張建華（香河職業(yè)技術(shù)教育中心,河北　廊坊　065400）

汽車(chē)電子技術(shù)簡(jiǎn)介與展望

張建華
（香河職業(yè)技術(shù)教育中心,河北廊坊065400）

摘要：本文主要講述了汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段，并重點(diǎn)介紹了第四階段，即整合了發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)、底盤(pán)控制技術(shù)、安全行駛控制技術(shù)、信息技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的系統(tǒng)，汽車(chē)電子控制技術(shù)的發(fā)展方向是集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。最后展望了隨著電動(dòng)汽車(chē)的普及出現(xiàn)的一些新的電子控制技術(shù)、設(shè)計(jì)理念和生產(chǎn)方式。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)；汽車(chē)電子；電動(dòng)汽車(chē)

汽車(chē)發(fā)展到現(xiàn)在經(jīng)歷了一百多年的風(fēng)雨歷程，在這百余年的發(fā)展歷程中造就了許多汽車(chē)工業(yè)的巨人，他們一手創(chuàng)建了D—C戴姆勒-克萊斯勒、雷諾—日產(chǎn)、Volkswagen大眾、Fiat菲亞特、PSA集團(tuán)、Honda本田、BMW寶馬、FORD福特、GM通用、Toyota豐田這樣一些在各國(guó)經(jīng)濟(jì)中舉足輕重的著名公司。早期的汽車(chē)主要是偏向于機(jī)械傳動(dòng)的一項(xiàng)技術(shù)，那時(shí)的汽車(chē)駕駛員必須是機(jī)智、勇敢的機(jī)械修理工，他們經(jīng)常不得不“從汽車(chē)內(nèi)爬出或爬到汽車(chē)下”或者到鄉(xiāng)下鐵匠那兒去修車(chē)。近三十年來(lái)隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，各個(gè)行業(yè)都開(kāi)始提倡機(jī)電一體化。汽車(chē)也不例外，如今汽車(chē)電子技術(shù)已經(jīng)全面覆蓋汽車(chē)行業(yè)。隨著電子技術(shù)、微電腦技術(shù)和信息技術(shù)等新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，汽車(chē)在精度控制、范圍適應(yīng)性和智能化這些方面有了飛躍發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)運(yùn)行的全面優(yōu)化。因此，汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用在降低污染排放、減少燃油消耗、提高舒適性和安全性等方面發(fā)揮著不可替代的作用。

汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段，第一階段是上世紀(jì)60年代中期，汽車(chē)上開(kāi)始采用晶體管電壓調(diào)節(jié)器和晶體管點(diǎn)火裝置。第二階段是80年代人們對(duì)汽車(chē)的安全性能和節(jié)油性能提出了更高的要求，也使汽車(chē)電子工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，隨著集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的巨大發(fā)展，汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)生了劃時(shí)代的變革。第三階段是90年代，汽車(chē)電子技術(shù)進(jìn)入了微電腦時(shí)代，這是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展歷程中最有價(jià)值、最有貢獻(xiàn)的階段。目前汽車(chē)電子技術(shù)已發(fā)展到第四階段，即整合了發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)、底盤(pán)控制技術(shù)、安全行駛控制技術(shù)、信息技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的系統(tǒng)，并且已從開(kāi)發(fā)階段進(jìn)入了商業(yè)生產(chǎn)的成熟階段。

汽車(chē)電控系統(tǒng)一般有檢測(cè)反饋單元、指令及信號(hào)處理單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換放大單元、執(zhí)行和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、動(dòng)力源等幾部分組成。

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)主要是指電控點(diǎn)火裝置ESA、電控汽油噴射EFI、廢棄再循環(huán)控制EGR、怠速控制ISC等技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用主要是解決了人們對(duì)節(jié)能環(huán)保、降低燃油消耗所提出的要求。

