浅谈汽车电子技术的应用现状及发展趋势

　　1引言
　　从汽车诞生到现在一百多年的时间里，由于传统机械装置与技术在汽车领域的应用已趋于成熟,有些甚至已达到其物理极限，想进一步发展将受到技术瓶颈。但随着社会的不断进步,人们对汽车的要求也越来越高，尤其在提高汽车的动力性、安全性、环保性、舒适性、通过性等方面。要想满足这些方面要求就不得不借助现代电子技术。近40年来汽车发展的事实证明，采用现代电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。汽车技术与现代电子技术相结合即汽车电子化是汽车技术发展进程中的一次重要革命。
　　汽车电子技术，一般认为是指汽车上应用的电子化和电子信息技术及相关电子技术的总称。今天的汽车已经进入电子控制的时代。汽车上装备的电子装置成本将占汽车整车成本比例越来越高，汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展，成为所谓的电子汽车，这已经是大势所趋，甚至有专家预言以后的汽车是装在四个轮子上的一台电脑。
　　2汽车电子技术的应用现状
　　2.1汽车电子技术目前发展的特征
　　汽车电子技术经过较长时间的积累后，目前正处于全面快速发展的阶段，其特征主要体现在：
　　(1)功能多样化。从最初的发动机电子点火与喷油，发展到如今的各种控制功能，如自动巡航、自动启停、自动避撞等。(2)技术一体化。从最初的机电部件松散组合到如今的机液电磁一体化，如直喷式发动机电控共轨燃料喷射系统。(3)系统集成化。从最初单一控制发展到如今的多变量多目标综合协调控制，如动力总成综合控制、集成安全控制系统等。(4)通信网络化。从初期的多子系统分别工作到如今的分布式模块化控制器局部网络，如以CAN总线为基础的整车信息共享的分布式控制系统，以及无线通信为基础的远程高频网络通信系统。
　　2.2汽车电子技术的功能和分类
　　现代汽车电子技术是提高汽车整体性能的保障,其功能上包括动力性、经济性、安全性、舒适性、操纵性、通过性、排放性、能源节约性和环保性等。
　　3汽车电子技术的发展趋势
　　随着人们对汽车的安全、环保、舒适、娱乐等要求的不断提高,汽车电子技术在功能多样化、系统集成化、体积微型化、系统网络化等方面不断取得新的突破。汽车电子技术已经进入了优化人-汽车-环境三方面整体关系的阶段。
　　3.1汽车电子向绿色环保化、安全化和连通通讯方向发展
　　3.1.1环保化
　　由于对汽车环保性和动力性要求的不断提高，一方面研发先进的柴油发动机和电子控制系统，一方面还研制电动动力系统或混合动力汽车(HEVs)。所有这些动力系统的创新技术将在未来的5-15年里为全世界的汽车增加大量电子内容。
　　3.1.2安全化
　　我们已经在被动安全技术取得了重大的进展即在汽车发生碰撞时为驾驶者和乘客提供保护的技术和产品，如碰撞传感器、气囊、安全带等。但是，最新的发展方向是主动安全性，通过采用雷达、光学和超声波传感器等技术，测量汽车与周围物体的距离和接近物体时的速度。该数据除了可用于提醒驾驶者控制汽车的驾驶速度，避免可能发生的碰撞事件，还可用于控制制动器或转向系统，以自动避免碰撞。
　　3.1.3通讯外延(信息化)
　　在目前形成的汽车上分布式、网络化的电子控制系统基础上，汽车网络和通讯开始向外延伸，以便和现有的计算机网络，卫星通讯，Wi-Fi、音频和电视卫星广播(XM/Sirius、DirecTV)系统相连接。
　　3.2更先进的电子技术、控制手段和通讯网络运用于汽车
　　3.2.1微处理机功能更强大
　　微处理控制单元是汽车电子控制系统中的核心部件。目前汽车上用的微处理机以通用单片机和高抗干扰及耐振的汽车专用微机为主,其速度和精度要求不如计算用微机高,随着汽车电子控制系统的不断增加，汽车使用的微处理器数量越来越多，计算精度和速度越来越高，并且性能越来越可靠，功能越来越强大。汽车和发动机控制系统的微处理器的规模已经由16bit发展到32bit，正向64bit发展。
　　3.2.2下一代汽车总线技术相继登场
　　由于汽车电子装置的不断增加,点对点的连接使得这些专用的电子线路迅速膨胀,突显繁锁和复杂。为简化线路的连接，提高系统可靠性和故障诊断水平，利于各电控单元之间数据资源共享，汽车网络总线技术是解决这一问题的有效途径。汽车网络总线技术得到了很大的发展。除了现在汽车上CAN总线和LIN总线的应用已是一种主流发展模式外，符合IEEE1394标准，400Mbit/s传送速率的数据光纤总线将应用于汽车，与车内光总线系统相关的一些部件也正在开发中。另外，FlexRay技术将进入实用。
　　3.2.3线控技术
　　线控制或驱动系统(x-by-wiresystem)迅速发展。线控制或驱动系统将取代机械连杆机构而实现以电子信息技术为基础的电动化，汽车底盘结构将发生革命性变化。各种线控制系统或线驱动系统将迅速发展：线控换档(shift-by-wire)、线控转向(steer-by-wire)、线控制动(brake-by-wire)正在加紧研究开发。总之，线控技术的全面应用将大大改变和简化汽车的传统结构，是实现未来汽车无人驾驶的基础，这将是一场革命性的技术进步。
　　3.2.4软件新技术应用
　　随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也将会增加，并要求进一步计算机联网。因此，要求使用多种软件，并开发出通用的高水平语言，以满足多种硬件的要求。汽车上多通道传输网络将大大依赖于软件，软件总数的增加及功能的提高，将能够使计算机完成越来越复杂的任务。
　　4结束语
　　汽车电子化程度的高低已经成为当今世界衡量汽车先进水平的重要标志。纵观近几十年来汽车技术方面的重大成就，无一例外的都和汽车电子技术的发展和应用有关。汽车电子技术已经广泛应用于汽车的各个领域,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。随着电子技术的发展,汽车电子技术已从单个部件电子化发展到总成电子化、网络化、智能化。环保化、安全化、智能化、综合化、信息化是汽车电子技术发展的大势所趋。