淺談汽車電子技術的應用現狀及發展趨勢論文

　　1引言

從汽車誕生到現在一百多年的時間裏，由於傳統機械裝置與技術在汽車領域的應用已趨於成熟,有些甚至已達到其物理極限，想進一步發展將受到技術瓶頸。但隨着社會的不斷進步,人們對汽車的要求也越來越高，尤其在提高汽車的動力性、安全性、環保性、舒適性、通過性等方面。要想滿足這些方面要求就不得不借助現代電子技術。近40年來汽車發展的事實證明，採用現代電子技術是解決汽車所面臨的諸多技術問題的最佳方案。汽車技術與現代電子技術相結合即汽車電子化是汽車技術發展進程中的一次重要革命。

汽車電子技術，一般認為是指汽車上應用的電子化和電子信息技術及相關電子技術的總稱。今天的汽車已經進入電子控制的時代。汽車上裝備的電子裝置成本將佔汽車整車成本比例越來越高，汽車將由單純的機械產品向高級的機電一體化產品方向發展，成為所謂的“電子汽車”，這已經是大勢所趨，甚至有專家預言以後的汽車是“裝在四個輪子上的一台電腦”。

2汽車電子技術的應用現狀

2.1汽車電子技術目前發展的特徵

汽車電子技術經過較長時間的積累後，目前正處於全面快速發展的階段，其特徵主要體現在：

(1)功能多樣化。從最初的發動機電子點火與噴油，發展到如今的各種控制功能，如自動巡航、自動啟停、自動避撞等。(2)技術一體化。從最初的機電部件鬆散組合到如今的機液電磁一體化，如直噴式發動機電控共軌燃料噴射系統。(3)系統集成化。從最初單一控制發展到如今的多變量多目標綜合協調控制，如動力總成綜合控制、集成安全控制系統等。(4)通信網絡化。從初期的多子系統分別工作到如今的分佈式模塊化控制器局部網絡，如以CAN總線為基礎的整車信息共享的分佈式控制系統，以及無線通信為基礎的遠程高頻網絡通信系統。

2.2汽車電子技術的功能和分類

現代汽車電子技術是提高汽車整體性能的保障,其功能上包括動力性、經濟性、安全性、舒適性、操縱性、通過性、排放性、能源節約性和環保性等。

　　3汽車電子技術的發展趨勢

隨着人們對汽車的安全、環保、舒適、娛樂等要求的不斷提高,汽車電子技術在功能多樣化、系統集成化、體積微型化、系統網絡化等方面不斷取得新的突破。汽車電子技術已經進入了優化人-汽車-環境三方面整體關係的階段。

3.1汽車電子向綠色環保化、安全化和連通通訊方向發展

3.1.1環保化

由於對汽車環保性和動力性要求的不斷提高，一方面研發先進的柴油發動機和電子控制系統，一方面還研製電動動力系統或混合動力汽車(HEVs)。所有這些動力系統的創新技術將在未來的5-15年裏為全世界的汽車增加大量電子內容。

3.1.2安全化

我們已經在被動安全技術取得了重大的進展——即在汽車發生碰撞時為駕駛者和乘客提供保護的技術和產品，如碰撞傳感器、氣囊、安全帶等。但是，最新的發展方向是主動安全性，通過採用雷達、光學和超聲波傳感器等技術，測量汽車與周圍物體的距離和接近物體時的速度。該數據除了可用於提醒駕駛者控制汽車的駕駛速度，避免可能發生的碰撞事件，還可用於控制制動器或轉向系統，以自動避免碰撞。

3.1.3通訊外延(信息化)

在目前形成的汽車上分佈式、網絡化的電子控制系統基礎上，汽車網絡和通訊開始向外延伸，以便和現有的計算機網絡，衞星通訊，Wi-Fi、音頻和電視衞星廣播(XM/Sirius、DirecTV)系統相連接。

3.2更先進的電子技術、控制手段和通訊網絡運用於汽車

3.2.1微處理機功能更強大

微處理控制單元是汽車電子控制系統中的核心部件。目前汽車上用的微處理機以通用單片機和高抗干擾及耐振的汽車專用微機為主,其速度和精度要求不如計算用微機高,隨着汽車電子控制系統的不斷增加，汽車使用的微處理器數量越來越多，計算精度和速度越來越高，並且性能越來越可靠，功能越來越強大。汽車和發動機控制系統的微處理器的規模已經由16bit發展到32bit，正向64bit發展。

3.2.2下一代汽車總線技術相繼登場

由於汽車電子裝置的不斷增加,點對點的'連接使得這些專用的電子線路迅速膨脹,突顯繁鎖和複雜。為簡化線路的連接，提高系統可靠性和故障診斷水平，利於各電控單元之間數據資源共享，汽車網絡總線技術是解決這一問題的有效途徑。汽車網絡總線技術得到了很大的發展。除了現在汽車上CAN總線和LIN總線的應用已是一種主流發展模式外，符合IEEE1394標準，400Mbit/s傳送速率的數據光纖總線將應用於汽車，與車內光總線系統相關的一些部件也正在開發中。另外，FlexRay技術將進入實用。

3.2.3線控技術

線控制或驅動系統(x-by-wiresystem)迅速發展。線控制或驅動系統將取代機械連桿機構而實現以電子信息技術為基礎的電動化，汽車底盤結構將發生革命性變化。各種線控制系統或線驅動系統將迅速發展：線控換檔(shift-by-wire)、線控轉向(steer-by-wire)、線控制動(brake-by-wire)正在加緊研究開發。總之，線控技術的全面應用將大大改變和簡化汽車的傳統結構，是實現未來汽車無人駕駛的基礎，這將是一場革命性的技術進步。

3.2.4軟件新技術應用

隨着汽車電子技術應用的增加，對有關控制軟件的需求也將會增加，並要求進一步計算機聯網。因此，要求使用多種軟件，並開發出通用的高水平語言，以滿足多種硬件的要求。汽車上多通道傳輸網絡將大大依賴於軟件，軟件總數的增加及功能的提高，將能夠使計算機完成越來越複雜的任務。

　　4結束語

汽車電子化程度的高低已經成為當今世界衡量汽車先進水平的重要標誌。縱觀近幾十年來汽車技術方面的重大成就，無一例外的都和汽車電子技術的發展和應用有關。汽車電子技術已經廣泛應用於汽車的各個領域,極大地改善汽車的綜合性能,使汽車在安全、節能、環保、舒適等各方面都有長足的進步。隨着電子技術的發展,汽車電子技術已從單個部件電子化發展到總成電子化、網絡化、智能化。環保化、安全化、智能化、綜合化、信息化是汽車電子技術發展的大勢所趨。