由于汽車排放、節(jié)能、安全和舒適性等使用性能不斷提高,使得汽車電子控制程度也越來越高。汽車電子控制裝置必須迅速、準(zhǔn)確地處理各種信息,并通過電子儀表顯示出來,使駕駛員及時(shí)了解并掌握汽車的運(yùn)行狀態(tài),妥善處理各種情況。同時(shí),汽車儀表正向“綜合信息系統(tǒng)”的方向發(fā)展,其功能將不局限于現(xiàn)在的車速、里程、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油量、水溫、方向燈指示,還可能增添一些功能,比如帶ECU的智能化汽車儀表,能指示安全系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),如輪胎氣壓、制動(dòng)裝置、安全氣囊等,這對汽車儀表技術(shù)提出了更高要求。
適應(yīng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化趨勢
上海德科電子儀表有限公司技術(shù)部主任施麟范介紹說,目前汽車儀表有兩種技術(shù),一是傳統(tǒng)的模擬顯示,目前在中國市場上應(yīng)用份額還較大,但大多數(shù)用在前期引進(jìn)的車型或貨車、微型車上等;二是數(shù)字式儀表,目前與我國合資或外商獨(dú)資的企業(yè)如德科、馬瑞利、蕪湖西門子VDO、偉世通、博世等,都以數(shù)字式儀表為主。數(shù)字式儀表采用步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式,所有傳感器的模擬或數(shù)字信號全部轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的數(shù)字信號,由中央處理器CPU處理完后,將驅(qū)動(dòng)信號輸送到各自的步進(jìn)電機(jī)式指示儀表并使之工作,這種用全數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)的指示儀表精度高、統(tǒng)一機(jī)芯結(jié)構(gòu)成本低。他還強(qiáng)調(diào),全數(shù)字式汽車儀表,尤其是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式汽車儀表顯示裝置,是當(dāng)今和未來一段時(shí)間汽車儀表顯示裝置的主導(dǎo)技術(shù),有著十分廣闊的市場前景。
我國的汽車儀表顯示裝置與國外發(fā)達(dá)國家相比,技術(shù)水平有相當(dāng)大的差距。如當(dāng)今國外發(fā)達(dá)國家普遍使用全數(shù)字式汽車儀表顯示裝置,而且絕大部分是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式汽車儀表,并準(zhǔn)備向更高方向發(fā)展。雖然國內(nèi)汽車儀表界一致看好全數(shù)字式汽車儀表,但國內(nèi)本土企業(yè)開發(fā)還不具備技術(shù)條件。
賽迪顧問半導(dǎo)體事業(yè)部李樹也表示,儀表的發(fā)展趨勢是數(shù)字化儀表。數(shù)字儀表IC主要包括液晶顯示驅(qū)動(dòng)、D/A轉(zhuǎn)換等。最近富士通展示了一款三維的GPS就集成了數(shù)字儀表顯示功能,這也表明汽車半導(dǎo)體廠商開始關(guān)注并發(fā)力這一領(lǐng)域。
為適應(yīng)汽車網(wǎng)絡(luò)化的趨勢,汽車儀表進(jìn)行通信也成為必然。施麟范指出,以前傳統(tǒng)方式是把傳感器信號直接傳輸給儀表,現(xiàn)在傳感器信號經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)(EMS)處理后,應(yīng)用CAN協(xié)議編成代碼給儀表,目前很多新車型已開始應(yīng)用。儀表CPU將有一塊專門區(qū)域進(jìn)行編譯處理,有兩種處理方式,一是編譯器到國外購買,如大眾、通用、福特等主要汽車公司,多委托專業(yè)公司進(jìn)行編譯,采用專用的芯片,這樣做一來是為保密,二來是為提高可靠性,以減少軟件的測試麻煩。二是儀表廠自己做編譯,但整車廠會(huì)告知什么代碼做什么工作。
目前國內(nèi)主要是外商獨(dú)資、合資的儀表企業(yè)可提供具備這些功能的儀表設(shè)備。國內(nèi)本土企業(yè)由于面臨沒有測試設(shè)備、測試成本高、測試軟件工程師比較缺乏等問題,因而存在進(jìn)入壁壘。
施麟范還表示,適應(yīng)車載網(wǎng)絡(luò)化需要儀表CPU有編譯軟件,但要第三方來做。儀表網(wǎng)絡(luò)化一個(gè)最主要的問題是整機(jī)廠沒有這樣的東西,開發(fā)要國外廠商來支持。一個(gè)是軟件,一個(gè)是機(jī)會(huì),雖然從技術(shù)角度來說并不難,但國內(nèi)企業(yè)如何得到整車廠的認(rèn)可,這是一個(gè)問題。
顯示技術(shù)和傳感器技術(shù)出新
數(shù)字儀表大行其道之際,也帶動(dòng)了儀表顯示方式和照明方式的革新。業(yè)內(nèi)人士介紹說,儀表顯示方式由傳統(tǒng)的機(jī)械指針式向陰極射線管(CRT)、液晶顯示(LCD)、激光模擬指針顯示等多種形式發(fā)展。
同時(shí),儀表的照明系統(tǒng)運(yùn)用了諸如長壽命、低功耗、照度均勻、發(fā)熱量低的微型高亮度發(fā)光二極管(LED)、等離子體(PDP)以及電致發(fā)光(EL)等多種新型照明方式。西門子VDO汽車電子(蕪湖)有限公司副總朱光偉介紹說,儀表照明方式已逐步采用LED,一般儀表會(huì)應(yīng)用四五十個(gè)LED,而采用不同顏色LED組合的儀表其總成本會(huì)相差10%-20%左右。李樹也表示,在儀表顯示領(lǐng)域,液晶屏的背光將漸漸采用高亮度LED來做,因?yàn)樗哂兄T多優(yōu)勢。
另一方面,由于現(xiàn)代汽車正逐步采用ABS、ASR、安全氣囊、發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射技術(shù)等,各種信息數(shù)據(jù)的處理正在不斷增加,對所需各項(xiàng)行駛信息的精度和信息種類也提出了更高要求,這就需要開發(fā)與汽車儀表同步匹配的、以各種新型材料制成的高技術(shù)、高精度和高靈敏度傳感器,并實(shí)現(xiàn)傳感器與汽車儀表同時(shí)規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和產(chǎn)品配套系列化。
隨著技術(shù)發(fā)展的日新月異和制造成本的逐步降低,電子式汽車儀表按照其不同功能和用途具有多種形式,它們正按照各自的功能特色而應(yīng)用于不同檔次的汽車。并且,隨著未來技術(shù)對汽車儀表提出更高要求,必將引發(fā)汽車儀表業(yè)市場格局的大洗牌。