汽車電子技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)研究

摘要： 我國(guó)在汽車電子方面與國(guó)際先進(jìn)水平相比要落后一些，本文概括了現(xiàn)階段汽車電子技術(shù)的研究方向，闡述了目前汽車電子的發(fā)展現(xiàn)狀，并進(jìn)一步分析了今后的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞： 汽車電子技術(shù) 研究方向 發(fā)展趨勢(shì)

1.概況

汽車電子技術(shù)是“機(jī)電結(jié)合”的技術(shù)，“機(jī)”的部分和“電”的部分要同步開發(fā)，相互之間的匹配技術(shù)非常復(fù)雜，技術(shù)上的開發(fā)難度比較大［１］。

近年來(lái)，汽車技術(shù)的創(chuàng)新80%來(lái)自于電子技術(shù)的應(yīng)用。汽車設(shè)計(jì)工程師把汽車電子技術(shù)作為開發(fā)新車型、改善和提高汽車性能所采用的主要技術(shù)措施，汽車制造商把加快汽車電子化的進(jìn)程、增加汽車電子裝置的數(shù)量作為汽車的新賣點(diǎn)和奪取未來(lái)市場(chǎng)的重要手段。進(jìn)入21世紀(jì)，汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，汽車電子技術(shù)主要用來(lái)解決汽車的節(jié)能、環(huán)保和安全問(wèn)題；隨著人們消費(fèi)水平的提高，舒適和便捷的汽車電子裝置也在高速增長(zhǎng)。相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)制造、機(jī)械傳動(dòng)等領(lǐng)域，中國(guó)在汽車電子方面與國(guó)際先進(jìn)水平相比要更落后。

2.汽車電子的研究方向

通過(guò)近幾年的研究，我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)汽車電子技術(shù)的研究大體上有以下幾個(gè)方向：電子控制系統(tǒng)的研究、混合動(dòng)力車輛的研究、車載電子設(shè)備的研究和智能汽車的研究。

2.1電子控制系統(tǒng)的研究

隨著汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家在汽車的各個(gè)系統(tǒng)中競(jìng)相采用電子控制裝置。目前比較多見(jiàn)、成熟的汽車電子控制系統(tǒng)主要有發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制、底盤電子控制、車身電子控制、信息傳遞等。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制包括燃油噴射控制、點(diǎn)火時(shí)間控制（ESA）、怠速控制（1SC）、排氣再循環(huán)（EGR）、發(fā)動(dòng)機(jī)爆震控制和其他相應(yīng)的控制，以及自診斷系統(tǒng)、后備系統(tǒng)等。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制能最大限度地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，改善發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)盡可能降低汽車尾氣中有害物質(zhì)的排放量。它是電子控制技術(shù)在汽車上應(yīng)用的主要部分。底盤電子控制包括自動(dòng)變速器電子控制（ECT）、防抱死制動(dòng)控制（ABS）、驅(qū)動(dòng)防滑控制（ASR）、懸架系統(tǒng)控制、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向、4輪轉(zhuǎn)向（4WS）控制、巡航控制（CCS）系統(tǒng)等。車身的電子控制包括車用空調(diào)控制、車輛信息顯示、擋風(fēng)玻璃刮水器的控制、燈光控制、汽車門鎖控制、汽車車窗控制、電動(dòng)坐椅控制、防撞與防盜安全系統(tǒng)等。汽車電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以明顯提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、減少油耗，還可以提高汽車的性能，進(jìn)一步降低成本。

2.2混合動(dòng)力汽車的研究

所謂混合電動(dòng)汽車（Hybrid Electric Vehicle，簡(jiǎn)稱HEV），是車上裝有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力源［２］。將產(chǎn)生動(dòng)力的部件與電能儲(chǔ)存元件以不同的方式結(jié)合起來(lái)，可以形成不同類型的HEV。它較純電動(dòng)汽車有以下優(yōu)點(diǎn)：可以最大限度地發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)汽車和純電動(dòng)汽車的雙重優(yōu)點(diǎn)；輔助動(dòng)力單元（APU）的選用使汽車的續(xù)駛里程和動(dòng)力性能可以達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車的水平；雖然內(nèi)燃機(jī)會(huì)有排放產(chǎn)生，但由于其排量小，主要工作在最佳工況點(diǎn)附近，而大大減少了汽車變工況（特別是低速、怠速）時(shí)的排放，再由于可回收制動(dòng)能量，可使混合動(dòng)力汽車成為較低排放的節(jié)能汽車；在一些對(duì)汽車排放嚴(yán)格限制的地區(qū)（如商業(yè)區(qū)等），混合電動(dòng)汽車可以關(guān)閉APU，由純電力驅(qū)動(dòng)，成為零排放的電動(dòng)汽車。

