摘要:随着社会的发展,汽车已经不单纯只是一种代步工具,而是逐渐成为智能化多功能的移动空间,以适应汽车用户的新需求并且增强全球化市场竞争力;技术的进步,包括电子技术、计算机技术、自动控制技术、网络与通讯技术等,极大地促进汽车由一般的机械系统向高新技术集成技术、机电一体化方面发展;近年来一系列法律法规的颁布,则促使汽车朝向更加节能与环保发展,因而汽车电子成为汽车的重要组成部分,汽车电子化的程度已经成为评判汽车先进程度的重要标准。鉴于此,本文是对现代汽车电子技术的应用现状及发展进行研究和分析,仅供参考。
关键词:汽车电子;应用;发展
一、汽车电子技术的发展阶段
第一阶段——20世纪50年代到20世纪80年代中期。汽车的制造技术,逐渐用电子装置来代替机械装置。通过研发制造电子零部件,用性能更高,稳定性更强的电子元件代替机械零件。该阶段的主要产品有电子点火器、交流发电机、电子表等。这些电子零部件的出现,标志着现代汽车电子技术的起步,为今后的汽车制造现代化奠定了基础。
第二阶段——20世纪80年代到20世纪90年代初期。汽车电子技术从单一电子零件向着更有针对性的方向发展,通过将现代汽车的功能进行分化,从而形成了针对不同功能的多元化电气理论发展。该阶段最具代表的电气化零件就是集成电路以及微处理器。基于集成电路的广泛应用,汽车制造人员研发出了安全气囊、防抱死系统等对今后汽车制造技术影响重大的电子系统。
第三阶段——20世纪90年代到20世纪末。汽车电子技术,经历了从单一到集成,从特定到系统的发展。汽车内采用的电子技术,逐渐向系统性的控制发展,是现代智能电子系统发展的雏形。由于计算机技术的迅速发展和微电子技术的进步,技术人员能够更容易的将集成电子控制系统写入汽车控制系统中。通过一个微型计处理器核心,可以运行所有的控制系统。
第四阶段——21世纪至今。汽车控制技术正式进入智能化电控时代。汽车导航系统、无人驾驶系统、车载多媒体平台都是智能化电子控制系统的产物,现阶段已经在汽车上大范围应用。
二、汽车电子应用现状
1、汽车电子的分类
汽车电子一般分为汽车电子控制装置和车载汽车电子设备。汽车电子控制装置又可细分为动力/传动控制系统、悬架/底盘控制系统、车身/安全控制系统。其主要实现的功能有电控喷油、电控点火、自动变速器、横向稳定系统、牵引力控制、制动防抱死等。其主要特点表现为和整车性能密切相关,通常需在整车厂新车型开发阶段时就参与研发。车载汽车电子设备则包括信息/通讯系统、保全系统、音响/视频系统。其主要实现的功能有生活娱乐相结合、油耗操控提示、人性化操作、安全警示功能等。其主要特点表现为提供驾驶者便利、娱乐与安全功能,可独立于整车外成为自主产品。
2、汽车电子的具体应用
在动力/传动控制系统方面:由于汽车电子在汽油机控制、柴油机控制、自动变速箱控制、动力传动总成整体控制的应用,使得汽车解决了动力性和经济性的矛盾,同时有效改善了汽车的操作性能。其中电子控制燃油喷射(EFI),电子控制点火(ESA),怠速转速控制(ISC)和电子控制变速(ECT)是关键性技术。在悬架/底盘控制系统方面:随着汽车概念从简单代步工具向移动空间的转变,人们对汽车提出了更加舒适和安全的要求,汽车人机工程学的研究随之展开。现在汽车电子已经应用于悬架控制、制动防抱死控制、牵引控制、防滑控制、转向控制、巡航控制、驱动控制,目的就是增强对汽车的操控性,同时尽可能减少汽车噪声和振动的产生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中具有代表性的技术包括制动防抱死控制(ABS)、驱动防滑控制(ASR)、牵引力控制系统(TRC)、电控悬架装置(TEMS)、车辆稳定性控制(EPS)、动力转向控制(ECSP)、巡航控制等。