575203399毕业设计（论文）浅谈电子技术在汽车上的应用.doc

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1、摘要随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛，汽车电子化的程度也越来越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。可以说，今天的汽车已经进入电子控制的时代，而这一切都依赖于电子技术的发展。国外专家预测，汽车上装备的电子装置成本将占汽车整车成本的15%以上。汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展，“电子汽车”走向未来。 关键词：电子技术、装置、汽车AbstractThe auto industry and electronic industry development, in the modern bus, electronic technol

2、ogy used more widely, automobile electronic degree more and more is also high. Automobile electronic technology is auto technology and electronic techniques. Can say, todays cars have entered the electronic control period, but it all depends on the development of electronic technology. Foreign exper

3、ts predict, bus equipment electronic device cost will account for more than 15% of the auto cost. Cars will be mechanical products from pure to advanced mechtronie product direction, electronic car into the future.Keywords: electronic technology ; device ;vehicle目录摘要IAbstractII1 设计总则11.1 课题的来源11.2 设

4、计背景11.2.1 汽车电子的介绍11.3 类别21.4 变化22 我国汽车电子行业呈现的七大特点分析43 汽车电子系统开发方案的介绍53.1 车控电子产品的开发流程53.2 车控电子产品软件开发流程53.3 车控电子产品代码生成过程63.4 汽车电子系统划分74 现在汽车电子技术在汽车上的应用状况84.1 在发动机上的应用：84.1.1 电子控制喷油装置84.1.2 电子点火装置（ESA）84.1.3 动力传动电子控制系统84.1.4 车身电子控制系统94.1.5 多媒体娱乐、通讯系统94.2 电子技术在底盘上的应用：94.2.1 电控自动变速器（ECAT）94.2.2 防抱死制动系统（AB

5、S）104.2.3 电子转向助力系统104.2.4 适时调节的自适应悬挂系统104.2.5 常速巡行自动控制系统（CCS）105 汽车电子技术发展的趋势125.1 传感器125.2 微处理器（ECU）125.3 执行器135.4 控制策略135.5 总线技术135.6 新型42V供电电源145.7 安全技术145.8 多媒体娱乐与智能通讯系统155.9 软件新技术应用155.10 智能汽车及智能交通系统（ITS）的研究及应用155.11多通道传输技术165.12 数据传输载体方面的电子新技术应用165.13 汽车车载电子网络166 结论与展望186.1 结论186.2 展望186.2.1 现代

6、汽车无不与电子产品有关186.2.2 汽车安全电子产品有着巨大的市场潜力196.2.3 汽车电子防盗产品有庞大的市场空间206.2.4 电子导航系统是现代汽车信息化发展的重要标志216.2.5 汽车音响及车载DVD的市场前景诱人226.2.6 高端车载电视成市场新宠236.2.7 电子信息技术给汽车零配件产业提供了全新的发展空间236.2.8 车用电子产品是市场竞争的“重要领域”246.2.9 汽车电子产业蓬勃的生机和广阔的前景24参考文献26致谢271 设计总则1.1 课题的来源本课题浅谈电子技术在汽车上的应用来源于湖北汽车工业学院汽车工程系汽车教研室。1.2 设计背景1.2.1 汽车电子的

7、介绍汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器CPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。1. 2. 2电子点火装置（ESA）1电控自动变速器（ECAT） 1. 2防抱死制动系统（ABS） 2. 3电子转向助力系统 3. 4适时调节的自适应悬挂系统 4. 5常速巡行自动控制系统（CCS）汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志

8、，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。 据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16增至23以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。 1.3 类别按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例

9、如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。 目前电子技术发展的方向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制（PCM）；将制动防抱死控制系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）和驱动防滑控制系统（ASR）综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统

10、通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统（UCC）。 由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单

11、。 1.4 变化汽车电子技术的应用将使汽车发生以下主要变化： 一、汽车的机械结构还将发生重大的变化，汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展，实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构，例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。 二、汽车12伏供电系统向42伏转化。 随着汽车电子装置越来越多，消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源，已满足不了汽车上所有电气系统的需要。今后将采用集成起动机发电机42伏供电系统，发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右，发电效率将会达到80以上。42伏汽车电气系统新标准的实施，将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革，机械式的继电

