現(xiàn)代汽車電子技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

湖南工學(xué)院 馮國楨

充分了解現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的具體應(yīng)用與未來的發(fā)展趨勢，對其創(chuàng)新與發(fā)展具有重要意義，可以有效提高現(xiàn)代汽車的駕駛與安全性能、動(dòng)力性能、舒適性能等。文中結(jié)合現(xiàn)代汽車的發(fā)展，對現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)分析，并結(jié)合現(xiàn)代傳感器、車載網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，對現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測與展望。

汽車工業(yè)的步伐日益加快，汽車制造商若想在競爭激烈的現(xiàn)代汽車市場中脫穎而出，就必須結(jié)合現(xiàn)代汽車的發(fā)展需求與市場需求，著重提升汽車的整體性能，利用現(xiàn)代化科技提升汽車的整體駕駛體驗(yàn)感。現(xiàn)代汽車電子技術(shù)作為現(xiàn)代汽車工業(yè)與電子技術(shù)的一種結(jié)合技術(shù)，在現(xiàn)代汽車各個(gè)系統(tǒng)中的應(yīng)用比重日益提高，在現(xiàn)代汽車制造生產(chǎn)中的應(yīng)用逐漸廣泛并得到推崇，使得現(xiàn)代汽車逐漸從傳統(tǒng)汽車產(chǎn)品轉(zhuǎn)變發(fā)展為機(jī)電一體化產(chǎn)品。通過科學(xué)合理的應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)，可以有效的推動(dòng)我國現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的可持續(xù)與良好發(fā)展。

1 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)

現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的本質(zhì)是在現(xiàn)代化信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等智能技術(shù)應(yīng)用下的電子裝置，比如，現(xiàn)代汽車中使用的電子控制自動(dòng)變速器、電動(dòng)牽引力控制系統(tǒng)、電子控制懸架和電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向等，其中包含傳感器、執(zhí)行器、控制單元等多個(gè)組成部分，多個(gè)部分之間相互促進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)汽車功能的自動(dòng)閉環(huán)控制，從而提升汽車系統(tǒng)的運(yùn)行效率與質(zhì)量。正如眾所周知的車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)的創(chuàng)新，該系統(tǒng)最重要的功能是為駕駛員提供導(dǎo)航、通信、語言識(shí)別、圖像顯示和安全保障等。

現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用，可以幫助汽車制造商提升汽車的整體舒適性與駕駛安全性。比如在現(xiàn)代汽車的電子設(shè)計(jì)中，采用電子點(diǎn)火系統(tǒng)和微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)，提升汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能環(huán)保性能；采用自動(dòng)防抱死系統(tǒng)提升汽車制動(dòng)機(jī)動(dòng)性；車載電子設(shè)備提升用戶駕駛舒適性。現(xiàn)代汽車電子技術(shù)主要應(yīng)用于汽車的電子與控制裝置中，是對現(xiàn)代汽車控制系統(tǒng)的改進(jìn)與完善，可以保證汽車的安全平穩(wěn)運(yùn)行，不同品牌汽車整體性能和價(jià)值的競爭更多地體現(xiàn)在汽車電子技術(shù)的研究和應(yīng)用水平上。

2 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 電子控制系統(tǒng)

現(xiàn)代汽車電子技術(shù)在汽車電子控制系統(tǒng)實(shí)踐中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在車身電子控制系統(tǒng)、底盤電子控制系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)電子控制系統(tǒng)等多個(gè)方面。車身電子控制系統(tǒng)方面，主要由自動(dòng)座椅、SRS等組成，配備有車內(nèi)空調(diào)溫度裝置、門窗自動(dòng)化裝置、防盜裝置、照明裝置等，在一定程度可以提升汽車駕駛的舒適性與安全性；底盤電子控制系統(tǒng)方面，主要包含傳力裝置、速度控制裝置、轉(zhuǎn)向控制裝置、實(shí)時(shí)輪胎監(jiān)控裝置等；動(dòng)力傳動(dòng)電子控制系統(tǒng)方面，主要包含自動(dòng)變速裝置、電子操控裝置等。在電子技術(shù)加持下的控制系統(tǒng)，可以在不同程度上降低駕駛員操作難度，減少汽車能源消耗量與尾氣排放量，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代汽車的環(huán)保節(jié)能、安全駕駛。

2.2 電子導(dǎo)航系統(tǒng)

汽車裝置中，電子技術(shù)應(yīng)用最先想到的便是電子導(dǎo)航系統(tǒng)。一般而言，汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)中最先配置的是電子地圖，電子地圖的功能是定位汽車；其次是GPS接收器，即利用電子地圖對汽車進(jìn)行定位后，GPS接收器接收衛(wèi)星信號(hào)，接收到相應(yīng)的信號(hào)后對汽車所在的經(jīng)緯度進(jìn)行定位，從而在汽車的電子顯示屏上顯示汽車的行駛方向與軌跡。此外，還可以用于車輛定位、車輛導(dǎo)航服務(wù)、交通監(jiān)控等多項(xiàng)功能。

2.3 電控自動(dòng)變速器裝置

自動(dòng)變速器主要指的是不用借助人力便可實(shí)現(xiàn)換擋功能的變速器，目前汽車中常用的主要有微機(jī)控制液力自動(dòng)變速器和微機(jī)控制無級(jí)變速器。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電控自動(dòng)變速器正在不斷趨于一機(jī)多參數(shù)、多規(guī)律控制的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了綜合控制。電控自動(dòng)變速器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用可以提高傳動(dòng)效率，降低燃油的消耗量，控制系統(tǒng)的診斷功能得到不斷增強(qiáng)，自動(dòng)變速器也在不斷向多檔化發(fā)展，目前的電控變速器完全可以準(zhǔn)確地反映出汽車駕駛中的道路條件與行駛負(fù)荷等。在電控自動(dòng)變速器的輔助應(yīng)用下，汽車駕駛可以實(shí)現(xiàn)最佳的換擋規(guī)律，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)載荷、制動(dòng)工作狀態(tài)和車速等不同參數(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)計(jì)算分析后作出判斷，對汽車變速桿裝置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)變速器換檔的最優(yōu)控制，延長汽車相關(guān)部件的使用壽命。

