电子技术在汽车中的应用趋势
发表时间：2017-09-12T09:53:46.953Z  来源：《基层建设》2017年第13期作者：周霜红
[导读] 摘要：随着汽车工业的发展，电子技术在汽车上应用越来越广泛，电子技术的应用极大地改善汽车的综合性能，使汽车在安全、节能、环保、舒适等各方面都有长足的进步。文章就汽车电子技术的发展、应用、发展趋势及应用前景进行了综述华为技术有限公司广东深圳  518129
摘要：随着汽车工业的发展，电子技术在汽车上应用越来越广泛，电子技术的应用极大地改善汽车的综合性能，使汽车在安全、节能、环保、舒适等各方面都有长足的进步。文章就汽车电子技术的发展、应用、发展趋势及应用前景进行了综述关键词：电子技术；汽车；应用
近年来，随着电子工业的发展，大大地推进了汽车工业的发展，汽车上原有的机械控制装置被电子控制装置所取代，使汽车的性能、技术水平不断趋于完善。汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看做是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。电子技术应用于汽车的作用，主要有节省燃料、减少污染和提高安全性以及智能交通等方面。
1 汽车电子技术的发展过程
汽车电子技术的发展及其大规模地应用是从20世纪70年代末开始的，从70年代到80年代大致经历了三个阶段。
第一阶段为1974年以前，主要是开发由分立元件和集成电路组成的汽车电子产品，应用电子装置代替传统的机械部件，产品包括技术起点较低的电压调节器、电子闪光器、间歇刮水装置、电子点火装置、数字钟。
第二阶段为1974--1982年，以集成电路和16位以下的微处理器在汽车上的应用为标志，主要是发展专用的独立系统，电子装置被应用在某些机械装置所无法解决的复杂控制功能方面。其产品有电子燃油喷射、高速警告系统、自动除霜控制、防抱死系统、车辆导向、电子正时、电子变速器、闭环排气控制、自动巡航控制、防盗系统、故障诊断等电子产品。这期间最主要的是电子汽油喷射技术的发展和防抱死(ABS)技术的成熟，把汽车的主要机械功能用电子技术来控制，但是机械与电器联接并不十分理想。
第三阶段为1982-1990年，微电脑在汽车上应用日趋可靠和成熟，并向智能化方向发展，主要是开发可完成各种功能的综合系统及各种汽车整体系统的微机控制。开发的产品有胎压控制、数字式油压计、牵引力控制、全轮转向控制、直视仪表板、电子道路监视器、高速限制器、自动后视镜系统、道路状况指示器、电子冷却控制和寄生功率控制等。
到2005年左右，即能进入汽车电子技术的第四阶段。微波系统、多路传输系统、AS KS-32位微处理器、数字信号处理方式的应用，将使通讯与导向协调系统、自动防撞系统、动力最优化系统、自动驾驶与电子地图技术得到发展，特别是智能化汽车将出现。
2 电子技术在汽车中的应用
在汽车电子技术成为汽车核心技术的同时，汽车工业也为电子工业的发展提供了新的平台和机遇。随着汽车电子技术和产品在汽车领域应用范围的扩大，汽车电子的概念不断延升，现代汽车电子己经成为由基础技术层、电控系统层和人车环境交互层所组成，集电控技术、数字技术、信息网络技术和汽车技术于一体的平台在此背景下，世界各大汽车公司、汽车电子公司和半导体芯片供应商均十分重视汽车电子技术的研发与应用，技术创新取得很多优秀成果。
2.1动力传动方面
节能减排要求推动了汽油发动机可变气门正时VVT.涡轮增压和缸内直喷技术以及稀薄燃烧、可变压缩比、车载诊断等控制技术的发展应用，基于缸压控制的电控发动机和均质压燃发动机的研究工作也在不断深入。人们还发现，要使柴油发动机达到欧4和欧5排放标准，需要进一步采用电控高压燃油喷射、可变截面涡轮增压、废气再循环控制和排放后处理技术，随着发动机电控技术的不断发展，以32位嵌入式微控制器及多任务实时操作系统为内核的电子控制单元开发成为应用主流，在自动变速器发
