惠黎生
摘 要:現(xiàn)階段,隨著我國電子工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展,汽車工業(yè)領(lǐng)域也看到了電子技術(shù)發(fā)展前景與優(yōu)勢(shì),越來越多的現(xiàn)代電子技術(shù)被應(yīng)用到汽車生產(chǎn)與發(fā)展之中,為汽車領(lǐng)域銷售業(yè)績(jī)帶來了極大經(jīng)濟(jì)效益。將現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用到汽車制造與生產(chǎn)之中不僅能夠完善汽車性能,還能為用戶提供舒適且安全駕駛環(huán)境,具有極大推廣與應(yīng)用價(jià)值。文章就當(dāng)前汽車電子技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展展開深入研究分析,并且在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際情況探討汽車電子技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:汽車;電子技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;問題分析
隨著國家城市化進(jìn)程不斷深入,國民經(jīng)濟(jì)水平呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì),這一發(fā)展現(xiàn)狀也使得人們對(duì)日程生活質(zhì)量需求不斷提升,汽車作為代步工具為千家萬戶帶去便利同時(shí)也給自身帶來了一筆可觀的經(jīng)濟(jì)收益。因此,國家汽車領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)為了最大程度滿足消費(fèi)者需求,進(jìn)一步提出了以制造高效、節(jié)能、安全且舒適產(chǎn)品為最終目標(biāo),為消費(fèi)者提供最佳服務(wù)的行業(yè)宗旨。至此,現(xiàn)代電子技術(shù)在我國汽車工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍得到有效擴(kuò)展,逐步成長(zhǎng)為現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)不可或缺專業(yè)技能。特別近幾年隨著國家汽車行業(yè)與電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)共同進(jìn)步,汽車性能更加依賴于現(xiàn)代電子技術(shù),因此電子行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新很大程度為汽車電子技術(shù)事業(yè)提供了發(fā)展空間,使其現(xiàn)代化技術(shù)日益走向成熟?,F(xiàn)階段,可以說汽車與電子技能領(lǐng)域相結(jié)合發(fā)展成為了推動(dòng)國家汽車電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)程最大動(dòng)力。
1 汽車電子技術(shù)概念
隨著汽車電子技術(shù)應(yīng)用及汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展,在現(xiàn)代汽車中,電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,現(xiàn)代汽車電子技術(shù)是指車體電子操作裝置與車載電子控制裝置相結(jié)合總稱,而汽車電子控制裝置主要包括汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、車身控制裝置與底盤裝置。在汽車制造與生產(chǎn)中充分運(yùn)用現(xiàn)代電子技術(shù)既能有效提升汽車安全性能,還能為消費(fèi)者帶去更多休閑娛樂空間。目前,汽車已不再只是作為代步工具存在在人們?nèi)粘I钆c工作之中,并且豐富了人們多媒體娛樂活動(dòng)?,F(xiàn)代汽車走向電子化這一轉(zhuǎn)變過程,不僅增強(qiáng)了汽車行業(yè)電子科技技術(shù)使用比重,更重要的是有效完善了汽車整體性能,對(duì)未來汽車行業(yè)發(fā)展前景來說,是一次強(qiáng)而有力變革。
2 汽車電子產(chǎn)業(yè)裝置
2.1 電控噴油裝置