2.4 車載信息娛樂系統(tǒng)

現(xiàn)代汽車電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了車載信息娛樂系統(tǒng)的不斷完善，目前車載信息娛樂系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)汽車的三維導(dǎo)航、輔助駕駛、故障檢測、路況提醒、車身控制、娛樂功能、語音通話、多媒體播放等一系列服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了汽車駕駛?cè)藛T、汽車、外界三者間的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，也集中控制與協(xié)調(diào)了汽車的多個(gè)電子控制系統(tǒng)，為車內(nèi)人員提供娛樂性服務(wù)的同時(shí)，也極大提升了汽車的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、電子化水平，是汽車的功能更加豐富與完善。

3 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著汽車安全、環(huán)保、舒適和娛樂的發(fā)展，汽車電子技術(shù)在功能多樣化、系統(tǒng)集成化、體積小型化、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化等方面都取得了新的突破。現(xiàn)代汽車電子技術(shù)也逐漸邁入了人、汽車、環(huán)境三者關(guān)系不斷優(yōu)化的階段。

3.1 電子技術(shù)趨于安全化、環(huán)保化和智能化方向發(fā)展

（1）趨于安全化

汽車駕駛的安全性能是汽車制造商、汽車駕駛員等多方均重點(diǎn)關(guān)注的方向。目前，汽車的安全性能相較以前有了很大的提升，被動(dòng)安全技術(shù)也取得了一定的進(jìn)步。但汽車安全性能仍需繼續(xù)開展研究，不能僅停留在汽車被動(dòng)安全技術(shù)方面，還需對汽車的主動(dòng)安全技術(shù)加大研發(fā)力度。可以通過采用光學(xué)、智能傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，不斷完善汽車電子控制系統(tǒng)，朝向自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)生碰撞時(shí)自動(dòng)停車、自動(dòng)報(bào)警或自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等，降低汽車發(fā)生碰撞的幾率，保證車內(nèi)人員的安全。

（2）趨于環(huán)保化

隨著人們對環(huán)境保護(hù)和動(dòng)力性能要求的不斷提高，先進(jìn)的柴油機(jī)和電子控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，電力系統(tǒng)和混合動(dòng)力汽車也應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)汽車行業(yè)的尾氣排放對環(huán)境有著較大的污染，在不斷改善下，電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車以及傳統(tǒng)燃油汽車等都降低了對環(huán)境的污染程度。環(huán)保是汽車行業(yè)應(yīng)不斷加大研發(fā)力度的一個(gè)大方向，未來的汽車電子技術(shù)將會(huì)使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝置、電子控制系統(tǒng)越來越環(huán)保化、智能化，讓汽車走向電動(dòng)化、自動(dòng)化等環(huán)保道路。

（3）趨于智能化

隨著電子技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用，汽車愈發(fā)智能化，衛(wèi)星通信、WiFi、音頻、廣播等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了相互連接。微型計(jì)算機(jī)與電子技術(shù)下的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了汽車許多功能的自動(dòng)化，為人們增加樂趣的同時(shí)，也提升了駕駛舒適性與安全性，電子技術(shù)未來的發(fā)展方向必將更加智能化。

3.2 先進(jìn)電子技術(shù)不斷升級(jí)與優(yōu)化

（1）微處理機(jī)功能日漸強(qiáng)大

微處理控制單元（單片機(jī)）作為現(xiàn)代汽車控制系統(tǒng)的核心零部件，可以實(shí)現(xiàn)汽車的抗干擾、抗振動(dòng)功能。傳統(tǒng)汽車微處理器由16bit發(fā)展至32bit，正在實(shí)現(xiàn)64bit的大范圍普及。在未來的汽車設(shè)計(jì)中，微處理機(jī)將會(huì)得到大規(guī)模、大范圍應(yīng)用，且功能日漸強(qiáng)大、性能日漸可靠。

（2）總線技術(shù)得以普及和升級(jí)

汽車功能與裝置的不斷增加，致使許多汽車的電子線路迅速膨脹，復(fù)雜性與繁瑣性增加，汽車網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)的應(yīng)用是解決該問題的有效途徑。目前的汽車網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)中，CAN/LIN總線是主流發(fā)展模式，400Mbit/s甚至更高效率傳送速率的數(shù)據(jù)光纖總線被大范圍應(yīng)用，F(xiàn)lexRay技術(shù)和諸多智能化技術(shù)正在不斷的探索與實(shí)踐應(yīng)用。

結(jié)語：綜上所述，在汽車成為主流交通工具的21世紀(jì)，汽車的電子化程度已成為衡量汽車先進(jìn)水平的重要。現(xiàn)代汽車電子技術(shù)在汽車行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤等多個(gè)范圍都得到了深度應(yīng)用。今后的發(fā)展中，汽車行業(yè)仍需不斷探索和研究，加大汽車電子技術(shù)的研發(fā)力度，推進(jìn)現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的集成電子化、智能化、環(huán)保化、安全化、綜合化發(fā)展進(jìn)程，提升汽車的安全性能、舒適性能、環(huán)保性能，促進(jìn)汽車業(yè)的繁榮發(fā)展。