汽車電子技術的現狀與發展

【摘要】當前汽車的電子技術發展主要分為幾個比較大的方面：“整車控制體系、智能交通技術、電動技術、車身電子控制技術、發動機電子控制技術、底盤電子控制技術。”隨著當前社會發展趨勢的不斷變化，汽車電子技術也越來越多的應用在汽車生產當中。可以預見，在未來，電子技術與汽車制造肯定會更緊密的結合在一起，為汽車工業的發展提供可靠的支持。

【關鍵詞】汽車；電子；行業

近些年來，隨著我國經濟的不斷增長，汽車行業也到了飛速的發展。并且汽車的電子技術也得到了突飛猛進的發展。汽車電子技術的發展在很大程度上改善了汽車的性能，同時也極大的促進了汽車行業的發展。預測顯示，在未來的10年內，汽車上的電子設備成本將會占到整個汽車成本的30%以上。隨著汽車電子技術的不斷發展，當前汽車已經由傳統的機械產品開始向更高層次的機電一體化產品發展。汽車整車與電子技術的整合將是未來汽車行業發展的主要方向。

進入新世紀，汽車行業發展的三個主要方向是：安全、環保、節能。這也是未來汽車設計主要需要考慮的幾個方面。當前發展較為成熟的汽車電子技術主要有ABS、4WS、VDC、TPMS、TVS、CAN通信、X-BY-Wire等新興技術，這些技術大都應用在汽車的電子控制程序上。并且還有為了提高汽車駕駛舒適性的電控液汽懸掛系統，以及自動防止碰撞系統、車載電子導航系統等等。

一、當前汽車電子技術概述

總體來說，當前汽車的電子技術發展主要分為幾個比較大的方面：“整車控制體系、智能交通技術、電動技術、車身電子控制技術、發動機電子控制技術、底盤電子控制技術。”

（一）整車控制體系

1.CAN通訊

CAN通訊是指（controller area network），通俗來講，就是控制器控制下的局域性網絡。當前國際上最流行的汽車總線就是CAN技術。在發展的初期，CAN技術往往都是被用來作為汽車微控系統中的微控制器，主要用來通訊，在各種車載電子裝置之間進行信息的交互。例如發動機管理體系、變速箱控制器、電子主干等等，這些裝置內部都有內嵌的CAN控制器。在CAN的設計之初，就設置了CAN的總線是一種多主方式的總線，并且主要是采用串行通訊的方式。要求其具有較高的位速率，并且能有較高的抗電磁干擾能力，能夠迅速有效的檢測出錯誤，及時的給與信息的反饋。及時是距離較遠的傳輸距離，例如傳輸距離大于10公里，CAN系統也能夠給予較好的數據傳輸速率。因為CAN系統具有如此多的優勢，所以在汽車行業當中得到了較為廣泛的應用。同時，由于CAN系統具有的這些優勢，其已經被廣泛的應用到了諸多的工業自動化控制體系當中。憑借著其較好的技術、良好的穩定性與可靠性，以及更加完善的功能，在制造業當中受到了很好地歡迎。自然，汽車行業當中，CAN技術得到了足夠的重視。

2.LIN（Local interconnect network），也是當前在汽車生產過程中應用較為廣泛的一種串行通信網絡。由于LIN系統的成本較低，所以說很多汽車生產商家也較為普遍的接受LIN技術。LIN技術主要用在汽車技術當中實現對汽車的分布式電子系統的控制，為現有的汽車網絡提供一定的支持（例如為CAN技術提供支持）。LIN技術因為主要是用作支持系統，所以說主要發揮的還是輔助控制功能。通過LIN技術可以有效的減少成本，為降低整車的價格提供支持。LIN技術當中，還存在著一些開發工具以及應用型軟件接口。LIN通訊主可以僅僅依靠一根12V的信號總線，就可以較好的完成其控制功能。

3.X-By-Wire（又被稱為anything-by-wire），全程為“沒有液力和機械后備系統的與安全相關的容錯系統。”X表示所有與安全相關的操作，By-Wire則表示整個X-By-Wire是一個整體的系統。X-By-Wire系統主要由三個部分組成：控制體系、執行體系、以及通訊體系。控制體系主要是通過駕駛員的意圖和車輛行駛的狀況，對執行器給出一定的設定值。而執行系統的功能主要是通過控制系統的作用下，完成具體的操作任務。預計在未來的一段時間內，X-By-Wire系統會在汽車技術中占據重要的位置。并且Brake-By-Wire、Street-By-Wire、Shift-By-Wire等系統都會對成為X-By-Wire系統的子系統，通過這些系統之間的信息共享，實現整個X-By-Wire系統組成一個龐大的通訊體系，使得整個汽車都處于X-By-Wire體系的控制之下。

（二）智能交通體系

智能交通體系（Intelligent Transpor-tation System），又被稱為ITS技術。主要是指將先近的電子技術、通訊技術、傳感技術、計算機技術等融合在一起，綜合應用在“汽車-行人-道路”這一體系當中，稱為一個較為先進的汽車智能體系。這個系統可以實現自動駕駛、自主導航、自主控制車速、主動規避等。通過這一系統，可以有效的實現汽車的智能化與無人化。為今后的無人駕駛汽車的發展提供了充分的技術支持。智能交通體系當中有以下幾個部分較為重要：1、自動避撞體系，可以通過車內預先安裝的傳感器，判斷發生碰撞的可能，并且及時的對駕駛員進行提示。在緊急情況下，甚至可以幫助駕駛員采取必要的措施以避免碰撞的發生。2、電子收費系統。通過電子收費系統，可以有效的減緩收費站擁堵的情況。當前收費站管理模式是汽車通過收費站，必須停車進行收費。而通過電子收費系統，就可以有效的實現無需停車，自動收費。3、援救系統。通過車載援救系統，駕駛員可以在自己感覺不適并且需要幫助時，啟用車載援救系統，呼叫救援。4、車載定位系統。車載定位系統主要是通過接收器與GPS定位系統的聯合作用，為駕駛員提供車載定位、導航、路線信息、交通管制等等有用的駕駛信息。車載定位系統及導航是整個ITS體系的核心所在。

