汽車電子技術的應用及發展分析

劉天琦

摘 要：隨著我國電子產業的不斷發展，電子技術的應用已經非常廣泛，極大提高了汽車的安全、經濟和舒適性，已成為現代汽車性能重要指標之一。文章重點分析了汽車電子技術的應用，并對未來的發展方向展開研究。

關鍵詞：汽車電子技術；應用；發展方向

汽車電子技術是機械制造技術和電子技術的結合，由于這兩種技術同步開發難度較大，所以開發不易。近些年來，汽車技術的開發大部分來自電子技術方面的創新。汽車工程師已將汽車電子技術作為提高汽車性能的主要技術措施，提升汽車電子化水平、配置大量電子設備等，已經成為汽車企業爭奪市場的重要手段。同機械制造技術性比，我國電子技術的發展較晚，與發達國家的差距較大。

1 汽車電子技術的應用

現今，汽車電子技術主要應用在以下四個方面：

1.1 底盤電子控制系統

自動防抱死系統：主要是預防汽車制動時輪胎抱死，尤其在雨雪天氣，縮短制動距離，加強制動效果，避免汽車發生側滑，保證安全。

電子轉向助力系統：使用更加先進的直流電動機，替換傳統的動力系統，增強汽車轉向能力，并提高汽車行駛的可靠性。

自適應電控懸架系統：依據懸掛設備的瞬間負荷情況，對設備的阻尼及剛度進行合理調節，使懸掛的高度維持不變，使汽車行駛更加可靠，易于操作，獲得更高的舒適度。

電控自動變速器：根據發動機各種參數，對換擋時間做到精準控制，使汽車獲得更高的傳動效率，耗油量變小，保證汽車行駛的穩定性以及延長汽車壽命。

巡航控制系統：主要在汽車行駛高速路上，能依據行駛條件自動調節節氣門，使汽車保持一個相對穩定的速度行駛，可降低駕駛人員的負擔，避免長時間駕駛出現疲勞，甚至引發交通事故。

1.2 發動機電子控制系統

電子點火裝置：保證發動機在各種不同情況下也能在最優時間點火，減小油量消耗，減輕對大氣的污染。

電子控制燃油噴射裝置：依據傳感器的各種信號，比如空氣流量、運行溫度等，對混合氣體的濃度做到精確控制，使發動機長時間處于工作最優狀態，達到油耗低、污染輕的目的。

可變氣門正時和氣門升程控制：隨著發動機轉速的變化而改變氣門的正時和升程，使發動機處在高速運轉狀態，其充其量也較多，提升發動機功率。

可變進氣控制：提升發動機的充氣水平，使發動機在不同轉速下，也能加大發動機的功率。

除此之外，渦輪增壓控制、系統自診斷等電子系統，在汽車上應用也比較普遍。

1.3 安全與舒適系統

安全氣囊：現今汽車非常常見的安全保護裝置。當兩車發生碰撞時，電控元件會引爆氣囊中的滲氮物，使氮氣快速氣囊充滿，在人員與前方裝置之間形成一道緩沖軟墊，避免人員受到較大傷害。

安全帶收緊裝置：當汽車相撞時，安全帶會收緊，使人員不被甩離座位，避免受傷保證安全。

自動空調系統：走動調節汽車內溫度，使溫度達到車內人員需要溫度。冬天取暖，夏季制冷，使車內始終保持在一個比較舒適的溫度環境。

自動調節座椅系統：根據乘客的不同情況，調節座椅滿足舒適方面的要求，電子化程度較高的汽車座椅，還能實現對乘客按摩、吹風等功能。

車載影視音響系統：車內配有錄音機、DVD播放機等滿足乘客在娛樂方面的需求。

自動駕駛系統：從手動擋到自動擋，從最初的“自動駕駛儀”到如今的“智能交通系統”都大大簡化了汽車的操作系統，提高了駕駛的安全性，也提高了駕車的舒適度，使駕車更加輕松自在。

