浅析电子技术在汽车方面的应用

       汽车自发明以来就给人们的工作和生活带来极大的便利，随着不同时期人们不同的要求，汽车技术也在发生着翻天覆地的变化。尤其是进入21世纪以来，世界掀起了新的制造业革命，节能、环保与安全成为新的主题，大量的新技术也陆续应用到汽车上，使汽车更具现代化与智能化，汽车在极大限度降低对人类负面影响的同时更好地满足人们的需求。在未来，随着电子技术、计算机技术和信息技术的深入研究，汽车电子控制技术仍将迅猛的发展，尤其在控制精度、控制范围、智能化和网络化等多方面会有较大突破。汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。 
　　一、汽车电子技术的发展现状 
　　汽车电子产品主要分为两类：一类是汽车电子控制装置，包括发动机、底盘、车身电子控制；另外一类则是是车载汽车电子装置，包括汽车信息系统、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。网络在汽车应用中不但增加了许多功能，而且还大大增加了可靠性。为适应汽车网络控制的需要，更好地在各控制系统之间完成交流信息、协调控制、共享资源及标准化与通用化。大量数据的快速交换、可靠性及实用性是对汽车电子网络系统的要求。 
　　二、汽车电子技术发展面临的问题 
　　EPCOS认为影响汽车电子行业发展的因素包括节能降耗、环保、增强的安全性、更高的可靠性、舒适性和产品特性化、改进的可制造性，以及满足法规要求的特性等，这些因素势必要求有更为复杂的电子产品的研发。同时，这些因素的刺激也会推动用着汽车半导体产品的增长速度超过整个行业的平均增长速度。 
　　我国生产的汽车电子水平还没有达到欧洲或者美国汽车的水准，像空调、遥控车门开关、电子椅调节、电动助力转向系统等安全装置虽然保持增长但远远没有达到普及，像气囊、ABS、牵引控制系统等只在轿车、大货车上得到运用。 
　　但是客户需求的提升将触发舒适系统量和质的提升，我国汽车电子技术追赶的步伐很快。同时，娱乐和信息系统的创新电子技术已经点燃信息娱乐应用市场。 
　　三、汽车电子技术的发展趋势 
　　德尔福通过对推动全世界新技术、产品和市场发展的全球趋势全面的调查和研究，预测汽车电子行业的未来就是绿色性环保性、安全性和连通通讯三大领域。 
　　（一）汽车电子技术的绿色性环保性 
　　全球汽车行业最主要的发展趋势就是倾向于发展高效燃料、低碳排放量的发动机。目前有许多选择方案。其一就是先进的柴油发动机和电子控制系统，在公路驾驶时，其燃料经济性比汽油发动机提高30%～40%。其二就是电动动力系统或混合动力汽车（HEVS）。 
　　（二）汽车电子技术的安全性 
　　市场对于保证驾驶更加安全的电子技术产品有着庞大的需求，并且在该领域也取得了重大的进展——即在汽车发生碰撞时为驾驶者和乘客提供保护的技术和产品，例如碰撞传感器、气囊、安全带、随动转向结构、以及金属板冲撞区等产品和技术已经在汽车碰撞事故中挽救了许多人的生命，减少了人员伤害。 
　　（三）汽车的通讯连通性 
　　如今，全世界的消费者都可以在家中和办公室享受数字电子技术和无线基础设施所带来的方便，比如手机、硬盘驱动器上的数字压缩音乐和视频、数字电视播放、音频和电视卫星广播以及GPS等。 
　　四、汽车电子技术突破路径 
　　（一）传感器技术 
　　由于汽车电子控制系统的多样化，使其所需要的传感器种类和数量不断增加。为此，研制新型、高精度、高可靠性和低成本的传感器是十分必要的。未来的智能化集成传感器，不仅要能提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作放大和处理。同时，它还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响，即使在特别严酷的使用条件下仍能保持较高的精度。它还具有结构紧凑、安装方便的优点，从而免受机械特性的影响。 
　　（二）微处理机技术 
　　微处理机的出现给汽车仪表带来了革命性的变化，世界汽车工业的微处理机用量激增，由从前单一的仪器逐步发展为多用途、智能化仪表，不但可以很精确地把汽车上所有的待测量都检测出来，分别显示和打印需要的结果，而且还有运算、判断、预测和引导等功能。如可监视汽车各大部件的工作情况，还可以对蓄电池电压、轮胎气压、车速等检测量的高低限量进行报警。微处理机将更广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。 
　　（三）软件新技术 
　　随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也将会增加，并可能要求进一步计算机联网。因此，要求使用多种软件，并开发出通用的高水平语言，以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件，软件总数的增加及其功能的提高，将能够使计算机能完成越来越复杂的任务。 
　　（四）智能汽车及智能交通系统（ITS） 
　　汽车智能化其主要技术中“自动驾驶仪”的构想必将依赖于电子技术实现。智能交通系统（ITS）的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合，它能根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。电子地图可以显示出前方道路、并采用卫星导航。从全球定位卫星获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选出最佳行车路线。 
　　（五）多通道传输技术 
　　多通道传输技术由试验室将逐步进入实用阶段，采用这种技术后，使各个数据线成为一个网络，以便分离汽车中心计算机的信息。微处理机可通过网络接收其它单元的信号。传感器和执行机构之间要有一个新式接口，以便与多通道传输系统相联系。 
　　（六）数据传输载体方面的电子新技术 
　　汽车电子技术未来将实现整车控制系统。这一系统要求有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统，车用计算机的容量要求更大，计算速度则要求更高。由于汽车用计算机控制系统的数量日益增多，采用高速数据传输网络日益显得必要。光导纤维可为此传输网络提供传输介质，以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。 
　　（七）汽车车载电子网络 
　　随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及价廉是对汽车电子网络系统的要求。在该系统中，各从处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能。同时在其它处理机需要时提供数据服务。主处理机收集整理各从处理机的数据，并生成車况显示，通信控制器则保证数据的正常流动。 
　　此外，电子技术中的集成化制造技术等在未来几年内也将会有大的突破，与此同时，电动汽车的发展已经成为全球汽车行业的热点。汽车电子化是现代汽车发展的重要标志。现代汽车电子技术的应用不仅提高了汽车的动力性、经济性和安全性，改善了汽车行驶的稳定性和舒适性，推动了汽车产业的发展，而且还为电子产品开拓了更加广阔的市场，从而推动了电子产业的发展。作为汽车产业和电子产业结合的产物，汽车电子产业的发展已经驶上了快车道。 
　　参考文献： 
　　[1] 潘旭峰.现代汽车电子技术[M].北京：北京理工大学出版社，1998. 
　　[2] 刘国兵.汽车电子燃油喷射系统设计[J].2007. 
　　[3] 田玉冬，夏群生.汽车防抱死制动系统信号处理实验分析[J].上海电机学院学报，2000.