在车身/安全控制系统方面:汽车在满足人们出行基本需要的同时,也在基于更加人性化的考虑加入了辅助驾驶的功能,使得驾驶员更加方便安全地用车。目前汽车电子已经应用于气囊、安全带、车灯、雷达;空调、音响、视频;座椅、照明、雨刮。比如安全气囊控制(SRS)、座椅安全带收紧控制、雷达车距控制和安全驾驶监控。在车载汽车电子设备控制系统方面:汽车是一个耐用品,在主体机械结构基本不变的基础上如何更新换代一直是个难题,汽车电子汽车上的运用给出相对合理的解决方案。在汽车设计之初就预留出扩展接口,消费者可根据自身需要选择不同配置的车型然后在使用过程中再逐步给汽车增加电子设备。现在的车载电子设备种类丰富包括中央综合显示系统、电子地图、GPS导航、故障诊断系统等,极大的满足了人-车和谐统一的要求。
三、汽车电子发展趋势
在传感器与检测技术方面:各类新式敏感传感器的研发如气敏、力敏、热敏、磁敏以及高灵敏度的非接触式传感器,进一步满足了汽车控制的需要。传感器的理论研究、新材料和新工艺的开发,大大提高了传统汽车传感器的精度和可靠性,今后汽车将更加智能化和人性化。在网络与信息控制技术方面:车载电子设备间基于分布式控制系统的数据通讯使得汽车不再是一个单独的个体而是车与车互联互通,构建出信息交换的车联网。汽车电子网络系统将朝着大数据,高可靠性,低成本方向逐步展开。
在新型的汽车动力系统方面:近年来,日益严重的能源与环境问题引起人们高度重视,世界的能源危机使得人们不得不为汽车寻求新的替代能源。电动汽车因为其使用电能作为动力源,对环境无污染,并且噪声少,成为代替传统燃油车的良策。混合动力(油-电、气-电、电-电)汽车,作为传统燃油车向电动车转变的一种过渡车型,现在也正在有力发展。氢能发动机是真正意义上的无污染,目前氢燃料电池电堆实现突破,正在向商业化转变。专家预测,到2020年中国石油需求量将达到4亿多吨,其中有1/3来自于汽车,预计我国石油产量仅有1.6亿吨,届时中国将有2.4亿吨的石油缺口,从维护国家能源安全的角度也应发展新能源汽车。与传统的汽车相比,新能源汽车的动力控制变得更加复杂,众多的电控单元以及增加的辅助动力源也使车内信息控制更加复杂,高的可靠性、实时性对信息处理与通讯技术提出了更高的要求。
在智能交通系统(ITS)方面:随着汽车保有量的不断增加,道路交通压力显著提升,这直接导致了交通拥挤、阻塞,交通事故增加,环境污染加剧。 合理的交通规划与管理是必要的,但是怎样让用户和管理者及时准确地获取交通状况信息,进而采取相应有效的解决措施才是关键。因此建立快速有效的交通信息发布与智能交通引导系统成为交通问题的核心,智能交通系统由此产生。未来智能交通系统将在物联网,大数据,云计算的基础上极大的方便人们的出行。
结束语
汽车电子是汽车的重要组成部分,现代汽车的创新绝大部分来自汽车电子方面;汽车电子化将进一步发展,主要集中在动力总成控制、底盘、车身控制、主被动安全、汽车网络、通信系统、安全与防盗;未来汽车将会朝向更加安全、节能、环保、舒适、智能化、信息化方面发展。
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论文作者:袁荣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/17
标签:汽车论文; 汽车电子论文; 控制系统论文; 电子技术论文; 系统论文; 技术论文; 现代汽车论文; 《基层建设》2018年第22期论文;