汽车电子技术的方向

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【摘 要】随着汽车工业的迅速发展,汽车早就不是那个只是代步的工具,汽车的车型、结构、性能不断地改变,而今汽车的发展和创新,主要决定于汽车电子技术装置的采用、改进及创新,汽车正向一个电子化,智能化的方向发展,因此我们非常有必要探讨一下汽车电器的发展方向.

【关 键 词】汽车电器;发展方向;电子化;智能化

0.引言

随着社会的发展,人们对汽车的要求越来越高,原有的只为代步目的的汽车早已被现代人淘汰,人们对汽车的要求越来越高.我们中国人习惯把汽车分为四大部分:发动机、底盘、车身、电器,而如今由于现代汽车技术大量使用了电子技术、计算机技术、现代通信与控制技术等,发动机的供油和点火均采用电子控制方式;底盘系统采用自动变速器、ABS防抱死系统、ASR驱动防滑等;车身采用了自动空调、导航系统、防盗系统等等.整个汽车都电气化,我们在取得了如此可惜成果的同时,更要研究汽车电器将来的发展方向,使汽车能过更好符合人们对它的高要求.

1.汽车电子技术的发展阶段

汽车是当今社会最重要的交通工具之一,是国民经济的支柱产业.从传统意义上讲,汽车由发动机、底盘、车身、电器四部分组成.随着新兴技术的不断发展,尤其是计算机技术、电子控制技术、人工智能及网络技术在汽车上的广泛应用,每辆汽车消耗电子产品的费用占整车价格的比例在逐渐上升,为汽车向电子化发展创造了必要的条件.电子技术在汽车上的广泛应用,是当今汽车工业发展的重要标志之一.

汽车电子技术的发展经历了四个主要阶段.

第一阶段:从20世界50年代初到70年代末,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,如集成电路调节器、电子点火器.

第二阶段:从20世纪70年代中期到80年代中期,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,如电子控制燃油喷射系统、制动防抱死系统等.

第三阶段:从20世纪80年代中期到90年代中期,主要是开发可完成各种功能的综合系统及各种车辆整体系统的微机控制,汽车上的电子装置不仅已能自动承担基本控制任务,而且还能处理外部和内部的各种信息,如集发动机控制、自动变速器控制为一体的动力传动系统控制、制动防抱死/防滑转控制系统等.

第四阶段:从20世纪90年代中期开始,主要是研究发展车辆的智能控制技术,模拟人的思维和行为对车辆进行控制,如汽车自动驾驶系统、汽车自动导航系统等.

2.人们对汽车的要求

2.1代步

远古时代的人们靠双腿和双手来工作,工作的效率非常低,后来开始应用牲畜,比如马,有了马车,但是马也是生物,他们也会累,后来人们又研究出了用发动机获得动力的汽车,从而采用汽车来代步,避免了人的劳累,也更方便.

2.2动力性好

随着社会的发展,汽车技术的提高,人们对汽车的要求也提高,希望它能装置更多的人或者是货,或者是在野外行车,所以对汽车的动力性要求越来越高.

2.3经济性好

汽车要通过燃烧汽油或者是柴油来获得动力,这些燃料要从石油中提取,石油需要几百年或者是上千年才能形成,最后被人类发现了才能开采应用,所以从形成到开采,最后再应用,成本很高,所以节油对于用户和资源的节省的角度来讲都是至关重要.

2.4排放性能

汽车行驶时,燃料燃烧后产生的尾气对人类的健康及空气有很大的危害,尾气中有CO、HC、NOX三种有害气体是有毒的,吸入人体后直接造成严重的危害,这些尾气及其他的粉尘、炭烟等排放到大气中,也严重的影响了大气的质量,我们要想在这个人类赖以生存的环境中健康的生活,必须尽可能的来降低尾气的排放.

2.5安全性


人们驾乘汽车在感觉方便快捷的同时,安全也是非常重要的,所以随着社会的高速发展,随着汽车保有量的高速增加,汽车使用的安全性越来越被人们重视.

3.目前汽车电子技术的主要应用内容

当前汽车电子技术的内容,大致可分为发动机控制技术、汽车底盘控制技术、车身电子技术.

3.1发动机控制技术

发动机控制技术用于实现低油耗、低污染,提高汽车的动力性、经济性.主要有汽油喷射发动机集中控制系统和电控柴油喷射系统.

3.2汽车底盘控制技术

汽车底盘控制技术用于提高汽车的舒适性、安全性和动力性等.主要有自动变速器、主动/半主动悬架及车高自动调节系统、制动和防滑电子控制系统(ABS/ASR)、转向控制、牵引控制等.

