汽車電子技術的應用與發展研究

王小平　王琳琳

摘 要： 本文闡述了汽車電子技術的發展歷程，對其具體應用進行了探討，最后圍繞汽車電子技術的發展趨勢進行討論與分析，希望能夠為汽車電子技術的進步與發展提供一點理論支持。

關鍵詞： 汽車電子技術；應用；發展

引言：隨著汽車工業與電子工業的不斷發展，為滿足消費者在汽車節能、安全、舒適、便捷等方面對汽車性能所提出的更高要求，在現代汽車上，電子技術的應用越來越廣泛。目前，汽車上使用的電子裝置成本一般已達整車成本的20%左右，有些品牌的高檔轎車上甚至達到了30%以上，在高檔豪華轎車上更是占到50%～60%，汽車已由單純的機械產品向高級的機電一體化產品方向發展。汽車電子技術成為現代汽車的重要組成部分，其性能的好壞直接影響到汽車的動力性、經濟性、可靠性、安全性、舒適性，電子化、智能化、網絡化也成為現代汽車發展的重要標志之一。

一、汽車電子技術的發展歷程

汽車電子技術是汽車技術與電子技術相結合的產物。汽車電子化是汽車技術發展進程中的一次重要革命，汽車電子化的程度被看做是衡量現代汽車水平的重要標志之一。汽車電子技術的發展可分為以下四個階段。

第一階段，從20世紀50年代初到60年代末，主要著重于開發單一的電子零部件，改善汽車某些機械部件的性能，應用電子裝置代替傳統的機械部件，此階段代表的電子器件有整流器、電壓調節器、晶體管無觸點點火裝置等。

第二階段，從20世紀70年代初到80年代中期，主要是開發汽車各系統專用的獨立控制部分，電子裝置被應用在某些機械裝置無法解決的復雜控制功能方面，如發動機控制系統、制動防抱死：ABS）系統等。

第三階段，從20世紀80年代中期到90年代中期，隨著大規模集成電路技術的快速發展和計算機在控制技術方面的應用，主要是開發可完成各種功能的綜合系統及各種汽車整體系統的微機控制，如集發動機控制與自動變速器控制為一體的動力傳動系統控制，制動防抱死與防滑轉控制系統等。

第四階段，從20世紀90年代中期開始，主要研究發展車輛的智能控制技術和網絡控制技術，更好地實現控制的實時性、可靠性以及各控制系統之間的資源共享和協調控制，使汽車更加自動化、智能化，如汽車自動駕駛系統、汽車自動導航及巡航系統。

二、汽車電子技術的具體應用

1 汽車電子技術的應用

電子控制裝置現代汽車的裝置上， 電子點火裝置系統的使用已經得到了廣泛的使用， 此系統能保證發動機在不同的情況下都能在最優的時間內點火，盡量的減少油量消耗，同時也能減少對環境的污染，是現代電子技術應用中一種十分具有優勢的系統。電子控制燃油噴射裝置， 這種裝置主要是利用傳感器方式來進行各種信號的傳輸，例如空氣流量，運行溫度等等，同時能對混合氣體的濃度來進行控制，保證發動機在長時間的工作中仍然能保持一種比較穩定良好的狀態，以此來減少對環境的污染。可變進氣控制，主要是為了提升發動機的充氣水平，使發動機處于不同的轉速情況下也能提升功率。

2 安全與舒適系統

首先，在安全系統上最重要的就是安全氣囊，當前汽車安裝中安全氣囊是最為重要的安全裝置， 同時也基礎安全保障部分。 當車輛出現與外界的猛烈碰撞時，電控元件就會引發安全氣囊，使得氣囊快速充滿，并在車輛駕駛人員正前方形成安全防護裝置，以便于減少車輛碰撞對人員所造成的傷害。安全氣囊的使用需要配合安全帶才能產生最佳的效果。 安全帶主要是在汽車發生碰撞時出現收緊的現象，使車上人員不會因為慣性而沖出車外，或者離開車位，減少對人體的傷害。