2.3車載電子設(shè)備的研究

目前的車載電子設(shè)備包括：車載影音設(shè)備安全防盜、汽車通訊、汽車GPS導(dǎo)航設(shè)備與儀器、車載冰箱、倒車?yán)走_(dá)等，但這并不是全部，例如最近投放市場(chǎng)的新技術(shù)——配光可變型前照燈（AFS），它是一種可以在行駛過(guò)程中根據(jù)道路狀況進(jìn)行自動(dòng)照明的系統(tǒng)。研究表明車載電子設(shè)備領(lǐng)域?qū)⒂懈蟮陌l(fā)展空間，近幾年車載電子設(shè)備的普及速度可以用“驚人”來(lái)形容。

2.4汽車智能化技術(shù)的研究

智能汽車（Intelligent Vehicle，簡(jiǎn)稱IV）是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它包括智能感知與預(yù)警系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)、車輛自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等。汽車智能化系統(tǒng)集中地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、人工智能與自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、信息與通訊等技術(shù)，它是典型的高新技術(shù)的綜合體，是目前各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的智能交通系統(tǒng)中重要的組成部分，也是世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力［３］。

3.汽車電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

近幾年，汽車電子技術(shù)在電子控制系統(tǒng)、混合動(dòng)力車輛、車載電子設(shè)備和智能汽車等方面的發(fā)展勢(shì)頭良好，逐年呈上升趨勢(shì)，并帶動(dòng)了我國(guó)汽車電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

就車載電子的發(fā)展來(lái)說(shuō)，目前車載電子產(chǎn)業(yè)尚處在高速發(fā)展階段，進(jìn)軍該產(chǎn)業(yè)的企業(yè)較少，但用戶市場(chǎng)較為廣泛，收益較多，且有較大發(fā)展空間，市場(chǎng)潛力巨大。車載電子還加入了對(duì)通訊的進(jìn)一步要求，包括衛(wèi)星導(dǎo)航、當(dāng)?shù)胤?wù)、遠(yuǎn)程診斷、緊急援助、安全氣囊展開通知、互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)、移動(dòng)電視和藍(lán)牙，等等。其它應(yīng)用還包括提高乘客的舒適性和娛樂(lè)性體驗(yàn)的諸多新產(chǎn)品。據(jù)悉，北美和歐洲將在所有的汽車中安裝自動(dòng)繳費(fèi)和緊急援助系統(tǒng)。

汽車智能化技術(shù)是未來(lái)汽車電子的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)、磁性導(dǎo)航技術(shù)、高精度數(shù)字地圖和衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)是智能汽車的關(guān)鍵技術(shù)。

隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展，與其技術(shù)相關(guān)的一些標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議也將進(jìn)一步得到完善。BMW正在努力研制一種基于IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的汽車電子系統(tǒng)，其目的是要簡(jiǎn)化公交系統(tǒng)內(nèi)部的通信聯(lián)絡(luò)方式。

此外，不論是汽車主動(dòng)安全技術(shù)（aetive salty technology），還是汽車被動(dòng)安全技術(shù)（passive safty technology），都對(duì)我國(guó)汽車電子技術(shù)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。尤其是主動(dòng)安全技術(shù)，它可以避免人員及車輛的損傷，事后由于交通堵塞引起的間接經(jīng)濟(jì)損失［４］。目前已廣泛采用的汽車主動(dòng)安全技術(shù)主要有防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、電子制動(dòng)力分配裝置（EBD）、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)（ASR）和車距報(bào)警裝置等。研究顯示，Bosch公司生產(chǎn)的電子穩(wěn)定程序（ESP）技術(shù)，可以穩(wěn)定車輛并降低打滑危險(xiǎn)，減少50%的嚴(yán)重交通事故。

4.總結(jié)

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代汽車技術(shù)與電子技術(shù)、智能化技術(shù)融合在一起，汽車已成為現(xiàn)代科技的載體和結(jié)晶。汽車電子化、智能化是當(dāng)今汽車研究的重點(diǎn)，已經(jīng)成為衡量各國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

除了大力發(fā)展汽車電子工業(yè)外，還應(yīng)注重對(duì)人才的培養(yǎng)和新技術(shù)的引進(jìn)，并著重于電控系統(tǒng)和電子電器設(shè)備模擬和數(shù)字電路等職業(yè)技能的實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，突出電子技術(shù)的實(shí)用性和先進(jìn)性，培養(yǎng)熟悉汽車電子電器、電控系統(tǒng)故障診斷和維修的高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

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（作者系仉宇長(zhǎng)安大學(xué)汽車學(xué)院碩士研究生，導(dǎo)師：馬建，研究方向：汽車電子）