汽车四驱/涡轮也"来电"

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    汽车本来是偏向于机械配合的一种存在，可随着近几十年电子技术的迅猛发展，各行各业都开始提倡机电一体化，当然汽车也不例外。如今的汽车，数以“捆”计的电器线路控制着多个部门协调工作：电喷发动机、电动车窗、电动座椅、电控车身稳定系统、电控悬架等等，汽车电子技术已经成了汽车进化的最大源动力，所以未来不管看到任何关于“电”的新奇汽车技术，请都不要意外。

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　　从配角到操盘手，曾经的汽车电子革命

　　当然，汽车并不是以前跟电路豪无关系，归结起来，早期的汽车电路主要任务是能量的转换，而如今的电子技术主要在于汽车整体的控制。回顾汽车最早的电路非点火系统莫属，要点燃汽缸里的汽油就必须不停产生火花，于是工程师利用电磁感应原理用线圈制造了一个小型变压器，使火花塞瞬间能产生极高的电压而点火。

　　早期的汽车都是用手摇式起动，但手摇对于女性很不方便，直到后来起动机通过电能转化为推动飞轮旋转的机械能的工作形式确立下来。很长的一段时间内，汽车上的电子技术仅仅限于电机带动的工作方面，它们只是带了几个电路的“纯”机械怪兽而已，但随着工程师对电子技术的突破发展，汽车电子技术也迎来了春天。

　　汽车电子喷油装置的普及是一次革命，其经过实验并修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律，事先把这些规律编成程序存在微机的存储器中。当发动机工作时，根据传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度及发动机转速等参数，按编好的程序进行运算、然后和内存中的最佳工况参数进行比较再调整供油量。

　　电喷之后，电子技术在汽车发动机领域的应用更加全面和高效，电子点火、各个品牌的可变气门正时技术等等都在慢慢成为耳熟能详的名词，同时，其在底盘领域的锋芒也开始渐露。ABS、ESP及CCS定速巡航等电子系统都是确保安全与简化操纵的利器，就连以往只是“高端”专属的各类自适应悬挂系统都在慢慢完成下放。

　　不久的未来，电子转向助力系统也将逐步成为主流，它用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力。此外，随着世界各大汽车厂家对安全性的重视，安全气囊系统、行驶动力学调节系统、防撞系统、安全带控制等也将由汽车电子完成主导，这一从辅助成长为幕后操盘手的角色，还将继续引领革命。

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无需分动器，电子四驱能满足越野所需？

　　越野自然离不开专业的四驱系统，从硬派分时四驱到高精尖的全时四驱，各有所长也各有局限，但电子四驱会不会有点不切实际？于2014年亮相的比亚迪混动SUV唐，便因搭载了电动四驱技术而受到关注，这套技术是在秦的驱动模块添加电动后驱动桥以及综合控制系统而来，其功效或许能媲美大多城市SUV的分时四驱系统。

　　唐的后部动力由一台电动机构成，直接作用在后差速器内为后轮提供动力，可以将唐的驱动形式看作是一台车安装了两套相对独立的驱动系统：前轮混动后轮电动。这种架构最大好处是省去了复杂的机械四驱系统(前差速器、前传动轴、分动器、后传动轴)，但却要在电池组件放电效率以及前后桥轮速差等方面做到毫无差错。

　　这套四驱系统通过电动机控制装置实现前后轴的动力分配，有了之前的“秦”作为加速与油耗方面的参照，或许搭载电子四驱的新车问世之后会更具诱惑，只是未来车辆行驶姿态系统对四驱系统的掌控是否可靠将是一大考验。其实类似的技术很早以前便曾出现在哈弗品牌中，只是哈弗更愿意把它当成技术储备，而从未量产。

　　哈弗基于横置前驱结构打造的混合动力平台，通过电驱动后桥设计实现了适时四驱、混合动力及纯电动驱动的方式。工程师为哈弗的前驱动桥加入了一套BSG系统，用大功率的起动/发电一体机（皮带传动）代替了传统的起动机和发电机；后驱动桥则为电驱动设计，当前后桥联合驱动时进入四驱模式，也是混合动力驱动模式。

　　使用电驱动后桥对于传统的横置前驱布局的SUV来说，有诸多优势：省去了前桥取力器、传动轴和后桥动力分配机构，同时电驱动后桥在动力输出上控制更加灵活，不受前桥动力影响。不过，由于前后桥的动力输出不同，所以后桥只能发挥适时四驱的作用，即满足一些基本脱困需求，而在通过性上无法和硬派越野车相媲美。