1.4 信息和通訊系統

信息顯示與報警系統：將汽車行駛的各種信息（如車速大小、油耗量等）顯示在相應屏幕上，便于駕駛員及時調整行車狀態。如果汽車某個系統發生故障，會出現報警信息（如油量不足、速度過快），提醒駕駛員注意。

汽車導航系統與定位系統：能幫助駕駛員選擇最優行駛路線，并在液晶屏上顯示地圖，其中顯示有汽車所在位置，目的地方向和路程。

語音系統：主要分為語音控制和語音報警兩類。前者就是根據駕駛員的語音，操作汽車某些元件、裝置。后者主要用于汽車出現異常情況下（如燈具不亮等），經過系統計算后通過揚聲器發出警報。

通訊系統：現今，汽車電話使用較多，電子化程度高的汽車還能實現國際電話通信，甚至做到信息、圖像的交流。

2 汽車電子技術的發展方向

2.1 開發傳感器技術

傳感器技術的運用，能在很大程度上提升汽車自動化和電子化水平。隨著電子技術在汽車領域內的運用，汽車控制系統功能的多樣化，迫切需要相匹配的傳感器技術。無論是數量上，還是種類上，傳感器技術將發揮著重要作用。因此，研制成本低廉、精度較高、可靠性大的傳感器顯得很有必要。當前傳感器朝著小型化、系統化、智能化方向發展。

2.2 構建汽車車載電子網絡系統

汽車內電子設備的增多，使得電子裝置之間的通信變得很重要，所以構建汽車電子裝置的網絡系統是未來一大趨勢。電子裝置除了完成自身設定功能外，還要能為其它電子裝置提供相關信息，網絡系統的建設能提升電子裝置運行的效率，滿足汽車在安全、舒適度等方面的要求。同時網絡的構建，能通過通訊線傳來的信息，掌控各項電子控制系統運行情況，及時發現故障，找出故障點，及時維修，保證汽車行駛安全。

2.3 環保方向

全球氣候變暖，其中汽車尾氣的排放起到重要作用。面對這種嚴峻的形勢，環保方向已是未來發展的重點。汽車環保關鍵在于燃料，如何做到高效、排放量小，積極開發新的汽車動力燃料等，將是未來汽車產業研究的重點。在汽車發動機系統內配置相應電子控制系統，提升發動機的燃燒經濟性，減小汽車尾氣排放量。現今，市場上已經出現以生物燃料、太陽能等新能源作為燃料電池的環保性汽車，但是由于成本較高，未能在大范圍推廣使用，所以未來如何開發新型技術降低成本是未來一個主要趨勢。

2.4 安全方向

汽車最重要的就是安全性能，現今使用在汽車內的安全系統主要分為兩類：被動安全系統和主動安全系統。前者是在發生安全事故時發揮作用，其技術發展比較成熟，比如安全氣囊、安全帶等安全設備的應用。后者主要是提前預防，避免事故的發生，是未來汽車發展的重點，運用光學、超聲波傳感器等技術，起到警示駕駛人員的作用，防止安全事故的發生，主動安全系統能進一步提高汽車的安全性能。

2.5 能源方向

隨著電子設備在汽車上的應用越來越多，汽車的原有能源供應顯示出了不足，如何提高汽車供電系統的電壓，使得汽車的能源供應能夠滿足消費者的需求是很多汽車制造企業需要考慮的，尤其是現在的燃油價格上漲，更是應該將提高汽車效率放在優先地位，以新科技的利用促進汽車制造業的發展。

2.6 機電一體化方向

隨著科技的發展，一些汽車上的傳統的機械結構將被機電一體化裝置所代替，更多的電子控制系統將融入到機械結構之中，這也是未來汽車業發展的一大趨勢。

3 結束語

隨著汽車電子技術的進一步發展，在改進汽車安全性能、減輕污染等方面的作用越來越明顯。未來汽車企業要想在激烈的市場競爭中占得頭籌，在很大程度上是由汽車電子技術來決定的。因此，運用汽車電子技術開發傳感器技術、安全且環保的新型汽車等將是未來汽車領域研究的焦點。

參考文獻

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