公司制定的CAN协议和Intel推出的SAE J1850网络标准。飞利浦、英特尔、摩托罗拉等公司。都推出了符合相关协议的微处理产品。

在显示系统中,除了车速、发动机转速等主要信息在显示屏上提供外,其余均由计算机检测,只显示不合格信息。有些显示系统采用平视显示系统,将主要信息或不合格信息显示在挡风玻璃上,使驾驶员能够专心驾驶汽车,提高安全性。

(6)汽车音响

汽车音响体积小,但制造上的技术含量比家用影音系统高。车载音响通常会考虑以下因素:(1)外观,(2)音质必须是Hi-Fi效果,也就是高保真音响,(3)很棒的防震(防震)性能,(4)兼容性(MD/CD),(5)一机多碟(高达12),(4)高品质车载音响。

近年来,汽车音响的水平提高很快,不仅在音质和音乐功能方面,还增加了一些方便的功能,为司机提供服务。飞利浦最新的高级汽车音响采用了全球卫星定位和导航系统。通过系统。司机可以选择最佳行驶路线,了解道路信息,餐馆分布等。,使用起来非常方便。另外这款音响还有很多功能,温度报警,速度报警,静音电话等等,对司机来说很体贴。

汽车内车载音响设备的发展趋势是原来的CD被VCD取代,主机不仅可以播放音乐,还可以播放图像。外置功放的发展趋势是在提高功率的前提下,向超小超薄外形发展。最近有些厂商在VCD上加了电视调谐器,可以接收电视信号。预计在不久的将来,汽车多媒体将被开发和使用。

为了给消费者提供更好的听觉体验。一些汽车公司已经开始提供最先进的新一代音响系统。比如2001奔驰奔驰c系列轿车就配备了一种新型音响系统,叫做“噪音补偿系统”。这个系统可以根据车内的噪音自动调节输出音量。汽车后视镜里安装了一个微型麦克风,不断监测车内的声音环境,从音乐、道路噪音到车顶的雨声。根据接收到的信号,计算机系统自动调节音量,以实现最佳的声音输出。驾驶员不需要调节按钮,音量会自动调节到人耳最舒适的水平。由于驾驶员的手不必离开方向盘进行调节,也提高了驾驶安全性。

第二,中国的发展

我国高校和科研院所在汽车电子产品研发方面已有不少成果,但由于种种原因,产业化程度仍然较低,主要汽车电子产品仍由国内一些合资企业生产。从世界范围来看,我国汽车电子产品的研发和生产能力还相当薄弱。与国际先进水平相比,我国汽车电子产品水平大约落后10 ~ 15年。主要差距在于传感器、最优控制理论、可靠性和准确性。

(1)电子燃油喷射系统

目前电喷技术已经被广泛认可和接受,普遍认为是推动中国汽车进步的关键。因此,国家汽车产业政策规定,今后新的汽车发动机车型必须配备电子燃油喷射系统。“八五”期间,电喷系统列入国家科委科技攻关计划,由中国汽车工业集团公司、清华大学汽车研究所、“一汽”、“二汽”组织实施。经过不到三年的研究,首批电喷装置SKD总成产品成功安装在“切诺基”、“小红旗”、“桑塔纳”等轿车上。

我国电喷技术的研发始于20世纪80年代中期,但电喷系统的应用仍处于起步阶段。1996年,德国博世公司与中国合资成立中联(上海)汽车电子有限公司,研发生产电喷系统。与此同时,国内一些汽车厂商也在进行电喷系统的“二次”开发,对系统进行配置和标定。比如“一汽”在引进德国奥迪V6发动机电喷系统的基础上,与西门子、克莱斯勒合作进行“二次”开发;北内集团为492Q汽油机开发了电喷系统,并进行了标定试验。天津为李霞轿车开发电喷等等。

从电喷系统的加载率来看,我国90%以上的汽车仍然由机械式化油器和电器控制供油和点火,远远落后于世界水平。目前国内各大汽车厂商所需的燃油喷射系统市场已经被国外汽车电子公司瓜分。年产654.38+10万辆以下的微型车和商用车市场,由于产量小、车型多、发动机和车辆性能不稳定,不愿意被国外公司涉足,这也给国内企业生产具有自主知识产权的燃油喷射系统留下了发展空间。“十五”期间,中国应该在这方面有所发展。

