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博世公司汽车电子技术简介之八
作者: 周应军 来源: 汽车与配件杂志 日期: 2001年第19期

驾驶舱(Cockpit)是驾驶者最重要的工作场所,其空间及布置的合理与否将直接影响到驾驶者行车的安全性、舒适性及娱乐性。同时,驾驶舱内还设有众多车载子系统的接口(或者说交叉布置的通道)。因此驾驶舱的设计是一项复杂的系统工程,需要整车厂与零部件供应商相互配合、共同完成。

博世公司的驾驶舱模块主要组成部件包括:仪表板、仪表组件、车身计算机、声频及视频播放器、导航系统、停车辅助系统、中央控制及显示单元、空调调节器、安全系统、布线系统、工具箱及塑料结构件等(见图1)。

一、功能及部件的集成

模块化供货、系统化供货是汽车零部件企业的发展趋势,其基础是产品功能及部件的集成。博世公司围绕功能及部件集成制定了一系列的相关策略(如图2所示)。

作为系统供应商,博世公司提供从最初的计划、开发、零件制造到最终的OEM准时送货JIT等系统的项目服务。在项目合作过程中,产品功能及参数由整车厂与博世共同确定。博世负责完成所有组成产品零部件的开发设计工作,其后的制造工作既可以在博世集团内部进行,也可以委托外协加工(由博世负责进行质量监控)。项目团队的协作有效地降低产品成本和缩短产品开发周期,从而更快地将产品推向市场,及时把握占领市场的主动权。

博世公司不仅实行功能集成,同时还在进行部件集成的研发工作。功能及部件的集成可以使整车厂降低采购成本、简化供应体系及缩短装配时间等。

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二、软件程序控制(可编程)的系统

现在车辆所具备的功能越来越多,由此各系统之间的联接越发错综复杂起来。为了实现各子系统部件及功能的协调和控制操作的简单易行,必须采用交互(Overlap)集成式的系统构架。博世凭借其丰富的经验、强大的技术开发实力在这一方面取得了累累硕果。最初博世通过在其机械部件的基础上增设电气、电子部件来更新系统和增强功能,现在博世通过应用高性能的软件程序来扩展系统功能,进而实现系统或模块功能的优化。

可以断言,未来汽车的电子控制系统将由软件程序控制(Software-controlled,又称可编程控制)。配备软件程序的系统,可以使相同的硬件增加不同的新功能。汽车制造商可以就此扩展车辆的功能或对其系统进行升级更新(并不需要增设新的硬件)。例如可编程的仪表组件,人们可以在任何时候通过修改软件程序来改变其显示模式(如图3所示)。虽然博世公司已经开发出一系列软件程序控制系统,但是可编程系统的应用仍处于初期阶段,还有许多难题亟需解决。

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三、驾驶舱的电子化技术

驾驶舱的组成部件不仅需要在功能上满足性能需求,而且在空间布置上也必须创造和谐的人机环境,即具有良好的人机界面HMI(Human-Machine Interface)。博世采用了面向对象(Object-orientated)的设计理念,将组成驾驶舱的功能、控制及显示等模块进行功能及部件集成,然后根据面向功能的原则确定安装位置及形态。具体的步骤如下:首先由3D计算机进行造型设计及空间运动干涉的仿真模拟;然后采用立体印刷技术(Stereolithographic)建造样品模型:最后通过实物测试对所有组成部件的功能及人机界面等进行全方位的检验,进而提出优化设计的方案。

1. 显示系统

博世仪表组件模够采用最新技术和全新的设计手法。首先由整车厂提出面板的设计要求,如仪表板及仪表数量、布置及颜色等参数要求。仪表组件的机械构架仍沿用原标准,以保证与原仪表组件共享同一生产平台。

黑屏技术(Black—Screen)的应用大大提高了仪表在白天和夜晚的光亮度(见图5)。其指示仪表、指针及显示器由微型荧光灯提供照明,同时仪表罩板采用类似遮光玻璃的材料,仅允许25%的光线通过。所以在黑色背景的衬托下,指针及数字信息更是清晰光亮、熠熠生辉。另外,应用该技术的仪表组件,可以进行独立的仪表显示控制,其中未被触发(启动)的仪表不显示(处于暗淡的显示状态),避免大量的显示信息同时存在于显示屏上而分散驾驶者的注意力。

数字化显示和图形化显示是汽车仪表技术发展趋势之一。例如,单色液晶显示器LCD可以用来显示诸如数字、字母和简单的标志等。从应用角度上讲,现在很多单色或彩色LCD已经广泛用于卫星导航的电子地图显示。

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2. 通讯系统

博世仪表组件备有专用的微型计算机,并与控制器区域网CAN相联接。由电子转换器将输入信号转换为步进电机(指针仪表)和显示器的控制指令,因而系统具有较高的精确性和可靠性。

博世最新开发的软件程序控制仪表组件采用了开放式结构,所有的仪表信息都可以显示在大屏幕LCD图形显示器上。同时,其模块化设计保证系统具有可扩展的空间,从而可以满足汽车制造商和消费者不断增长的显示信息量的需求。

3. 空调调节控制面板

博世开发设计的空调HVAC调节控制面板具有很强的通用性,可以满足不同车型的安装要求。驾驶者可以通过滑动或旋转开关调节温度,更为简洁方便的系统已经采用了数字式调温显示器和按钮式开关。ECU实时地进行设定温度与实际温度的分析比较,并通过系统对加热、冷却或空气质量控制等子系统的控制来消除该偏差,从而保证设定温度的实现和稳定。

4. 多媒体播放器

伴随着数据传输技术的日新月异,其数字音频播放器DAB及数字视频播放器DVB的数据传输率也在不断增长。由于具有较高的数据传输率,所以博世第一代数字多媒体播放DMB接受器可以进行动态影像的传输。

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:elizabeth)

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