半導體在汽車傳動系統和發動機控制中的應用
發布時間:2008/5/27 0:00:00 訪問次數:506
    
    
    汽車半導體器件的應用主要集中在汽車動力傳動系統、底盤電子控制系統、車身電子控制系統、信息通信系統4大系統,這4大系統對汽車半導體器件的市場需求額占汽車總體需求的86.4%。而其它控制系統僅占13.6%的市場份額。汽車動力傳動系統、底盤電子控制系統和車身電子控制系統所應用的半導體器件主要有傳感器、微控制器、驅動器件等,信息通信系統所應用的半導體器件主要有通信器件、微控制器、驅動器件等,本文主要討論了半導體在汽車傳動和發動機中的應用。
    關鍵詞:汽車傳動系統、發動機控制、半導體、傳感器、點火線圈
    
    前言
    目前,隨著電子技術的發展和消費者對車輛安全、舒適度等方面要求的不斷提高,用于汽車發動機和傳動系統的電子系統幾乎要占到整車的35%,據selantek報道,1998年汽車半導體銷售達到了94億美元,其中,用于傳動系統的占到44%,到了2003年,該市場達到了144億美元,其中用于傳動的占到40%。
    
    
    
    汽車傳動系統
    傳動系統中32位微控制器應該屬于現代汽車中最為復雜的系統,它通過各類傳感器對設備與環境的監測來控制相關設備(如圖1)。盡管與臺式電腦的計算單元相類似,但是汽車微處理器卻公認要復雜的多,同時還要考慮到通過優化設計和制作工藝來降低整車成本。汽車微處理器通常運行頻率為33 mhz,而不是400 mhz或者更高,這只相當于臺式機的一部分,它通常包括中央處理器存儲器、時鐘振蕩器和i/o等。有時會用過把一些常用的i/o函數整合在mcu來降低新產品的成本,例如motorola 發動機控制模塊68332。
    傳動系統以前采用的是8位的mcu,隨著噴射系統標準逐漸變得更加嚴格,對精確性和執行性能的要求的提高,16位甚至32位的mcu逐步開始采用,不久前推出了專用于發動機控制的32位 risc(reduced instruction set computer)結構,該結構的目的不僅滿足現在的要求,同時還要滿足未來的需求。用這種產品控制發動機效果非常明顯,如emv(electromagnetic valve),扭距增加50%,燃料消耗減少25%,排放降低了40%~90%。
    用于rolls-royce(勞斯萊斯)和aston martin(阿斯頓·馬丁)汽車上的zytec發動機管理系統。
    輸入 輸出
    發動機速率和同步傳感器進氣歧管絕對壓力(map)傳感器車載大氣絕對壓力傳感器空氣溫度傳感器發動機冷卻液傳感器燃油溫度傳感器機油溫度傳感器怠速節氣門位置傳感器自動變速箱廢氣再循環閥傳感器空調系統速度傳感器燃料槽傳感器 點火線圈控制尾氣排放控制尾氣再流動控制空氣泵控制凈化器控制發動機冷卻風扇控制空調控制接口怠速控制接口燃料泵繼電器控制車載計算機接口轉速計驅動。
    雙向接口
    串行通訊汽車安全系統接口自動變速箱管理iso 9141 obd2 掃描接口。
    同時,利用emv系統可以通過減少凸輪軸、調速帶和鏈輪(sprocket)簡化復雜的機械系統及減輕車身重量。在發動機控制單元增加一個emv需要增加i/o和軟件需求,甚至需要數字信號處理功能。數字信號處理器(dsp)以嵌入式或者軟件的形式廣泛的應用于點火系統和爆振探測系統或者類似的環境。
    發動機控制系統的這些子系統通過dsp運算法則有效的執行著運算指令,將來通過綜合的工具可以通過集合不引擎點火和爆振算法計算并分析發動機熱點或者高溫區域,這些熱點通過集成在微處理器性芯片上的dsp進一步處理而減少。與此相類似的是現代系統中的臨界定時系統,在這一系統中有一個時鐘處理單元為發動機運行提供所必需的點火和燃料信號,該信號是恒態的,主處理單元中不存在任何形式的中斷。通過應用嵌入式外圍設備取代dsp可以大幅的降低成本,圖1中mpc555就具有兩個tpu。
    電子系統的改變推動了硬件的變化:嚴格的噴射標準更復雜的診斷系統直接噴射系統高溫運行環境提高燃料利用率 電動機械固態演化多功能/綜合/ 機電設備(如電磁氣門驅動)。
    通訊
    在更復雜的車輛中,空調、照明、汽車動力、門和座椅的調節、儀表盤、abs、牽引控制、便攜電話和娛樂系統等通過2線與動力傳動系統相連,車載檢測設備需要建立在汽車發動機控制和各種相關器件之間的通訊協議。
    分區:系
    
