汽車電子技術應用與發展趨勢研究

摘要： 我國在汽車電子方面與國際先進水平相比要落后一些，本文概括了現階段汽車電子技術的研究方向，闡述了目前汽車電子的發展現狀，并進一步分析了今后的發展趨勢。

關鍵詞： 汽車電子技術 研究方向 發展趨勢

1.概況

汽車電子技術是“機電結合”的技術，“機”的部分和“電”的部分要同步開發，相互之間的匹配技術非常復雜，技術上的開發難度比較大［１］。

近年來，汽車技術的創新80%來自于電子技術的應用。汽車設計工程師把汽車電子技術作為開發新車型、改善和提高汽車性能所采用的主要技術措施，汽車制造商把加快汽車電子化的進程、增加汽車電子裝置的數量作為汽車的新賣點和奪取未來市場的重要手段。進入21世紀，汽車工業發達的國家，汽車電子技術主要用來解決汽車的節能、環保和安全問題；隨著人們消費水平的提高，舒適和便捷的汽車電子裝置也在高速增長。相對于發動機制造、機械傳動等領域，中國在汽車電子方面與國際先進水平相比要更落后。

2.汽車電子的研究方向

通過近幾年的研究，我們發現，對汽車電子技術的研究大體上有以下幾個方向：電子控制系統的研究、混合動力車輛的研究、車載電子設備的研究和智能汽車的研究。

2.1電子控制系統的研究

隨著汽車電子控制技術的發展，發達國家在汽車的各個系統中競相采用電子控制裝置。目前比較多見、成熟的汽車電子控制系統主要有發動機電子控制、底盤電子控制、車身電子控制、信息傳遞等。發動機電子控制包括燃油噴射控制、點火時間控制（ESA）、怠速控制（1SC）、排氣再循環（EGR）、發動機爆震控制和其他相應的控制，以及自診斷系統、后備系統等。發動機電子控制能最大限度地提高發動機的動力性，改善發動機運轉的經濟性，同時盡可能降低汽車尾氣中有害物質的排放量。它是電子控制技術在汽車上應用的主要部分。底盤電子控制包括自動變速器電子控制（ECT）、防抱死制動控制（ABS）、驅動防滑控制（ASR）、懸架系統控制、電子控制動力轉向、4輪轉向（4WS）控制、巡航控制（CCS）系統等。車身的電子控制包括車用空調控制、車輛信息顯示、擋風玻璃刮水器的控制、燈光控制、汽車門鎖控制、汽車車窗控制、電動坐椅控制、防撞與防盜安全系統等。汽車電子控制系統的應用不僅可以明顯提高汽車發動機的效率、減少油耗，還可以提高汽車的性能，進一步降低成本。

2.2混合動力汽車的研究

所謂混合電動汽車（Hybrid Electric Vehicle，簡稱HEV），是車上裝有內燃機和電動機兩種動力源［２］。將產生動力的部件與電能儲存元件以不同的方式結合起來，可以形成不同類型的HEV。它較純電動汽車有以下優點：可以最大限度地發揮內燃機汽車和純電動汽車的雙重優點；輔助動力單元（APU）的選用使汽車的續駛里程和動力性能可以達到內燃機汽車的水平；雖然內燃機會有排放產生，但由于其排量小，主要工作在最佳工況點附近，而大大減少了汽車變工況（特別是低速、怠速）時的排放，再由于可回收制動能量，可使混合動力汽車成為較低排放的節能汽車；在一些對汽車排放嚴格限制的地區（如商業區等），混合電動汽車可以關閉APU，由純電力驅動，成為零排放的電動汽車。

2.3車載電子設備的研究

目前的車載電子設備包括：車載影音設備安全防盜、汽車通訊、汽車GPS導航設備與儀器、車載冰箱、倒車雷達等，但這并不是全部，例如最近投放市場的新技術——配光可變型前照燈（AFS），它是一種可以在行駛過程中根據道路狀況進行自動照明的系統。研究表明車載電子設備領域將有更大的發展空間，近幾年車載電子設備的普及速度可以用“驚人”來形容。