在現(xiàn)代汽車工業(yè)制造生產(chǎn)領(lǐng)域,機(jī)械型燃油與機(jī)電聯(lián)合型燃油噴射裝置應(yīng)用逐漸呈現(xiàn)下坡路趨勢(shì)?,F(xiàn)階段,大多數(shù)制造商與消費(fèi)者都更加青睞于電子控制噴油裝置系統(tǒng)。該系統(tǒng)相比較于早前機(jī)械式樣噴油裝置具有更加優(yōu)質(zhì)性能,該系統(tǒng)可以始終汽車發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于最佳狀態(tài),同時(shí)其運(yùn)行功率始終符合國家環(huán)保、節(jié)能目標(biāo)。因此受到現(xiàn)代汽車工業(yè)廣泛傳播與使用。先進(jìn)的電控噴油裝置經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)考察、調(diào)整,最終確認(rèn)了發(fā)動(dòng)機(jī)工況與實(shí)際操作最相符合的供油規(guī)律,技術(shù)人員將這些客觀規(guī)律重新整理、編排成為最新操作程序存放置微型儲(chǔ)存器之中,應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)裝置測(cè)量空氣流量環(huán)節(jié)。電控裝置排氣管包括氧氣、進(jìn)氣溫度以及機(jī)器轉(zhuǎn)速等工作參數(shù),將幾種數(shù)值應(yīng)用運(yùn)算程序進(jìn)行運(yùn)算,再與機(jī)器工況運(yùn)行相關(guān)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析,憑借對(duì)比結(jié)果適當(dāng)增減供油量,使其達(dá)到最佳數(shù)值,為裝置內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)日常工作提供最優(yōu)環(huán)境保障,提升綜合性能。
2.2 電控點(diǎn)火系統(tǒng)(ESA)
電子點(diǎn)火系統(tǒng)(ESA)一般由微型機(jī)、系統(tǒng)感應(yīng)器與接口、實(shí)行機(jī)構(gòu)等幾部分組成。這一電控裝置能夠根據(jù)汽車傳感機(jī)器以及內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)有效數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,以此來實(shí)現(xiàn)與調(diào)整汽車發(fā)動(dòng)前的點(diǎn)火環(huán)節(jié)。電控點(diǎn)火裝置(ESA)可以最大限度做到節(jié)約燃料能源,具有降低空氣污染度等優(yōu)勢(shì)。此外,該機(jī)器裝置還能完成智能操作、自行控制以及自我診斷過程等各項(xiàng)目。通常,電子點(diǎn)火系統(tǒng)(ESA)在汽車制造與生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)部被稱之為是能夠達(dá)到最高節(jié)能效果裝置,真正幫助城市落實(shí)環(huán)境保護(hù)工作。
2.3 電控自動(dòng)變速器(ECAT)
汽車電子變速機(jī)器(ECAT)是一種能夠有效依照汽車內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)承載量,汽車行駛過程中車速、駕駛員操作參數(shù)等數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)判斷,從而依賴電控實(shí)現(xiàn)汽車變速器換擋的內(nèi)部裝置系統(tǒng)。電控自動(dòng)變速器(ECAT)具有強(qiáng)大加速功能,感應(yīng)度高等特點(diǎn),這一優(yōu)勢(shì)能夠幫助系統(tǒng)自動(dòng)向駕駛員準(zhǔn)確反饋行駛中路面實(shí)際情況以及汽車運(yùn)行過程中實(shí)際負(fù)荷狀況。
2.4 電控轉(zhuǎn)向助力裝置
汽車電子轉(zhuǎn)向助力裝置主要是利用電動(dòng)機(jī)器與蓄電池聯(lián)合發(fā)電來幫助直流電機(jī)替代原先較為傳統(tǒng)液壓助力器進(jìn)行工作。這類微型機(jī)器相比較于傳統(tǒng)液壓助力機(jī)器具有更強(qiáng)大配置,該機(jī)器內(nèi)部零件有所減少,體積也有適當(dāng)縮小并且擁有最佳轉(zhuǎn)向作用,這一微型機(jī)創(chuàng)造與投入使用大大提升了汽車運(yùn)行中的轉(zhuǎn)向功能,也為改善汽車低速行駛過程中穩(wěn)定性與機(jī)動(dòng)功能提供了有力條件。
2.5 多媒體娛樂、通訊系統(tǒng)
主要包括車載多媒體系統(tǒng)、駕駛員信息系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)(1TS),車輛導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS/DGPS等)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)等。用于聯(lián)結(jié)“人-車-外界環(huán)境信息”以及協(xié)調(diào)整車各部分的電子控制功能。
3 我國現(xiàn)代汽車電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)程
