汽車電子技術的發(fā)展現(xiàn)狀與展望畢業(yè)論文-所有專業(yè)(編輯修改稿)
2025-02-24 03:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 獨立使用的電子裝置，它和汽車本身的性能并無直 接關系。它們包括汽車信息系統(tǒng)（行車電腦）、導航系統(tǒng)、汽車音響及電視娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、上網(wǎng)設備等。 目前電子技術發(fā)展的方向向集中綜合控制發(fā)展：將發(fā)動機管理系統(tǒng)和自動變速器控制系統(tǒng)，集成為動力傳動系統(tǒng)的綜合控制（ PCM）；將制動防抱死控制系統(tǒng)（ ABS）、牽引力控制系統(tǒng)（ TCS）和驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ ASR）綜合在一起進行制動控制；通過中央底盤控制器，將制動、懸架、轉(zhuǎn)向、動力傳動等控制系統(tǒng)通過總線進行連接。控制器通過復雜的控制運算，對各子系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)，將車輛行駛性能控制到最佳水平，形成一體化底盤控制系統(tǒng)（ UCC）。 由于汽車上的電子電器裝置數(shù)量的急劇增多，為了減少連接導線的數(shù)量和重量，網(wǎng)絡、總線技術在此期間有了很大的發(fā)展?？偩€技術是將各種汽車電子裝置連接成為一個網(wǎng)絡，通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送和接收信息。電子裝置除了獨立完成各自的控制功能外，還可以為其它控制裝置提供數(shù)據(jù)服務。由于使用了網(wǎng)絡化的設計，簡化了布線，減少了電氣節(jié)點的數(shù)量和導線的用量，使裝配工作更為簡化，同時也增加了信息傳送的可靠性。通過數(shù)據(jù)總線可以訪問任何一個電子控制裝置，讀取故障碼對其進行故障診斷，使整車維修工作變得更為簡單。 7 第二章 汽車電子 技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術的應用越來越廣泛?？梢哉f，今天的汽車已經(jīng)進入了電腦控制的時代。 電子技術在汽車上最初的應用始于 50 年代人們開始在汽車上安裝的電子管收音機， 60 年代初，汽車上應用了硅整流交流發(fā)電機和晶體管調(diào)節(jié)器，到 60 年代中期，汽車上開始采用晶體管電壓調(diào)節(jié)器和晶體管點火裝置。但更多地應用電子技術則是在 70 年代以后為解決汽車安全、污染和節(jié)油三大問題而出現(xiàn)的。 70 年代中期，微 機在汽車上得以應用，給汽車工業(yè)帶來了劃時代的變革。國外專家預測汽車上裝用的電子裝置成本將占汽車整車成本的 15％以上；汽車將由單純的機械產(chǎn)品向高級的機電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，成為所謂的 “ 電子汽車 ” 。 汽車電子技術的應用現(xiàn)狀 汽車電子技術目前發(fā)展的特征：汽車電子技術經(jīng)過較 長的時間積累后，目前正處于全面快速發(fā)展的階段，其特征主要體現(xiàn)在： ①功能多樣性。從最初的發(fā)動機電子點火與噴油，發(fā)展到如今的各種控制功能，如自動巡航、自動啟停、自動避撞等 ②技術一體化。從最初的機電部件 松散組合到如今的 機液電磁一體化， 如直噴式發(fā)動機電控共軌燃料噴射系統(tǒng)。 ③系統(tǒng)集成化。從最初單一控制發(fā)展到如今的多變量多目標綜合協(xié)調(diào)控制，如動力總成綜合控制、集成安全控制系統(tǒng)等。 ④通信網(wǎng)絡化。