【正文】 電一體化。如今的汽車上都是動輒數(shù)百個電子元件，數(shù)以捆計的汽車線路控制著汽車多個部門的協(xié)調(diào)工作，國外專家預(yù)測未來35 年內(nèi)汽車上裝用的電子裝置成本將占汽車整車成本的 25%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 ” 。 點火系統(tǒng) 回顧一下汽車上最早的電路非汽油機的點火系統(tǒng)莫屬。 起動系統(tǒng) 另外一項早期的汽車與電路相關(guān)的非起動機莫屬，早期的汽車都是用手搖式起動（就像如今的部分拖拉機），但手搖式對于女性很不方便。一位英國紳士幫一位半路熄火的凱迪拉克姑娘起動汽車時，起動桿反打?qū)е逻@位紳士死亡，而這位紳士正是當(dāng)時通用老總的好朋友，于是一場技術(shù)攻堅戰(zhàn)在老總的下令下開始展開，起動機 通過電能轉(zhuǎn)化為推動飛輪旋轉(zhuǎn)的機械能的工作形式也確立了下來。 在很長的一段時間內(nèi)，汽車上的電 4 子技術(shù)也僅僅局限于電機帶動的工作方面，可以說很長一段時間內(nèi)，汽車僅僅是一個帶了幾個電路的 “ 純 ” 機械怪獸而已。 汽車電子技術(shù)回顧 車電子技術(shù)的發(fā)展及其大規(guī)模地應(yīng)用是從 20 世紀(jì) 70 年代末開始的，從 20 世紀(jì) 70年代到 80 年代，大致經(jīng)歷了 3 個發(fā)展階段。 第二個發(fā)展階段為 1974～ 1982 年，以集成電路和 16 位以下的微處理器在汽車上的應(yīng)用為標(biāo)志。這期間最具代表性的是電子汽油噴射技術(shù)的發(fā)展和防抱死 (ABS)技術(shù)的成熟，使汽車的主要機械功能用 電子技術(shù)來控制。 第三個發(fā)展階段為 1982～ 1990 年，微電腦在汽車上的應(yīng)用日趨可靠和成熟，并向智能化方向發(fā)展。 從 2020 年開始，可以說進入了汽車電子技術(shù)的第四個發(fā)展階段。當(dāng)然目前第三代技術(shù)有些我們都還沒辦法實現(xiàn)。從現(xiàn)代汽車上所使用的電子設(shè)備的價格比例看，歐美汽車上所用的電子設(shè)備的價格已占到整車價格的 5 15%～ 20%，而我國生產(chǎn)的汽車，目前所用的電子設(shè)備的價格只占到整車價格的 %。現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了汽車的動力性、經(jīng)濟性和安全性，改善了汽車行駛的穩(wěn)定性和舒適性，推動了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且還為電子產(chǎn)品開拓了更加廣闊的市場，從而推動了電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 現(xiàn)代汽車電子技術(shù) 汽車電子是車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置的總稱。汽車電子最重要的作用是提高汽車的安全性、 舒適性、經(jīng)濟性和娛樂性。 汽車電子化被認(rèn)為是汽車技術(shù)發(fā)展進程中的一次革命，汽車電子化的程度被看作是衡量現(xiàn)代汽車水平的重要標(biāo)志，是用來開發(fā)新車型，改進汽車性能最重要的技術(shù)措施。 據(jù)統(tǒng)計，從 1989 年至 2020 年，平均每輛車上電子裝置在整個汽車制造成本中所占的比例由 16%增至 23%以上。 按照對汽車行駛性能作用的影響劃分，可以把汽車電子產(chǎn)品歸納為兩類：一類是汽車電子控制裝置，汽車電子控制裝置要和車上機械系統(tǒng)進行配合使用，即所謂 “ 機電結(jié)合 ” 的汽車電子裝置；它們包括發(fā)動機、底盤、車身電子控制。它們包括汽車 6 信息系統(tǒng)（行車電腦）、導(dǎo)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(shè)備等?？刂破魍ㄟ^復(fù)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）。總線技術(shù)是將各種汽車電子裝置連接成為一個網(wǎng)絡(luò)，通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送和接收信息。由于使用了網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計，簡化了布線，減少了電氣節(jié)點的數(shù)量和導(dǎo)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。 7 第二章 汽車電子 技術(shù)的應(yīng)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(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。 電子技術(shù)在汽車上最初的應(yīng)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(yīng)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。 70 年代中 期，微機在汽車上得以應(yīng)用，給汽車工業(yè)帶來了劃時代的變革。 汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 汽車電子技術(shù)目前發(fā)展的特征：汽車電子技術(shù)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)。從最初單一控制發(fā)展到如今的多變量多目標(biāo)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。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(luò)，如以 CAN 總線為基礎(chǔ)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(chǔ)的遠(yuǎn)程高頻網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。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。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(shù) 。而目前每部新車的 IC 的成本約在 310 美元左右，估計到 2020 年將增長到 350 美元左右。而且，其技術(shù)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。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(chǔ) (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 )。 未來的智能化集成傳感器，不僅應(yīng)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。它還具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方 便的優(yōu)點，從而免受機械特性的影響。目前，美國汽車用微處理機， 8位的占多數(shù)，約占總量的 65%。 隨著汽車電子技術(shù)應(yīng)用的增加，對有關(guān)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)。到 2020 年，汽車計算機總的單臺處理能力將達(dá)到現(xiàn)在典型計算機主機的水平。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(fù)雜的任務(wù)。采用這種技術(shù)后，使各個數(shù)據(jù)線成為一個網(wǎng)絡(luò)，以便分享汽車中心計算機的信息。傳感器和執(zhí)行機構(gòu)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。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%80%。這一系統(tǒng)除了中心電腦外，甚至包括多達(dá) 23 個微處理器及大量傳感器和執(zhí)行部件，組成一個龐大而復(fù)雜的信息交換與控制系統(tǒng)，車用計算機的容量要求已與現(xiàn)代 PC 機不相上下，計算速度則要求更高。光導(dǎo)纖維可為此傳輸網(wǎng)絡(luò)提供傳輸介質(zhì)，以解決電子控制系統(tǒng)防電磁干擾的問題。此外采用不同線束的表面安裝技術(shù)、多層印刷電路板和厚膜混合技術(shù)，將使電子控制器件變得更為緊湊，因此，作為變革電子產(chǎn)品安裝形態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)也將起重要的作用。隨著電控器件在汽車上越來越多的應(yīng)用，車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要。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。在該系統(tǒng)中，各處理機獨立運行，控制改善汽車某一方面的性能，同時在其它處理機需要時提供數(shù)據(jù)服務(wù)。通信控制器保證數(shù)據(jù)的正常流動。采用電子技術(shù)是解決汽車所面臨的諸多技術(shù)問題的最佳 方案。目前，國產(chǎn)汽車的電子技術(shù)應(yīng)用多數(shù)還處于初級階段。國內(nèi)現(xiàn)在采用的電子裝置主要包括發(fā)動機的燃油噴射、電子點火 10 控制、汽車安全性方面的安全氣囊、 ABS 等領(lǐng)域，而且多數(shù)為直接引進國外產(chǎn)品組裝。 近年