最新汽車電子設(shè)計管理論文
消費(fèi)者的買車習(xí)慣正在轉(zhuǎn)變，這也帶動了汽車電子產(chǎn)業(yè)的增長。汽車制造商每年都為載客車輛增加更多新型或加強(qiáng)型電子元器件，使得車身電子系統(tǒng)目前的增長率比汽車產(chǎn)量還高出四倍。
目前在新功能或加強(qiáng)功能的某些趨勢是增加更復(fù)雜的電子元器件，以便提高品牌聲譽(yù)和競爭差異性，同時讓消費(fèi)者更安全舒適。例如復(fù)合動力電動車就像把iPod連接到汽車娛樂系統(tǒng)一樣，現(xiàn)已成為一種流行時尚。消費(fèi)者還把手機(jī)與整合型免持聽筒裝置之間的藍(lán)牙連結(jié)視為標(biāo)準(zhǔn)配備。
復(fù)雜功能
這些特色僅是冰山一角，其它精心設(shè)計的復(fù)雜功能雖不會被乘客看到或摸到，卻會影響他們的行車經(jīng)驗，這些功能也逐漸導(dǎo)入汽車設(shè)計。感應(yīng)照明系統(tǒng)、多軸調(diào)整座椅、智能型天候控制系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)和動力巡航控制在21世紀(jì)汽車市場變得格外重要。消費(fèi)者甚至期望車商提供高質(zhì)量的儀表板功能。要將這些先進(jìn)功能導(dǎo)入汽車系統(tǒng)往往需要付出代價。
汽車電子設(shè)計人員的一項挑戰(zhàn)是迅速推出新的電子元器件，提高乘客的舒適性、安全保護(hù)和其它加強(qiáng)功能。設(shè)計人員必須縮短整體的設(shè)計與認(rèn)證時間和增強(qiáng)現(xiàn)有系統(tǒng)功能，并且不能影響日益嚴(yán)格的質(zhì)量與可靠性要求和成本目標(biāo)。為了克服這些挑戰(zhàn)，汽車電子設(shè)計人員需要集成度更高的解決方案以便提高系統(tǒng)的功能密度。混合信號元器件的高功能集成就是很有吸引力的一項替代方案。
捕捉、運(yùn)算和通訊
幾乎所有的嵌入式汽車電子系統(tǒng)都必須執(zhí)行捕捉、運(yùn)算和通訊等三種功能�！安蹲健笔菑膶�(shí)際世界取得信息，再將它轉(zhuǎn)為數(shù)字形式。這可能是車胎監(jiān)控系統(tǒng)的壓力傳感器所傳來的模擬電壓，或是碰撞偵測感應(yīng)器I/O接腳的上升沿波形，這個感應(yīng)器可能會連接到安全氣囊的觸發(fā)系統(tǒng)�！斑\(yùn)算”是指在應(yīng)用環(huán)境下處理數(shù)字信息的能力，例如安全氣囊控制器可能在極短時間內(nèi)就決定不啟動安全氣囊，因為它發(fā)現(xiàn)座位上有小孩。“通訊”是指將處理結(jié)果傳送給其它需要該信息的系統(tǒng)，譬如啟動指示燈就是很簡單的例子。其它復(fù)雜功能可能會通過網(wǎng)絡(luò)總線把排氣系統(tǒng)的一氧化碳含量告知引擎管理計算機(jī)，以便提高燃油的氧氣混合比例。解決方案的有效性最終將由系統(tǒng)執(zhí)行這三種功能的程度決定。
新設(shè)計挑戰(zhàn)
油箱感測是一個很好例子，說明汽車電子設(shè)計人員所須面對的挑戰(zhàn)。僅在幾年前，油量傳感器還是一個相當(dāng)直接的設(shè)計問題。它包含一個簡單的浮筒裝置，上面有掃描式碳刷接觸著電阻性表面，它會使得模擬輸出電壓正比于油箱的剩余油量。但對今日汽車而言，通常必須等到平臺設(shè)計快結(jié)束時才會開始油箱設(shè)計，而且多半要利用任何尚未使用的空間。這可能使得油箱的形狀怪異，容量也不再與液面高低成正比，這會讓浮筒系統(tǒng)的設(shè)計變得很復(fù)雜。更重要的是，替代燃料的出現(xiàn)和燃料衍生物讓油箱的燃料成份變得很重要。舉例來說，汽油與乙醇燃料的比例會影響點(diǎn)火、燃燒時間和廢氣排放等引擎動力特性。廠商現(xiàn)已認(rèn)為新一代油箱傳感器必須能決定燃油成份，同時將這項信息提供給汽車的其它電子控制系統(tǒng)。這使得過去被認(rèn)為很簡單的感測設(shè)計現(xiàn)已變?yōu)橐环N復(fù)雜的分析控制挑戰(zhàn)。
值得注意的是，幾乎車內(nèi)的所有系統(tǒng)都在擴(kuò)充功能。主動式露點(diǎn)(dew-point)控制器正在取代擋風(fēng)玻璃除霧功能，它可以避免或排除水滴凝結(jié)所需的條件。雨水感應(yīng)雨刷系統(tǒng)則會把馬達(dá)控制和雨水感應(yīng)功能整合為一套系統(tǒng)。下一代防夾車窗與天窗的關(guān)閉則是這些安全系統(tǒng)的微電子元器件所需整合的另一代表性應(yīng)用。
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