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为实现完全零迟滞！浅析电动涡轮技术

　　即便废气涡轮增压技术发展至今已有百年历史，但因增压系统而生的响应迟滞问题始终未被根治，它并没有因为工程师花费大力气研发出来的技术而消散，而是小心地隐藏在看似线性的动力曲线背后。为实现动力零迟滞输出，电动涡轮的解决方案赫然在目，与上述电动四驱相比这并非一项新技术，只是其普及起来无疑更困难。

　　这里的“电动涡轮”可不是网上能买到的鸡肋玩意，以奥迪柴油发动机为例，其一整套增压系统可以被分为两部分，即电动涡轮增压器来为进气提供增压效果以及由废气驱动的涡轮增压器来为进气提供增压效果。这也可以理解为工程师设计了两套方案，显然，区分这两套方案的临界点是废气驱动的涡轮增压器开始发力的一刻。

　　虽然这一整套增压系统有两种增压方式，但它们相互之间还是存在着紧密的联系，比如中冷器之前的空气为二者共享（空气从唯一空滤进入）。而进气量则通过位于安装在电动涡轮后方的进气压力传感器实时监测并把信号传递至电脑进行分析计算后得出，随后，电脑再根据具体情况对电动涡轮的转速进行调整以修正增压数值。

　　当转速攀升至足以使废气涡轮发挥作用时，位于中冷器后方的旁通阀就会打开，由废气涡轮增压器增压后的空气顺着较粗壮的进气管路抵达节气门处。从结构上看，电动涡轮与废气涡轮的协同工作可以进一步改善发动机在低转下的动力响应，但在废气涡轮介入瞬间会不会有突兀感就要看电动涡轮与废气涡轮的衔接是否顺畅了。

　　电动涡轮的意义在于可消除传统涡轮增压器的动力响应迟滞问题，此前，人们愿意使用机械增压器来做这件事，但对于小排量车来说，依靠曲轴直接带动的机械增压器会消磨掉一部分动力，这确实是动力稍弱的发动机比较在意的一个问题，因此对机械增压的使用变得越来越慎重。这样来看，电动涡轮则是去其糟粕取其精华了。

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汽车电子的核心技术、发展趋势、可靠性

　　聊了这么多电子技术或电控系统，其实它们在一定程度上有共通之处，即共享核心技术。一般来讲，电控单元（ECU）作为电控系统的核心，成本低并能在复杂环境下工作是电控系统对电控单元的基本要求。控制算法和嵌入式软件是汽车电子技术发展的最关键部分，其要实现核心的控制功能、故障诊断以及与其它系统的通信。

　　电控执行机构是电控系统的关键部件，其工作精度、性能和可靠性直接决定了控制系统的性能和质量。此外，数量繁多的传感器也是电子系统的重要组成，未来传感器技术正朝着多功能化、集成化、智能化和微型化方向发展。而系统中的另一核心--电子系统网络化与整车集成必须由具有机电集成技术知识和经验的人深入掌握。

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　　汽车电子技术势必成就汽车工业的未来，但未来汽车电子技术还需在很多方面取得突破，首当其冲便是传感器技术。由于汽车电子控制系统的多样化，使其需要的传感器种类和数量不断增加。为此，研制新型的传感器是十分必要的，未来的智能化集成传感器不仅要能提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作放大和处理。

　　之后便是软件新技术应用，随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也将会增加，并可能要求进一步计算机联网，因此会要求使用多种软件并开发出通用的高水平语言，以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大依赖于软件，软件总数的增加及其功能的提高，将能够使计算机能完成越来越复杂的任务。

　　随着汽车变得越来越电子化、智能化，总有人会对它们是否依然可靠表示怀疑。翻开历史，也许电喷、电子节气门或ESP出现之初也曾有人半信半疑，但以今天的眼光来看，各项电子技术/电控系统不仅改变了用车方式，而且令行车更加安全；但对未来的新鲜事物是否可靠决不能通过历史妄断，但最起码以史为鉴，可以知兴替！

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　　总结：汽车电子化是现代汽车发展的重要标志，1991年，每辆汽车平均消耗电子产品的费用只占到整车的10%，1998年则接近15%，而2003年已经提高到20%，而现在这一数值无疑更高。电子技术的应用不仅提高了汽车的动力性、经济性和安全性，而且还为电子产品开拓了更加广阔的市场，从而推动了电子产业的发展。作为汽车产业和电子产业结合的产物，汽车电子的发展已经驶上了快车道。