3.3车身电子技术

车身电子技术包括汽车仪表、汽车安全、舒适性控制和通信与智能化系统.

3.3.1仪表方面

电子转速表、电子车速里程表、电子燃油表、多功能综合屏幕显示.

3.3.2安全方面

电控安全气囊、防盗报警系统、电控安全带、电控前照灯系统、雷达防撞系统.

3.3.3舒适方面

门锁系统、电动门窗与电动天窗系统、电动座椅、电动后视镜与电动除霜系统、汽车音像系统、自动空调系统.

3.3.4通信与智能化方面

卫星导航与定位系统、车载与计算机网络系统、安全维护与监控系统、故障自诊系统、智能汽车与自动化高速公路.

4.汽车电子技术的发展方向

目前汽车各个系统几乎都应用了电器装置控制,要想更加满足用户需求和社会发展的需要,汽车电子技术在汽车设备上的应用主要讲围绕以下几个方面发展.

4.1满足用户需求,大幅度提高汽车的性能,使汽车能够更舒适、方便、安全、可靠

4.1.1更舒适

在汽车的各个系统中都要考虑这个问题,减低发动机震动;继续改善车内的乘坐环境,温度,座椅的舒适度,自动调节能力;改善提高音响视听装置的性能等.

4.1.2更方便

从驾驶过程中多方位的考虑应用一些装置来提高便捷性.可以考虑为一些特殊的人群如一些残疾人群设计一些车型,让他们同样可以方便驾乘.

4.1.3更安全

进一步提高行驶、制动等系统的装置来增加出现故障时汽车的安全性,更重要的是提高和普及汽车的主动安全性,能避免意外发生,例如汽车要追尾时能够自动停车,疲劳驾驶时,偏离正常轨道时能够提醒等等.

4.1.4更可靠

进一步提高各装置工作过程中的实效性,更精准、高效、灵敏的工作.

4.2满足社会需求,保护环境,节省能源,节约资源

进一步改善或者是增加燃油供给装置、尾气排放装置,通过电控系统的精确控制来节省燃油,降低有害气体的排放,获得更好的经济性及排放性能.

4.3实现包括道路在内的交通系统智能化,将汽车和社会有机地联结起来

在21世纪,汽车电子技术将在运用信息技术使汽车与社会联结方面获得更大的进展,包括广泛使用蜂窝与全球定位系统,以及多路总线分布式网络来集成所有汽车部件的电子控制模块,使整个系统具有数据融合、故障诊断和一定的自修复功能.运行在社会和经济结构中的汽车,将会发生更多的变化.未来的先进安全的概念汽车,通过应用电子技术,显著提高人机系统的安全性,预防事故的发生,减轻受伤的程度等.汽车上安装各种监控驾驶员、汽车、周围环境情况的传感器,以及微型计算机和执行机构等,注射都将大幅度地提高汽车行驶的自动化和智能化水平,为解决交通堵塞和交通安全问题奠定了基础.

4.4提高汽车的供电系统电压

随着电子电器元件在汽车上的应用日益增加,汽车原有的电能供应就出现不足.如何提高汽车供电系统的电压,已成为一些国际论坛中的讨论热点,尤其在欧洲,由于燃油价格较高,因此,把改进汽车效率放在优先地位.欧洲的汽车制造商与零部件供应商已达成协议,将汽车的供电系统电压标准由14V提高到42V,不久将开始执行.汽车上采用14V电压已有30多年历史,当时对改善起动性能,提高电器元件效率起了一定作用.但目前已不适应技术发展的需要,从理论上将电压提高3倍,电流就可减小2/3,因而可以大大减小电缆、电动机、线圈等尺寸及质量.特别是可使一些新技术如电子控制电动气阀机构、飞轮内装起动机发电机一体式结构以及电子控制电动制动器、转向系统的应用成为可能.同时,可以减轻汽车质量并提高效率.但提高电压对采用灯丝型灯光系统有不利影响.因此,有可能开始阶段,人保持12V与42V并存一个时期.

5.结论

未来汽车的发展必然随着汽车电子技术的进步而日新月异.同时,汽车在人们的日常生活中几乎成了必须品,只有它能更加满足人们的需要,满足社会的需求,更加智能化,才能会更加符合应用和社会环境的需要.

【参考文献】

[1]肖永清.汽车的发展与未来,化学工业出版社,2004,3.

[2]曲金玉.山东理工大学学报,汽车42V电源系统技术现状及发展趋势,2005,11.

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