從初期的多子系統(tǒng)分別工作到如今的分布式模塊化控制器局部網(wǎng)絡，如以 CAN 總線為基礎的整車信息共享的分布式控制系統(tǒng)，以及無線通信為基礎的遠程高頻網(wǎng)絡通信系統(tǒng)。 汽車電子技術的發(fā)展趨勢 在過去 10 年里， 汽車 工業(yè)發(fā)生了兩個顯 著變化。一是，增長的基點正在從經(jīng)歐美市場向以亞洲國家為主的發(fā)展中地區(qū)市場轉(zhuǎn)移。數(shù)據(jù)顯示， 2021～ 2021 8 年亞洲和歐洲將會主導全球 汽車 產(chǎn)量的 89％， BRICs 和亞洲的其他國家將成為汽車 消費的主力軍。二是，在市場成熟的歐美國家， 汽車 的性能的提高更多地依賴于 電子技術 。有研究表明，從 1989 年至 2021 年，電子設備在整車制造成本所占比例，由 16％增至 30％以上。而目前每部新車的 IC 的成本約在 310 美元左右，估計到 2021 年將增長到 350 美元左右。 無論是市場重心向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，還是技術重心向 電子技術 傾斜，都將勢必影響到 汽車 電子發(fā)展的方向。而且，其技術本身也將面臨著來自性能、安全以及環(huán)保法規(guī)多方面的苛刻要求。今后 10 年， 電子技術 在 汽車 工業(yè)中扮演著多大的作用，它又應該如何承擔起 汽車 電子化的重任？ 20 世紀 90 年代，汽車電子技術進入了其發(fā)展的第三個階段，這是對汽車工業(yè)的發(fā)展最有價值、最有貢獻的階段，也將是優(yōu)化人－汽車－環(huán)境的整體關系最為重要的階段。超微型磁體、超高 效電機及集成電路的微型化，為汽車上的集中控制提供了基礎 (例如制動、轉(zhuǎn)向和懸架的集中控制以及發(fā)動機和變速器的集中 制 )。同時，智能化集成傳感器和智能執(zhí)行機構將付諸實用，數(shù)字式信號處理方式將應用于聲音識別、安全碰撞、適時診斷和導航系統(tǒng)等。 未來的智能化集成傳感器，不僅應能提供用于模擬和處理的信號，而且還能 對信號做放大和處理。同時，它還能自動進行時漂、溫漂和非線性的自 校正，具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號的質(zhì)量不受影響，即使在特別嚴酷的使用條件下，仍能保持較高的精度。它還具有結構緊湊、安裝方便的優(yōu)點，從而免受機械特性的影響。微處理機已廣泛地應用于安全、環(huán)保、發(fā)動機、傳動系、速度控制和故障診斷中。目前，美國汽車用微處理機， 8位的占多數(shù)，約占總量的 65%。 16 位和 32 位微處理機正在迅速地擴大市場；近兩年來， 16 位的用量增加約 50%，而 8 位的只增加 11%。 隨著汽車電子技術應用的增加，對有關控制軟件的需求也將會增加，并可能要求進一步計算機聯(lián)網(wǎng)。因此，要求使用多種軟件，并開發(fā)出通用的高水平語言，以滿足多種硬件的要求。到 2021 年， 汽車計算機總的單臺處理能力將達到現(xiàn)在典型計算機主機的水平。轎車上多通道傳輸網(wǎng)絡將大大地依賴于軟件。軟件總數(shù)的增加及其功能的提高，將使計算機能夠完成越來越復雜的任務。 9 多通道傳輸技術多通道傳輸技術的采用，對電子控制集成化的實現(xiàn)是十分必要和有效的。采用這種技術后，使各個數(shù)據(jù)線成為一個網(wǎng)絡，以便分享汽車中心計算機的信息。微處理機可通過網(wǎng)絡接收其他單元的信號。傳感器和執(zhí)行機構之間要有一個新式接口，以便與多通道傳輸系統(tǒng)相聯(lián)系。集成化技術汽車電子技術的一個發(fā)展趨向是功能集成化，從而實現(xiàn)更經(jīng)濟、更有效以及可診斷的數(shù)據(jù)中心 。如傳感器系統(tǒng)的集成化可減少布線，簡化控制系統(tǒng)，并可使傳感器系統(tǒng)的體積減小 60
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