（三）電動技術

隨著當前社會的不斷發展，車輛的保有量也在不斷的增多。汽車燃料的消耗以及對大氣環境造成的污染成為當前困擾人類發展的一個重要問題。電動技術驅動的汽車的出現使得汽車燃料對環境造成的破壞得到了降低。與傳統的汽車相比較，電動技術驅動的汽車主要有：“行駛里程長、效率高、能耗低、噪音低、污染小”等特點，特別適合未來的社會發展要求。早在上世紀90年代，奔馳公司就已經退出了電動汽車。近些年來，隨著科學技術的不斷發展，電動汽車技術也在汽車行業當中越來越多的得到了應用。當前國內已經出現了一批電動汽車生產廠家，并且電動汽車的市場銷量還不錯，為未來電動汽車的大范圍推廣打下了基礎。

（四）車身電子控制技術

汽車車身的電子控制技術在當前汽車制造當中也有了較好的發展，其涉及的內容也很廣泛，例如汽車的視野、娛樂、舒適、通信等等。通過電子控制技術，可以有效的實現對以上幾個方面內容的控制。視野性是指在汽車駕駛員駕駛的過程當中，不改變自己的操作姿勢，而可以增加對周圍環境的判斷。主要通過對車燈的照明控制、以及對汽車反光鏡、電動雨刷、除霜器等多個部分的控制，來方便駕駛員進行控制。而娛樂系統則包括車載音響系統、車載電視系統等等。這些都可以讓駕駛員在駕駛時緩解疲憊。

（五）發動機及底盤的電子控制

當前，汽車發動機電子控制技術發展也較為迅速。發動機管理體系對噴油和進氣的過程進行控制，并且保證了發動機能保持良好的動力。底盤的電子控制主要體現在液壓式自動變速器、電控懸架、ABS防抱死系統等等。這些電子技術的應用都在很大程度上提高了汽車的整體性能。

液壓式自動變速器（AT）：主要由變矩器、液壓電子控制系統、自動變速器組成，也是當前技術最為成熟、應用最為廣泛的技術之一。電控自動變速器（AMT）：則是由電控系統對傳統的離合器與手動齒輪進行自動變速。電控無級變速器（CVT）：通過鋼帶與帶輪取得無極變速，當前在轎車上得到了非常廣泛的應用。CVT的主要特點是速比變化無極，動力性能與經濟性能都比AT得到了較大幅度的提升。

二、未來汽車電子技術的發展方向

（一）與發動機技術融合

發動機技術是整個汽車的核心，如何保障發動機的有效運轉是當前我們所重點需要研究的目標。并且汽車發動機內部零件多，結構非常復雜。如果能夠應用電子技術對發動機進行控制，那么可以有效的實現汽車發動機小型化、智能化的有點，也更能實現對發動機的智能化控制。相信在未來，電子技術一定會與汽車發動機的發展相融合，并且為汽車發動機技術的發展提供較好的幫助。

（二）與汽車底盤技術的融合

汽車底盤的控制是在電子技術應用的基礎上發展起來的，并且當前隨著汽車技術的不斷發展，對汽車舒適性的要求也越來越高。底盤技術成為當前汽車生產廠家重點研究的對象。當前使用最為廣泛的技術就是電子穩定技術，又被成為ESP。當汽車底盤技術與電子技術相結合之后，為汽車底盤的發展提供了新的發展方向與思路。出現了一大批先進的技術，例如防抱死系統、懸掛系統、轉向助力系統等等，這些都在一定程度上促進了汽車底盤技術的發展。

（三）與汽車安全系統的融合

隨著人們對汽車舒適性的追求，安全性也越來越多的被人們作為挑選汽車的主要參考標準之一。電子技術為汽車帶來了車燈照明調節、胎壓監測、座椅調節、安全氣囊、碰撞控制等等。這些技術的出現，都為汽車整體安全性的提高，提供了保障。可以預見在不久的將來，電子技術與安全系統的融合也是未來汽車制造的發展趨勢之一。

三、總結

隨著當前社會發展趨勢的不斷變化，汽車電子技術也越來越多的應用在汽車生產當中。電子技術為汽車行業的發展指明了方向，并且提高了汽車的各項性能指標。可以預見，在未來，電子技術與汽車制造肯定會更緊密的結合在一起，為汽車工業的發展提供可靠的支持。

參考文獻

[1]高成.在自主創新中加速中國汽車電子的發展[A].中國汽車工程學會汽車電子技術分會第七屆（2006）年會暨學術研討會論文集[C].2006.

[2]中國汽車電子技術及產品“十一五”專題發展規劃概要[A].2006年度中國汽車摩托車配件用品行業年度報告[C].2006.

[3]邁克爾A.奧爾洛夫著.用TRIZ進行創造性思考實用指南[M].陳勁，朱凌，鄭堯麗等譯.北京：科學出版社，2010.

[4]草木.電子設計應用，Electronic DesignApplication World for Design and ApplicationEngineers，2008，9.

作者簡介：黃麗（1978—），女，湖北英山人，講師，主要研究方向：學生思維教育研究。