現(xiàn)代電子技術(shù)在汽車領(lǐng)域之中的應(yīng)用理所當(dāng)然是將最先進(jìn)汽車設(shè)備同高效率電子科技相結(jié)合從而誕生的高質(zhì)量高性能產(chǎn)物,設(shè)備制造與生產(chǎn)過程關(guān)聯(lián)到兩個(gè)事業(yè)領(lǐng)域問題。從當(dāng)前汽車制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來分析可知,汽車設(shè)備與電子技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用是該領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)程之中最重大也是最具革命意義的革新,已逐漸成為行業(yè)衡量現(xiàn)代汽車質(zhì)量水平最直接依據(jù)。探討至今為止我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程,可將其劃分為以下四個(gè)主要階段。
3.1 零部件生產(chǎn)
20世紀(jì)50年代初期開始被稱之為汽車電子技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展第一階段。這一過程最主要任務(wù)致力于研究開發(fā)單一,獨(dú)立的現(xiàn)代電子器械部件裝置,這一研究很大程度改善與優(yōu)化了日后汽車產(chǎn)業(yè)內(nèi)部細(xì)小零件功能,最大成就便是利用現(xiàn)代電控裝置取代了原有傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)。該階段主要制造的機(jī)械零件設(shè)備包括電控點(diǎn)火裝置、電控發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器、整流器、與電控閃光設(shè)備等。20世紀(jì)是國家將電子技能與汽車設(shè)備聯(lián)合發(fā)展關(guān)鍵時(shí)期,這期間生產(chǎn)出的零部件、機(jī)械設(shè)備在現(xiàn)代汽車制造中得到了充分應(yīng)用,上述零件,設(shè)備的問世是開啟我國電氣化時(shí)代最重要標(biāo)志,為此后我國汽車電子技術(shù)行業(yè)發(fā)展奠定了強(qiáng)大物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.2 電氣化設(shè)備
20世紀(jì)70年代開始直至80年代初期定義為現(xiàn)代汽車電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)程第二階段。這一階段,主要將工作重心致力于電氣化設(shè)備制造與生產(chǎn),同時(shí)明確了汽車電子系統(tǒng)發(fā)展大致方向與后期目標(biāo),為真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代汽車電子功能提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。這一時(shí)期最能體現(xiàn)電氣化技術(shù)裝置歸功于集成電路與微型電子處理器設(shè)備,它們至問世以來就受到行業(yè)內(nèi)部大范圍應(yīng)用,兩種設(shè)備從根本上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代汽車電子領(lǐng)域發(fā)展目標(biāo)。在設(shè)備使用過程中相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)基礎(chǔ)電氣化設(shè)備理論知識(shí)研發(fā)出各種新型、先進(jìn)的電氣化裝置。例如目前我們得到大范圍使用的汽車安全氣囊,為駕駛員安全提供了有效保障;防抱死制動(dòng)裝置(ABS)保證了汽車車輪和地面之間最大附著力;汽車噴射裝置有效幫助控制汽車汽油噴射等作用?,F(xiàn)代化汽車電子技術(shù)發(fā)展第三時(shí)期主要為汽車行業(yè)開發(fā)了各項(xiàng)獨(dú)立控制設(shè)備,為優(yōu)化汽車整體裝置提供了極大幫助。
3.3 電控裝置
20世紀(jì)80年代至90年代初期是汽車電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)程第三階段。第三階段被稱之為汽車電控發(fā)展最重要環(huán)節(jié),許多高質(zhì)量電子裝置都在這一時(shí)期得到了大力發(fā)展,汽車普通電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)逐漸開始向電控技術(shù)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型,相關(guān)行業(yè)陸續(xù)出現(xiàn)電控功能強(qiáng)大的全面管理設(shè)備,這一集中管理裝置主要將微型系統(tǒng)作為控制中心,以此替代傳統(tǒng)獨(dú)立電控裝置得到大量應(yīng)用,這一轉(zhuǎn)變過程同時(shí)也為國家現(xiàn)代化智能電控裝置發(fā)展應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。