汽車(chē)底盤(pán)控制技術(shù)主要是指電控自動(dòng)變速器ECT、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)ABS、牽引控制系統(tǒng)TCS、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)ASR、車(chē)輛橫向穩(wěn)定性控制系統(tǒng)VSC、電子控制動(dòng)力轉(zhuǎn)向、電控懸掛TEMS、巡航控制系統(tǒng)CCS等技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高傳動(dòng)效率、降低油耗、改善操作舒適性、改善汽車(chē)行駛的平穩(wěn)性、防止汽車(chē)側(cè)滑、減輕駕駛員長(zhǎng)途駕駛疲勞。

汽車(chē)安全行駛控制技術(shù)主要是指安全氣囊SRS、雷達(dá)防撞系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)ASR、安全帶控制系統(tǒng)、自適應(yīng)前照燈控制系統(tǒng)等技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高汽車(chē)在行駛中的主動(dòng)安全性和在發(fā)生緊急情況下協(xié)助駕駛員避免產(chǎn)生事故的能力。

汽車(chē)信息技術(shù)主要是指隨著汽車(chē)信息量越來(lái)越大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)儀表的相關(guān)范圍而發(fā)展出來(lái)的信息系統(tǒng)。主要有信息顯示與報(bào)警系統(tǒng)、語(yǔ)言信息系統(tǒng)、車(chē)用導(dǎo)航系統(tǒng)與定位系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用除了為駕駛員提供大量汽車(chē)各個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)信息外，還能提供導(dǎo)航、定位和通信服務(wù)，為車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

隨著現(xiàn)代汽車(chē)集成控制系統(tǒng)、微電腦控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展，汽車(chē)電子技術(shù)已經(jīng)明顯向著集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化這三個(gè)方向發(fā)展。

集成化控制技術(shù)是將嵌入式系統(tǒng)、局域網(wǎng)控制和數(shù)據(jù)總線技術(shù)進(jìn)行整合，具體來(lái)講就是將自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，整合為動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制；將制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)整合在一起進(jìn)行制動(dòng)控制；通過(guò)中央底盤(pán)控制器，將動(dòng)力傳動(dòng)、懸架、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等控制技術(shù)通過(guò)總線進(jìn)行整合，控制器中的微電腦通過(guò)復(fù)雜的控制運(yùn)算，對(duì)各相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，使車(chē)輛行駛的穩(wěn)定性能達(dá)到最佳效果，實(shí)現(xiàn)一體化底盤(pán)控制。

微電腦控制系統(tǒng)是將智能化傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行整合，具體來(lái)講就是智能化傳感器將汽車(chē)各個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)信息傳遞給行車(chē)電腦，行車(chē)電腦對(duì)這些信息進(jìn)行分析、比較和運(yùn)算得出最佳控制數(shù)據(jù)，并對(duì)汽車(chē)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效控制。

網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是以分布式控制技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車(chē)車(chē)載電子通信網(wǎng)絡(luò)，海量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性和低成本是對(duì)汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的要求。在該系統(tǒng)中，各單元微電腦獨(dú)立運(yùn)行，控制優(yōu)化汽車(chē)相關(guān)方面的性能，同時(shí)在其它單元微電腦需要時(shí)提供相關(guān)數(shù)據(jù)通信服務(wù)。主微電腦收集整理各子單元微電腦的數(shù)據(jù)，并生成車(chē)況進(jìn)行顯示，同時(shí)還可以與衛(wèi)星、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或其他車(chē)輛進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)。

隨著電動(dòng)汽車(chē)的逐漸普及，一些新的電子技術(shù)會(huì)不斷的被應(yīng)用到汽車(chē)上，比如充電系統(tǒng)控制技術(shù)、汽車(chē)電池控制技術(shù)、電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制技術(shù)等，汽車(chē)底盤(pán)也會(huì)電子化、模塊化和智能化，這將會(huì)推動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)理念發(fā)生變革，汽車(chē)生產(chǎn)方式發(fā)生改變與簡(jiǎn)化，我們拭目以待。

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