晶振与汽车之间谁成就了谁

是石英晶振成就了汽车吗?亦或是汽车成全了晶振?多年来,汽车已经是人们出行代步的首选工具,但是随着科技的发展,车载电子产品也在飞速发展,各种车载设备层出不穷,让人目不暇接.但是不管是有源晶振还是无源晶振,都是电子产品或设备必须的电子元器件,所以从此石英晶振和汽车就结下了不解之缘,那么就下来我们就看看这些车载晶振在这些设备上有何作用,它们之间又是谁成就了谁.

现在,混合动力车以后的电动汽车与汽油车相比,车辆价格高,一次充电的行驶距离短,充电场所等的基础设施整备的普及成为课题.燃料电池车是将燃料中的氢气和氧气结合起来发电,排出水的清洁车,但是降低数百~数千万日元的燃料电池的成本成为课题.不需要从汽油发动机车转移到电动汽车的发动机控制用ECU,动力传动系统的ECU数量预计会减少.另一方面,认为用于制造安全,安全,舒适和环境友好的车辆的电子控制器会急剧增加,并且可能相应地提高对液晶装置以及汽车规格贴片晶振的需求.

1.车载电子产品可根据功能和用途分为4大类别

①动力传动系统

②车辆控制系统

③主体控制系统

④信息通讯系统

图1汽车电子产品的分类

动力传动系统是担负着综合控制作为车的基本性能的"行驶"的功能的领域.这里有贴片晶振为了提高发动机燃烧效率的燃料控制(发动机控制),具备根据速度和发动机转速自动切换变速比的功能的电子控制AT等.

车辆控制系统是负责综合控制作为车的基本性能的"转弯","停止"的功能的领域.在这里,省去了以往的液压配管和停车制动器用的电缆等,在制动钳和鼓式制动器上装入了电动机的电动制动器,推压轮胎锁定的空行的ABS另外,有根据由车高传感器等各种传感器检测出的路面的变化和车的行动变化来控制悬架的电子控制空气悬架,在转向装置的辅助中使用电动机而不是液压的电动动力转向装置等.

2.晶振晶体器件的作用

用于控制多种车载系统的电子控制单元(ECU)搭载有微型计算机和软件等,可以说起到了相当于自动车头脑的作用.作为智能化的自动车的指标,有ECU的搭载数量.ECU的搭载数从1992年到1993年左右是30个左右,最近的高级车中也有超过100个的车.

对于ECU的基本构成不可缺少的微机,需要控制微机的时钟信号.振荡电路所需的电子部件是时序装置,主要用水晶装置(水晶振子)作为该时钟信号的振荡源.石英晶体振荡器的使用数量根据ECU的类型和功能而不同,但是大约4个水晶振荡器用于引擎控制.图2示出ECU的基本配置作为代表性示例.

图2ECU的基本构成(概念图)

身体控制系统是承担提高车辆"安全","舒适"功能的领域.这里有吸收撞击时冲击的气囊系统,检测轮胎气压通知警报的tpms,感知物体防止撞击的车载雷达晶振,视觉辅助以及夜间步行者自动调节室内温度的自动空调,使用无线在钥匙孔中不插入钥匙也能上锁/开锁的无钥匙进入系统,通过电子钥匙的对照系统在专用钥匙以外不能起动发动机的自动车防盗防止系统

情报通讯系还担任人与社会"联系"这样的通讯机能和多彩的车载系统相连接的领域.在这里,有在显示屏画面上进行现在位置和目的地的行驶路线引导的汽车导航系统,不间断地自动收取高速道路费用的etc,加速度传感器晶振检测冲击并保存动画CAN是综合控制汽车ECU的车载网络的标准规格,FlexRay等使车载网络更加高速,高可靠性.

可见车载电子设备分为动力控制,车辆控制,主题控制,通讯通信四个领域,这些产品都有一个共有特性,那就是需要在十分复杂的环境下工作,这需要很好的频率稳定特性和环境适应性的石英晶振产品才能够支持这些产品正常工作,而且汽车电子晶振一般对精度,抖动性,相位噪声等性能的要求都非常高,故只有有源晶振中比较高级的晶振产品满足这些特性,如温补晶振,压控晶振,差分晶振等.可见石英晶振产品对车载产品来说相当重要,晶振帮助实现各个车载设备的功能特性,汽车领域给石英晶振提供一个很好的应用平台,它们之间可以说是相辅相成,共同发展的关系.