汽車電子技術(shù)電控裝置發(fā)展第三階段出現(xiàn)最為典型裝置主要集中在管理系統(tǒng)當(dāng)中,例如有關(guān)于汽車舒適電控裝置以及較為傳統(tǒng)電控裝置等。另外,90年代初期隨著大量集成電路技能逐漸發(fā)展且在計(jì)算機(jī)控制工作中不斷得到應(yīng)用,這一技術(shù)創(chuàng)新很大程度為汽車整體功能和微型機(jī)器電控工作提供了便捷,比如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器相結(jié)合形成的動(dòng)力傳動(dòng)控制裝置、防滑控制裝置以及防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等。
3.4 智能化裝置
從1995年至今將這一過程稱之為我國現(xiàn)代汽車電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)程第四階段,也是至今為止最后一階段。這一歷史時(shí)期主要以制造、生產(chǎn)現(xiàn)代智能機(jī)器設(shè)備為主要目的,截止到今天一共生產(chǎn)了包括智能導(dǎo)航裝置、智能電子地圖、智能電控駕駛裝置在內(nèi)等各種現(xiàn)代化智能系統(tǒng),并且在現(xiàn)代汽車領(lǐng)域發(fā)展中得到了廣泛推廣與使用。智能系統(tǒng)充分應(yīng)用了當(dāng)前社會(huì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù),最大程度實(shí)現(xiàn)了智能電控實(shí)用與可靠性特點(diǎn),滿足了各設(shè)備系統(tǒng)協(xié)調(diào)與共享需求,為現(xiàn)代汽車生產(chǎn),發(fā)展提供了高質(zhì)量的自動(dòng)駕駛、導(dǎo)航系統(tǒng),為駕駛者操作過程帶來了更多便捷。
由此,以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換高葉靠性及價(jià)廉是對(duì)汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求,在該系統(tǒng)中,各處理機(jī)獨(dú)立運(yùn)行,控制改善汽車某方面的性能,同時(shí)在其他處理機(jī)需要時(shí)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。主處理器收集整理各從處理機(jī)的數(shù)據(jù),并生成車況站=通信控制器保證數(shù)據(jù)的正常流動(dòng)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有分級(jí)分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。除有分布式系統(tǒng)固有的些優(yōu)點(diǎn)外還具有以下特點(diǎn):(1)靈活的組成結(jié)構(gòu)。針對(duì)不同的汽車電子設(shè)備配置。無需對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)就可以使用,擴(kuò)展容易;(2)系統(tǒng)構(gòu)成方便。本系統(tǒng)所用軟硬件均為普遍流行的器件。設(shè)計(jì)人員易于進(jìn)行開發(fā)和升級(jí);(3)數(shù)據(jù)的一致性。所有子系統(tǒng)均使用同一數(shù)據(jù),不僅減少了傳感器的使用,而且還由于數(shù)據(jù)的同一性提高子系統(tǒng)的控制精度。解除了子系統(tǒng)采集轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)所帶來的負(fù)擔(dān),提高了工作效率;(4)生產(chǎn)成本降低。由于所需傳感器、導(dǎo)線束及接插件的減少,使得生產(chǎn)成本降低和安裝工作的減輕;(5)由于大量數(shù)據(jù)的交換流通,使在不增加硬件的條件下提高、擴(kuò)充子系統(tǒng)的功能成為現(xiàn)實(shí)。(6)使車載電子設(shè)備的自診斷成為現(xiàn)實(shí)。
4 我國現(xiàn)代汽車電子技術(shù)發(fā)展問題
4.1 汽車電子信息化技術(shù)
現(xiàn)代電控功能中信息化技術(shù)一般是指包括通訊與國家網(wǎng)絡(luò)TCP、IP,全球定位裝置GPS以及地理信息裝置GIS等技術(shù)理念。將上述幾種高科技系統(tǒng)應(yīng)用于現(xiàn)代汽車電子技術(shù)研發(fā)過程之中,能最快速實(shí)現(xiàn)最佳質(zhì)量信息傳遞、自動(dòng)報(bào)警、跟蹤、語音通訊等一系列實(shí)用性、智能化服務(wù)功能。此外,各裝置間資料庫還可通過110、120等專業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行信息傳遞,實(shí)現(xiàn)各資料庫之間廣泛結(jié)合。