    
    汽車半導體器件的應用主要集中在汽車動力傳動系統、底盤電子控制系統、車身電子控制系統、信息通信系統4大系統,這4大系統對汽車半導體器件的市場需求額占汽車總體需求的86.4%。而其它控制系統僅占13.6%的市場份額。汽車動力傳動系統、底盤電子控制系統和車身電子控制系統所應用的半導體器件主要有傳感器、微控制器、驅動器件等,信息通信系統所應用的半導體器件主要有通信器件、微控制器、驅動器件等,本文主要討論了半導體在汽車傳動和發動機中的應用。
    關鍵詞:汽車傳動系統、發動機控制、半導體、傳感器、點火線圈
    
    前言
    目前,隨著電子技術的發展和消費者對車輛安全、舒適度等方面要求的不斷提高,用于汽車發動機和傳動系統的電子系統幾乎要占到整車的35%,據selantek報道,1998年汽車半導體銷售達到了94億美元,其中,用于傳動系統的占到44%,到了2003年,該市場達到了144億美元,其中用于傳動的占到40%。
    
    
    
    汽車傳動系統
    傳動系統中32位微控制器應該屬于現代汽車中最為復雜的系統,它通過各類傳感器對設備與環境的監測來控制相關設備(如圖1)。盡管與臺式電腦的計算單元相類似,但是汽車微處理器卻公認要復雜的多,同時還要考慮到通過優化設計和制作工藝來降低整車成本。汽車微處理器通常運行頻率為33 mhz,而不是400 mhz或者更高,這只相當于臺式機的一部分,它通常包括中央處理器存儲器、時鐘振蕩器和i/o等。有時會用過把一些常用的i/o函數整合在mcu來降低新產品的成本,例如motorola 發動機控制模塊68332。
    傳動系統以前采用的是8位的mcu,隨著噴射系統標準逐漸變得更加嚴格,對精確性和執行性能的要求的提高,16位甚至32位的mcu逐步開始采用,不久前推出了專用于發動機控制的32位 risc(reduced instruction set computer)結構,該結構的目的不僅滿足現在的要求,同時還要滿足未來的需求。用這種產品控制發動機效果非常明顯,如emv(electromagnetic valve),扭距增加50%,燃料消耗減少25%,排放降低了40%~90%。
    用于rolls-royce(勞斯萊斯)和aston martin(阿斯頓·馬丁)汽車上的zytec發動機管理系統。
    輸入 輸出
    發動機速率和同步傳感器進氣歧管絕對壓力(map)傳感器車載大氣絕對壓力傳感器空氣溫度傳感器發動機冷卻液傳感器燃油溫度傳感器機油溫度傳感器怠速節氣門位置傳感器自動變速箱廢氣再循環閥傳感器空調系統速度傳感器燃料槽傳感器 點火線圈控制尾氣排放控制尾氣再流動控制空氣泵控制凈化器控制發動機冷卻風扇控制空調控制接口怠速控制接口燃料泵繼電器控制車載計算機接口轉速計驅動。
    雙向接口
    串行通訊汽車安全系統接口自動變速箱管理iso 9141 obd2 掃描接口。
    同時,利用emv系統可以通過減少凸輪軸、調速帶和鏈輪(sprocket)簡化復雜的機械系統及減輕車身重量。在發動機控制單元增加一個emv需要增加i/o和軟件需求,甚至需要數字信號處理功能。數字信號處理器(dsp)以嵌入式或者軟件的形式廣泛的應用于點火系統和爆振探測系統或者類似的環境。
    發動機控制系統的這些子系統通過dsp運算法則有效的執行著運算指令,將來通過綜合的工具可以通過集合不引擎點火和爆振算法計算并分析發動機熱點或者高溫區域,這些熱點通過集成在微處理器性芯片上的dsp進一步處理而減少。與此相類似的是現代系統中的臨界定時系統,在這一系統中有一個時鐘處理單元為發動機運行提供所必需的點火和燃料信號,該信號是恒態的,主處理單元中不存在任何形式的中斷。通過應用嵌入式外圍設備取代dsp可以大幅的降低成本,圖1中mpc555就具有兩個tpu。
    電子系統的改變推動了硬件的變化:嚴格的噴射標準更復雜的診斷系統直接噴射系統高溫運行環境提高燃料利用率 電動機械固態演化多功能/綜合/ 機電設備(如電磁氣門驅動)。
    通訊
    在更復雜的車輛中,空調、照明、汽車動力、門和座椅的調節、儀表盤、abs、牽引控制、便攜電話和娛樂系統等通過2線與動力傳動系統相連,車載檢測設備需要建立在汽車發動機控制和各種相關器件之間的通訊協議。
    分區:系