12、器、熔丝式保护电路将被淘汰。 三、汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化。智能汽车装备有多种传感器，能够充分感知驾车者和乘客的状况，交通设施和周边环境的信息，判断乘员是否处于最佳状态，车辆和人是否会发生危险，并及时采取对应措施。 今天，社会进入了信息网络时代，人们希望汽车不仅仅是一种代步工具，更希望在汽车是生活及工作范围的一种延伸，在汽车上就像呆在自己的办公室和家里一样，可以收听广播，打电话，上互联网，处理工作。随着数字技术的进步，汽车也将步入多媒体时代。利用 windows 操作系统开发的车载计算机多媒体系统，具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能。可以预见到的将来，汽

13、车装置自动导航和辅助驾驶系统，驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中，汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施，一边驾驶着汽车，一边欣赏着音乐电视，还可上网预定饭桌、机票等 。2 我国汽车电子行业呈现的七大特点分析汽车电子信息产品是一大市场，市场将年增7%，车载远程信息处理系统市场达到200亿美元。据汽车用品之家社区，专家介绍随着我国汽车业发展迅速，目前我国汽车电子业呈现出七大发展特点： 一、汽车工业正处于科技创新时代，传统机电产品成为高新技术产品，汽车产业已成为高新技术装备起来的产业。 二、法规和市场推动着汽车电子信息技术的发展，能源、排放、噪声、

14、安全法规日趋严格，客户对舒适性的要求不断提高，推动着汽车电子信息技术的发展。我国也将实施欧排放标准，欧洲将实施欧排放标准，德国已开发出百公里油耗一升的汽车。提升汽车安全性的安全带、安全气囊、ABS、ASR等都已智能化。 三、汽车和发动机系统微处理器的规模越来越大。汽车微处理器越来越多，有的车型达60个，并采用LIN、CAN网络控制，汽车电子产品已占汽车总成本的1/3，软件部分占 4%，这一两年预计将超过10%。IC也将不断趋于集成化，如今的一个IC可实现相当于以前多个IC的功能。为适应电子系统发展需求，汽车供电系统将从 12V发展到42V。 四、将普及电控电喷系统，提高动力系统效率，可以看出所

15、有发动机已采用了电子技术，厂商也正在普及和提高：电控高压共轭柴油机正大量研究，电力电子模块混合动力驱动系统成驱动主力，氢燃料电池混合动力汽车商业化取得新进展，电控复合火花点火发动机迅速普及，高级电控均匀充气压燃发动机正加紧研究。 五、线控或驱动系统迅速发展，线控转向、线控制动正加紧研究，线控将取代机械系统，汽车底盘将发生革命性变化。 六、ITS正迅速兴起，包括汽车的智能化、公路的自动化和导航系统等。七、综合控制成为汽车电子信息技术发展趋势，包括动力传动系统、底盘与安全系统、车身与防盗系统等，远程信息处理系统将使蓝牙技术广泛应用于汽车，汽车智能化将不断升级。 3 汽车电子系统开发方案的介绍车控电

16、子产品是软硬件结合的嵌入式系统。为了节约资源，缩短产品开发周期，一般应采取软硬件同步开发的方案。 3.1 车控电子产品的开发流程车控电子产品是软硬件结合的嵌入式系统。为了节约资源，缩短产品开发周期，一般应采取软硬件同步开发的方案。车控电子产品的开发工具对软硬件的同步开发、调试提供了很好的支持。车控电子产品的软件开发分为功能描述、软件设计、代码生成、操作系统环境下高级调试等步骤。车控电子产品的硬件开发分为硬件描述、硬件设计、硬件调试等步骤。当软件设计完成后，通过使用相应的工具，完成在虚拟ECU平台上的验证。当硬件设计完成后，与硬件一起进行软硬件集成调试。通过这种开发方式，缩短了产品上市的时间。

17、3.2 车控电子产品软件开发流程汽车车控电子产品软件开发流程是“V”形开发流程。“V”形开发流程分为五个阶段，即功能设计、原型仿真、代码生成、硬件在回路仿真HIL、标定。 在功能设计阶段使用的主要工具是MATLAB。通过使用MATLAB提供的Simulink、Stateflow等工具，完成控制方案的设计、功能模块的设计、控制算法的设计等任务，并进工行初步的仿真模拟工作。在原型仿真阶段使用的主要工具是DSPACE。使用DSPACE提供的快速控制原型RCP工具完成离线的仿真工作。在开始该阶段之前，需要使用Real Time Workshop、Targetlink等工具完成由Simulink、Sta