4.2 集成安全裝置
現(xiàn)階段,汽車制造與生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛安全系統(tǒng)主要集中于主動(dòng)與被動(dòng)兩個(gè)安全裝置?,F(xiàn)代汽車電控安全系統(tǒng)一般由多項(xiàng)電子技能組成,其中就包括微型控制系統(tǒng)、傳感器設(shè)備以及電控裝置等。通常,這類安全裝置可根據(jù)當(dāng)前較為先進(jìn)集成與電控技術(shù)研發(fā)出最適合各類型車輛安全系統(tǒng),例如簾式頭部安全氣囊、安全帶電控裝置、轉(zhuǎn)向柱能量吸收裝置、膝部安全系統(tǒng)等裝置,這些裝置的發(fā)明與應(yīng)用都能為駕駛員駕駛過程提供最佳安全保障。
4.3 傳感器裝置
現(xiàn)代汽車安裝傳感器目的主要是為了最大程度促進(jìn)汽車電控化、自動(dòng)化以及高端化發(fā)展進(jìn)程。隨著現(xiàn)代汽車應(yīng)用電子技術(shù)范圍不斷擴(kuò)展,一定程度提升了汽車電控、自動(dòng)化作用,這也使汽車制造越來越依賴電控傳感器裝置。另一方面,由于現(xiàn)階段汽車電控裝置呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢(shì),每一類型車輛對(duì)電控傳感器需求都有所不同。智能動(dòng)力裝置通過對(duì)電子控制裝置的連續(xù)改進(jìn),使其具有載荷自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能。并使其功率消耗,為進(jìn)步滿足電子控制裝置的要求。應(yīng)使之采用數(shù)字式通斷控制,并帶有超載保護(hù)裝置。因此,這時(shí)候開展高質(zhì)量、高效率、低成本傳感裝置異常關(guān)鍵。同時(shí)還能有效幫助現(xiàn)代汽車傳感設(shè)備逐漸向集成化多功能微型機(jī)器方向深入發(fā)展。
4.4 節(jié)能環(huán)保
現(xiàn)代汽車環(huán)保性能是直接影響和決定全球汽車領(lǐng)域事業(yè)發(fā)展趨勢(shì)最重要因素?,F(xiàn)階段,汽車環(huán)保性能標(biāo)準(zhǔn)要求所有種類汽車務(wù)必采取環(huán)保節(jié)能的柴油發(fā)動(dòng)裝置,并推測(cè)與其相適應(yīng)電控設(shè)備。一般來說,柴油發(fā)動(dòng)裝置相比較于傳統(tǒng)汽油裝置所需成本更加經(jīng)濟(jì)性;其次節(jié)能電動(dòng)汽車作為未來汽車行業(yè)發(fā)展主要趨勢(shì),可將其分為純電控、混合控制與燃料控制三種類型。另外,許多汽車生產(chǎn)商都在致力于研究開發(fā)壓力傳感器等專業(yè)系統(tǒng),以此進(jìn)一步為汽車行業(yè)節(jié)能減排事業(yè)貢獻(xiàn)自身力量,保障汽車燃料經(jīng)濟(jì)性特征。
5 結(jié)束語
近幾年,隨著電子科技技術(shù)不斷發(fā)展,在現(xiàn)代汽車行業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛,這一新型應(yīng)用轉(zhuǎn)變也使汽車逐步由原先單純、傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品成長(zhǎng)為集高效率、高技能為一體現(xiàn)代化產(chǎn)品,從根本上取代原先相對(duì)較為陳舊老裝置,形成真正意義上的現(xiàn)代電子汽車產(chǎn)品。在許多西方國家很早之前就已經(jīng)逐步將先進(jìn)電子技術(shù)投入到汽車生產(chǎn)之中,為國家汽車領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)程奠定了強(qiáng)大基礎(chǔ)。目前,我國該行業(yè)電子技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展暫時(shí)還處在初級(jí)摸索階段,仍然需要投入大量人力、物力不間斷開展探討研發(fā)以及改修工作??梢韵嘈烹娮蛹夹g(shù)將成為日后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)汽車行業(yè)主要發(fā)展潮流之一,人性化電控裝置也將作為行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)得到大力推廣,在不久的將來將會(huì)不斷出現(xiàn)更多集經(jīng)濟(jì)型、舒適性、安全性、高效性于一身的現(xiàn)代汽車電子控制技術(shù)與裝置,為人們?nèi)粘躺?、工作帶來更多便捷與享受。
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