2.4汽車智能化技術的研究

智能汽車（Intelligent Vehicle，簡稱IV）是一個集環境感知、規劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統，它包括智能感知與預警系統、輔助駕駛系統、車輛自動駕駛系統等。汽車智能化系統集中地運用了計算機、人工智能與自動控制技術、現代傳感技術、信息與通訊等技術，它是典型的高新技術的綜合體，是目前各國重點發展的智能交通系統中重要的組成部分，也是世界車輛工程領域研究的熱點和汽車工業增長的新動力［３］。

3.汽車電子技術的發展現狀及未來發展趨勢

近幾年，汽車電子技術在電子控制系統、混合動力車輛、車載電子設備和智能汽車等方面的發展勢頭良好，逐年呈上升趨勢，并帶動了我國汽車電子技術的進一步發展。

就車載電子的發展來說，目前車載電子產業尚處在高速發展階段，進軍該產業的企業較少，但用戶市場較為廣泛，收益較多，且有較大發展空間，市場潛力巨大。車載電子還加入了對通訊的進一步要求，包括衛星導航、當地服務、遠程診斷、緊急援助、安全氣囊展開通知、互聯網訪問、移動電視和藍牙，等等。其它應用還包括提高乘客的舒適性和娛樂性體驗的諸多新產品。據悉，北美和歐洲將在所有的汽車中安裝自動繳費和緊急援助系統。

汽車智能化技術是未來汽車電子的未來發展趨勢。機器視覺技術、雷達技術、磁性導航技術、高精度數字地圖和衛星導航技術是智能汽車的關鍵技術。

隨著汽車電子技術的不斷發展，與其技術相關的一些標準和協議也將進一步得到完善。BMW正在努力研制一種基于IP網絡協議的汽車電子系統，其目的是要簡化公交系統內部的通信聯絡方式。

此外，不論是汽車主動安全技術（aetive salty technology），還是汽車被動安全技術（passive safty technology），都對我國汽車電子技術的發展提出了新的挑戰。尤其是主動安全技術，它可以避免人員及車輛的損傷，事后由于交通堵塞引起的間接經濟損失［４］。目前已廣泛采用的汽車主動安全技術主要有防抱死制動系統（ABS）、電子制動力分配裝置（EBD）、驅動防滑系統（ASR）和車距報警裝置等。研究顯示，Bosch公司生產的電子穩定程序（ESP）技術，可以穩定車輛并降低打滑危險，減少50%的嚴重交通事故。

4.總結

隨著電子信息技術的飛速發展，現代汽車技術與電子技術、智能化技術融合在一起，汽車已成為現代科技的載體和結晶。汽車電子化、智能化是當今汽車研究的重點，已經成為衡量各國汽車工業發展水平的重要標志。

除了大力發展汽車電子工業外，還應注重對人才的培養和新技術的引進，并著重于電控系統和電子電器設備模擬和數字電路等職業技能的實踐、實訓和創新能力的培養，突出電子技術的實用性和先進性，培養熟悉汽車電子電器、電控系統故障診斷和維修的高級應用型技術人才。

參考文獻：

［1］程振彪.世界汽車電子化及其技術發展趨勢［J］.汽車情報，2008.3，（10）：17-23.

［2］陳清泉，孫逢春，祝嘉光.現代電動汽車技術［M］.北京：北京理工大學出版社，2002.1-22.

［3］黃珊珊.汽車電子與智能化技術的應用與發展趨勢［J］.農業裝備與車輛工程，2008.5，（5）：36-37.

［4］楊秀芳，張新，常桂秀，樓媛媛.汽車主動安全技術的發展現狀及趨勢［J］.重慶工學院學報（自然科學），2008.4，（4）：15-17.

（作者系仉宇長安大學汽車學院碩士研究生，導師：馬建，研究方向：汽車電子）