(2)防抱死制动系统

国内已有多家单位进行了ABS的研发,主要集中在ABS技术规划、方案论证、性能评价、建立数学模型、路面识别理论等方面,目的是分析消化国外产品,也有单位生产出了自己的初期产品。目前上海汽车制动系统有限公司是唯一能提供完整液压制动ABS的厂家,配套车型仍然有限。近年来,国外制造商一直看好中国的汽车电子设备市场,并建立了一些合资企业。除液压ABS系统外,气压ABS系统由德国WABCO公司在山东成立的合资企业生产,汽车电子防抱死制动装置的装配技术分别由山东明水汽车配件厂和上海汽车制动器厂引进,其产品已在一汽轿车和上海轿车上安装使用。

(3)安全气囊

中国的SAB系统被列入国家“九五”科技攻关项目,初步建成了汽车碰撞试验台,用于收集、研究和分析现场碰撞数据。清华大学早在十多年前就开始了汽车安全气囊的研究。然而,SAB系统的产业化仍处于起步阶段。目前只有少数公司在小批量生产汽车安全气囊。分别是北京何达汽车安全技术有限公司和石家庄乐就汽车安全设备有限公司,产量非常有限,难以满足市场需求。上海航天工业总公司和Xi安清华电器厂在上海共同投资成立了“上海汽车安全气囊有限公司”,并得到了上海通用汽车有限公司的支持

安全气囊的发展趋势是使用方便、效果显著、美观(不外露)、成本低廉。其产品被作为标准零件装配到小型和紧凑型客车或轻型卡车上。随着中国入世的实现,汽车的进口将会增加,安全气囊产品也将进入中国,如智能安全气囊、侧面碰撞安全气囊系统等将会陆续进来,装备在国产汽车上。

(四)汽车悬架技术系统

目前国内还没有汽车产品采用该技术,北京理工大学、同济大学等单位开展了一些研究工作。主要研究内容如下:

1.油气悬挂技术:车身由油气组件和弹簧系统支撑。根据汽车载重量的变化,通过油气组件调节悬架的位置,使弹簧保持在正常使用位置。

2.阻尼可调减震器:传感器感知汽车的行驶状况,包括载重、路面高低不平、是否转弯、是否加速或刹车等。电控单元分析判断后,通过电磁阀调节液压系统和减震器的阻尼。这项技术成为了半主动悬挂技术。

3.全主动悬挂技术:通过电液系统不仅可以调节阻尼,还可以调节弹力。

(5)防盗系统

目前,除了通用的防盗报警系统,国内也有公司进行高端系统的研发,如福建创讯安防科技有限公司,引进美国创讯专利信令技术,构建“机动车防劫防盗管理系统”和“出租车定位调度防劫防盗管理系统”,主要应用于运钞车监控、交通车辆运行、出租车调度管理、警网调度、船舶和飞机跟踪定位等领域。

根据中国国情,先进的防盗系统将可能首先应用于特种车辆,如公安、银行运钞车、高档轿车等。

(6)汽车音响

目前国产车载音响只是在低档音响上占据了部分市场份额。高端音响还是阿尔派、索尼、建武、飞利浦等进口品牌在玩。,而且国内也有一些合资厂商。比如日本JVC和番禺巨人电器合作的JVC汽车音响,销量一直不错;广东万方电器股份有限公司及外资合资企业在珠海投资生产先进的AC-3和DTS汽车音响;前几年飞利浦已经在广东惠州大量生产汽车音响,新世纪汽车音响越来越被国人接受。对于目前不景气的民用音响行业来说,车载音响将是一个新的增长点,备受人们关注。

截至2000年底,中国电子系统共有19家汽车音响生产企业。2000年生产汽车音响518万台,销售517万台,出口384万台。除了电子系统,国内也有一些合资厂商,主要在沿海地区。