車輛的環境舒適是當前汽車裝置中人們比較關心的一部分。 空調系統的出現和應用給人們的形成舒適性提供了極大的保障。 它能夠自動的進行車內溫度調節，并根據人體的適應環境進行相應的調節。

3 信息通訊系統

信息通訊系統中，信息顯示系統是最為主要的一部分。當前我國的汽車信息顯示系統發展正處于初級階段，主要有電子儀表，車載計算機和車況檢測部分構成。 車況檢測是傳統的機械儀表報警功能所改進形成的，并同壓力，溫度和燈光等傳感裝置來進行車輛故障的報告。 而車載計算機則能為車輛的安全性、燃油經濟性等有著重要的幫助。電子儀表是顯示基本車輛信息的展示裝置， 通常車輛的信息都會在展示板上顯示出來。

三、汽車電子技術的發展趨勢

1 傳感器技術更新升級

汽車電子技術的運用很大程度上依托于傳感器技術的發展，隨著汽車電子技術在汽車各方面更加廣泛的應用，迫切需要與之相匹配的傳感器技術，無論是傳感器的種類、數量、可靠性等都發揮著至關重要的作用。未來汽車傳感器體積將更小，功能更加多樣化，集成程度將更高，因為其優勢比較明顯，表現為工作時間更長、價格便宜經濟性好，可靠性高，并且可以提高系統測試準確度，以后將逐步取代傳統傳感器。

2 高電壓供電系統的采用

電子技術在汽車上的普遍應用，在推動汽車行業快速發展的同時也帶來了一些困擾：電子設備過多導致發電機過載、012電壓無法滿足新技術的運用、整車成本增加等，面對這些難題，高電壓供電系統逐漸成為解決問題的最佳途徑。經過研究發現，342電壓作為汽車供電電壓既可以滿足要求，又低于安全電壓，是未來的最佳選擇。高電壓供電系統的構思是采用雙電壓供電系統，012一側連接鉛酸電池，給車燈、各種控制器和冷起動機供電，342一側安裝342鋰電池和起停電機，用于大功率用電器的供電。但是，高電壓供電系統也會帶來系統設計、電弧管理、密封要求和導線設計等諸多難題，只有解決了這些難題。才能推動汽車電子行業繼續向前發展。

3 控制系統集成化、網絡化、智能化

在汽車電子設備不斷增多的情況下，電子裝置之間的聯系和通訊以及控制系統的集成化就顯得尤為重要。采用新一代網絡總線協議，不僅滿足帶寬和傳輸速率的要求，還可以增加系統的可靠性，依托于互聯網，實現自動導航、無人駕駛、自動避撞等操作，大大提升汽車的安全性。

4 車聯網技術

車聯網技術是物聯網技術的行業深度應用，對實現智能交通將發揮重要作用。智能交通系統的開發將與電子、衛星定位等多個交叉學科相結合，它能根據駕駛員提供的目標資料，向駕駛員提供距離最短而且能繞開車輛密度相對集中處的最佳行駛路線。它裝有電子地圖，可以顯示出前方道路并采用衛星導航——從全球定位衛星獲取沿途天氣、車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況，自動篩選出最佳行車路線。

5 新能源汽車的普遍應用

面臨能源危機和日趨嚴峻的環保問題，新能源汽車在世界范圍內得到越來越多的重視， 更高熱效率和更低碳排放的發動機將是世界汽車行業未來研究的大方向。混合動力電動汽車、氣體燃料汽車、生物燃料汽車、純電動汽車在未來的汽車市場上都將會有一席之地， 結合目前新能源汽車的發展情況來看， 純電動汽車和混合動力汽車將是未來發展的兩大主流。據業內有關專家預計，到2020年我國的插電式混合動力汽車、純電動汽車和其他類型新能源汽車占乘用車的市場份額可達到10%～20%，因而新能源汽車走入千家萬戶將只是時間問題。

參考文獻

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