汽车电子技术应用与发展趋势研究
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作者: 仉 宇 刘晓东
摘要： 我国在汽车电子方面与国际先进水平相比要落后一些，本文概括了现阶段汽车电子技术的研究方向，阐述了目前汽车电子的发展现状，并进一步分析了今后的发展趋势。
关键词： 汽车电子技术 研究方向 发展趋势
1.概况
汽车电子技术是“机电结合”的技术，“机”的部分和“电”的部分要同步开发，相互之间的匹配技术非常复杂，技术上的开发难度比较大［１］。
近年来，汽车技术的创新80%来自于电子技术的应用。汽车设计工程师把汽车电子技术作为开发新车型、改善和提高汽车性能所采用的主要技术措施，汽车制造商把加快汽车电子化的进程、增加汽车电子装置的数量作为汽车的新卖点和夺取未来市场的重要手段。进入21世纪，汽车工业发达的国家，汽车电子技术主要用来解决汽车的节能、环保和安全问题；随着人们消费水平的提高，舒适和便捷的汽车电子装置也在高速增长。相对于发动机制造、机械传动等领域，中国在汽车电子方面与国际先进水平相比要更落后。
2.汽车电子的研究方向
通过近几年的研究，我们发现，对汽车电子技术的研究大体上有以下几个方向：电子控制系统的研究、混合动力车辆的研究、车载电子设备的研究和智能汽车的研究。
2.1电子控制系统的研究
随着汽车电子控制技术的发展，发达国家在汽车的各个系统中竞相采用电子控制装置。目前比较多见、成熟的汽车电子控制系统主要有发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制、信息传递等。发动机电子控制包括燃油喷射控制、点火时间控制（ESA）、怠速控制（1SC）、排气再循环（EGR）、发动机爆震控制和其他相应的控制，以及自诊断系统、后备系统等。发动机电子控制能最大限度地提高发动机的动力性，改善发动机运转的经济性，同时尽可能降低汽车尾气中有害物质的排放量。它是电子控制技术在汽车上应用的主要部分。底盘电子控制包括自动变速器电子控制（ECT）、防抱死制动控制（ABS）、驱动防滑控制（ASR）、悬架系统控制、电子控制动力转向、4轮转向（4WS）控制、巡航控制（CCS）系统等。车身的电子控制包括车用空调控制、车辆信息显示、挡风玻璃刮水器的控制、灯光控制、汽车门锁控制、汽车车窗控制、电动坐椅控制、防撞与防盗安全系统等。汽车电子控制系统的应用不仅可以明显提高汽车发动机的效率、减少油耗，还可以提高汽车的性能，进一步降低成本。
2.2混合动力汽车的研究
所谓混合电动汽车（Hybrid Electric Vehicle，简称HEV），是车上装有内燃机和电动机两种动力源［２］。将产生动力的部件与电能储存元件以不同的方式结合起来，可以形成不同类型的HEV。它较纯电动汽车有以下优点：可以最大限度地发挥内燃机汽车和纯电动汽车的双重优点；辅助动力单元（APU）的选用使汽车的续驶里程和动力性能可以达到内燃机汽车的水平；虽然内燃机会有排放产生，但由于其排量小，主要工作在最佳工况点附近，而大大减少了汽车变工况（特别是低速、怠速）时的排放，再由于可回收制动能量，可使混合动力汽车成为较低排放的节能汽车；在一些对汽车排放严格限制的地区（如商业区等），混合电动汽车可以关闭APU，由纯电力驱动，成为零排放的电动汽车。
2.3车载电子设备的研究
目前的车载电子设备包括：车载影音设备安全防盗、汽车通讯、汽车GPS导航设备与仪器、车载冰箱、倒车雷达等，但这并不是全部，例如最近投放市场的新技术――配光可变型前照灯（AFS），它是一种可以在行驶过程中根据道路状况进行自动照明的系统。研究表明车载电子设备领域将有更大的发展空间，近几年车载电子设备的普及速度可以用“惊人”来形容。
2.4汽车智能化技术的研究
智能汽车（Intelligent Vehicle，简称IV）是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它包括智能感知与预警系统、辅助驾驶系统、车辆自动驾驶系统等。汽车智能化系统集中地运用了计算机、人工智能与自动控制技术、现代传感技术、信息与通讯等技术，它是典型的高新技术的综合体，是目前各国重点发展的智能交通系统中重要的组成部分，也是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力［３］。
3.汽车电子技术的发展现状及未来发展趋势
近几年，汽车电子技术在电子控制系统、混合动力车辆、车载电子设备和智能汽车等方面的发展势头良好，逐年呈上升趋势，并带动了我国汽车电子技术的进一步发展。
就车载电子的发展来说，目前车载电子产业尚处在高速发展阶段，进军该产业的企业较少，但用户市场较为广泛，收益较多，且有较大发展空间，市场潜力巨大。车载电子还加入了对通讯的进一步要求，包括卫星导航、当地服务、远程诊断、紧急援助、安全气囊展开通知、互联网访问、移动电视和蓝牙，等等。其它应用还包括提高乘客的舒适性和娱乐性体验的诸多新产品。据悉，北美和欧洲将在所有的汽车中安装自动缴费和紧急援助系统。
汽车智能化技术是未来汽车电子的未来发展趋势。机器视觉技术、雷达技术、磁性导航技术、高精度数字地图和卫星导航技术是智能汽车的关键技术。
随着汽车电子技术的不断发展，与其技术相关的一些标准和协议也将进一步得到完善。BMW正在努力研制一种基于IP网络协议的汽车电子系统，其目的是要简化公交系统内部的通信联络方式。
此外，不论是汽车主动安全技术（aetive salty technology），还是汽车被动安全技术（passive safty technology），都对我国汽车电子技术的发展提出了新的挑战。尤其是主动安全技术，它可以避免人员及车辆的损伤，事后由于交通堵塞引起的间接经济损失［４］。目前已广泛采用的汽车主动安全技术主要有防抱死制动系统（ABS）、电子制动力分配装置（EBD）、驱动防滑系统（ASR）和车距报警装置等。研究显示，Bosch公司生产的电子稳定程序（ESP）技术，可以稳定车辆并降低打滑危险，减少50%的严重交通事故。
4.总结
随着电子信息技术的飞速发展，现代汽车技术与电子技术、智能化技术融合在一起，汽车已成为现代科技的载体和结晶。汽车电子化、智能化是当今汽车研究的重点，已经成为衡量各国汽车工业发展水平的重要标志。
除了大力发展汽车电子工业外，还应注重对人才的培养和新技术的引进，并着重于电控系统和电子电器设备模拟和数字电路等职业技能的实践、实训和创新能力的培养，突出电子技术的实用性和先进性，培养熟悉汽车电子电器、电控系统故障诊断和维修的高级应用型技术人才。
参考文献：
［1］程振彪.世界汽车电子化及其技术发展趋势［J］.汽车情报，2008.3，（10）：17-23.
［2］陈清泉，孙逢春，祝嘉光.现代电动汽车技术［M］.北京：北京理工大学出版社，2002.1-22.
［3］黄珊珊.汽车电子与智能化技术的应用与发展趋势［J］.农业装备与车辆工程，2008.5，（5）：36-37.
［4］杨秀芳，张新，常桂秀，楼媛媛.汽车主动安全技术的发展现状及趋势［J］.重庆工学院学报（自然科学），2008.4，（4）：15-17.
（作者系仉宇长安大学汽车学院硕士研究生，导师：马建，研究方向：汽车电子）
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