展方面，实现动力转动一体化的集成控制以优化动力性和燃油经济性成为目前技术发展的热点，电控液力自动变速器和电控无级变速器成为轿车应用的主流。
2.2综合协调集成控制
所追求的目标是综合集成各种控制技术，实现对多个控制目标的统一协调控制，融合了ABS.ASR、主动前轮转向和直接横摆控制的功能，结合了DYC.AFS和主动悬架控制技术的汽车动力学综合管理系统，集成了主动和被动安全技术这些以汽车分布式控制系统为基础的车载网络总线技术的应用为整车综合集成控制提供了技术保证。
2.3网络总线技术
为简化日益增加的汽车电控装置的线路连接，提高系统可靠性和故障诊断水平，利于各电控装置之间数据资源共享，便于建成开放式的标准化模块化结构，汽车网络总线技术得到了很大的发展。车载网络总线技术的应用为整车综合集成控制提供了技术保证，带来了整车电气系统设计的革新和结构优化。网络总线未来的发展方向式以局部互联网和一种更可靠的、高速可确定性的、具备故障容错的网络Fles Ray为主,Fles Ray成为未来网络总线中的骨干网络。
2.4信息系统平台
以人、车、环境交互为特征的信息系统平台是以基于嵌入式技术的车载远程信息系统作为基本构架，提供包括多媒体移动视频音频系统、定位导航系统、移动通信、移动办公、车辆远程故障诊断、综合信息显示、辅助驾驶等功能，人性化的人机界面和语音识别控制技术与将被广泛应用。
2.5智能汽车和智能交通
融入感知周围环境的智能传感器技术和响应快速可靠的执行器技术、结合集成协调控制策略和网络通信技术是智能汽车技术发展的重要特点，这使得智能汽车的环境实时感知预警能力、车辆行驶路线规划决策能力和自动驾驶操作能力得以大大提高。当前智能交通系统技术的环保、节能、安全被更多的关注，解决行车安全问题己成为未来智能交通技术研究的重点，并希望借此提升交通畅通能力、降低温室气体排放、保护环境和节约资源。
2.6新能源汽车
减少汽车工业对石油的依赖以成为与全球经济和能源安全有关的紧迫任务，这促进了新能源汽车(混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车和代用燃料汽车)的快速发展，电子技术在其动力系统匹配控制技术、车载动力蓄电池管理技术、燃料电池发动机控制技术和电液复
合制动技术等关键技术方而发挥着重要作用。
3 汽车电子技术的发展趋势
3.1计算机的深入运用使系统控制走向集中
悬架电子控制是指计算机检测到转向和制动状况的信号后，能自适应地处理车辆的侧倾，前后仰。这些系统不断读取汽车的行驶方向、速度以及轮胎与地面的接触状态，当探测到汽车将要失控并有可能导致翻车时，稳定或牵引控制系统将进行干预，自动调整减震器阻尼力的控制系统，它能防止倾斜并提高车轮的地面附着力，超声波高度传感器用来控制车身高度，空气弹簧用来调整弹性系统，光栅检测器用来测定转向角等等。这种完整的控制系统已投入大规模生产，汽车电子技术的进步，已使各系统控制走向集中，形成整车控制系统，这一系统除了中心电脑外，甚至包括多达几十个微处理器以及大量传感器和执行部件，组成一个庞大而复杂的信息交换与电力控制系统。
3.2中高级轿车将普遍地运用自适应巡航系统
讲汽车巡航控制系统与车辆前向撞击报警系统结合起来，既有巡航控制系统的全部功能，还可以通过车辆雷达等传感器监控汽车前方的道路交通环境，一旦发现当前行驶车道的前方有其他车辆，将根据本车与前车之间的相对距离及相对速度等信息，控制汽车的油门和刹车以对汽车进行纵向速度控制，使本车与前车保持安全车距行驶，避免追尾事故。
3.3 智能化与无人驾驶
智能汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。目前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面
防抱死制动系统是引领汽车工业朝智能化、无人驾驶方向发展的早期技术之一，其后的汽车电子制动力分配系统、汽车电子稳定控制系统、轮胎气压检测系统、汽车自动刹车系统、车道保持辅助系统等增强了汽车的智能化。
自动泊车系统是智能化技术的一大成就。通过车载传感器探测有效停车空间并辅助控制车辆完成泊车操作，相比传统的电子辅助功能，比如倒车雷达，倒车影像显示，自动泊车系统智能化程度更高，减轻了驾驶员的操作负担，减低泊车事故。
无人驾驶汽车是通过车载传感器系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路，车辆位置和障碍物信息等，控制车辆转向和速度，从而使车辆能安全、可靠地在道路上行驶。无人驾驶汽车技术是传感器、计算机、人工智能、通信、导航定位、模式识别、机器视觉、智能控制等多门前沿学科的综合体，是汽车智能化的终极目标，也是当前各汽车厂商、高科技公司争夺的至高点。
3.4 大数据与车联网时代
未来10年汽车将全面数据化智能化，真正进入大数据和车联网时代，通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集，所有这些信息发送到云端，通过智能分析就能检索到正在行驶的汽车是否有安全隐患，如是否有爆胎或者自燃的危险以及下一步的行驶规划。
智能行车记录仪记录驾驶行为、车辆轨迹等信息通过与云端联通，这些行车记录仪拍摄的实时路况的大数据就变得有价值，他对其他车主也是最具价值的，同时由云端分享给需要实时路况信息的车主，甚至于未来预设导航目的地和行车路线后，预测下个时段的路况信息的数据结果都是可以通过云计算得出一个几乎真实的结果，为汽车行驶和交通的智能化提供了最为基础的大数据来源。汽车防撞系统
车联网除了导航服务、安全服务功能外，还能与社区信息共享，提供更广泛的生活服务功能，感受趣味性与娱乐性，成为未来智能城市的标志。
4 汽车电子技术的发展对策
4.1抓住机遇，超速发展我国汽车电子产业
目前，我国基本将汽车工业作为国民经济的支柱产业。应抓紧这个有利契机，加快汽车电子技术的发展步伐。根据轿车发展的需要，建立汽车电子产品基地，发展汽车电子产业，普及和开发电子燃油喷
射装置、最佳能耗处理装置、自动变速器、,ABS装置、电子悬架、、排污控制、安全导航、防盗防劫、通讯娱乐、总线控制等装置。尤其应重视发展电子执行元件、传感器及车载计算机，适应现代汽车上业大发展的需要。
4.2制订法规，促进电子产品在汽车上的应用
在节能、安全、排放等方面，作出相应的规定，使国内汽车厂家对汽车电子化引起足够的重视，缩小与国外先进汽车技术的差距        4.3通过市场化机制，鼓励企业创新
将国内生产商家、高等院校、科研机构等组织起来，全面规划，联合攻关，合作开发。通过市场化机制，强化企业主体，大力依靠科技进步，引进和借鉴国外先进技术和科学管理经验，积极参与国际合作。
5 结语
电子技术的发展为汽车行业发展提供了强大的动力，汽车不再仅仅作为一种代步工具被使用，而是成为一种集交通、娱乐、办公和通讯、智能化功能于一体的生产必需品。可以预计，今后汽车的发展还会更加智能化、人性化。
参考文献：
[1]崔继友，程伟华，胡玉林.汽车电子技术发展趋势[J].网络财富,2010,(12):269.
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[3]陈光前.汽车电子技术的发展及其在我国的应用[J].汽车与配件,2009,(22):22-25.