18、teflow等产生的代码向标准 C代码的转换工作。 3.3 车控电子产品代码生成过程在进行向标准 C代码的转换的过程中，可以根据需要加入符合OSEK规范的嵌入式实时操作系统。在代码生产阶段使用的主要工具是CodeWarrior。通过使用CodeWarrior提供的编译器、调试器等工具，完成从标准C代码向目标硬件平台上的产品代码的转换工作。下图表示了车控电子产品的代码生成过程。 3.4 汽车电子系统划分汽车电子产品可分为两大类：1. 汽车电子控制装置，包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统。2. 车载汽车电子装置，包括汽车信息系统(车载电脑)、汽车胎压监测系统、导航系统、汽车视听娱

19、乐系统、车载通信系统、车载网络等。 下图所示为汽车电子系统的划分示意图。 。 4 现在汽车电子技术在汽车上的应用状况4.1 在发动机上的应用：4.1.1 电子控制喷油装置在现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰，电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态，使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。经过实验并修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律、事先把这些客观规律编成程序存在微机的存储器中，当发动机工作时，根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数，按预先编好的运算程序进行运算、

20、然后和内存中的最佳工况的参数进行比较和判断再调整供油量。这样就能够使发动机一直处于最优工作条件下运行，从而使发动机的综合性能得到提高。 4.1.2 电子点火装置（ESA）它由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，这样可以节约燃料，减少空气污染。此外，新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在15%以上，而效果更明显的则是在环境保护方面。 4.1.3 动力传动电子控制系统主要包括发动机电子控制（包括汽油机和柴油机）、自动变速器控制（ECT、CVT/ECV

21、T等）以及动力传动总成的综合电子控制等。控制系统主要由各种传感器、执行机构和电控单元（ECU）组成。其主要是保证汽车在不同的工况下均能处在最佳状态下运行，并简化驾驶员的有关操作，从而降低油耗和排放，减少动力传动系统的冲击，减轻驾驶人员的劳动强度，提高汽车的动力性、经济性和舒适性。4.1.4 车身电子控制系统主要包括安全气囊（SRS）、自动座椅、自动空调控制、车内噪音控制、中央防盗门锁、视野照明控制、自动刮水器、自动门窗、自动防撞系统以及满足不同用电设备的电源管理系统。主要是用来增强汽车的安全性、舒适性和方便性。4.1.5 多媒体娱乐、通讯系统主要包括车载多媒体系统、驾驶员信息系统、语音系统、智

22、能交通系统(ITS)、车辆导航系统(GPS/DGPS等)、计算机网络系统、状态监测与故障诊断系统等。用于联结“人车外界环境信息”，以及协调整车各部分的电子控制功能。 除此之外，在发动机部分利用电子技术的内容还有：废气再循环（EGR）、怠速控制（ISC）、电动油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发及系统自我诊断功能等，它们在不同的车型上都或多或少地被应用。 4.2 电子技术在底盘上的应用：4.2.1 电控自动变速器（ECAT）ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的

23、位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。传动系统的电子控制装置，能自动适应瞬时工况变化，保持发动机以尽可能低的转速工作。电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接，并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵，而且能实现最佳的行驶动力性和安全性。 4.2.2 防抱死制动系统（ABS）该系统是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率（15-20%），从而使汽车在各种路面上制动时，车轮与

24、地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。驱动防滑系统（ASR）也叫做牵引力控制系统（TCS或TRC），是ABS的完善和补充，它可以防止起动和加速时的驱动轮打滑，既有助于提高汽车加速时的牵引性能，又能改善其操作稳定性。 4.2.3 电子转向助力系统电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力。这种微机控制的转向助力系统和传统的液压助力系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点，最优化的转向作用力、转向回正特性，提高了汽车的转向能力和转向响应特性，增

25、加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。 4.2.4 适时调节的自适应悬挂系统自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性，以适应当时的负荷，保持悬挂的既定高度。这样就能够极大地改进车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。 4.2.5 常速巡行自动控制系统（CCS）在高速长途行驶时，可采用常速巡行自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门以调整车速。若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大节气门开度；在下坡时，又自动关小节气门开度，以调节发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速挡或制动时，这种控制系统

26、则会自动断开。 随着世界各大汽车产家对汽车安全问题的高度重视，安全气囊系统、行驶动力学调节系统（FDR或VDC）、防撞系统、安全带控制、照相控制等方面已大量采用了电子新技术。5 汽车电子技术发展的趋势随着更加先进的灵巧型传感器、快速响应的执行器、高性能ECU、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通讯技术在汽车上的广泛应用，现代汽车正朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化产品方向发展，以达到“人汽车环境”的完美协调。5.1 传感器随着汽车电子化发展，自动化越高，对传感器的依赖程度也就越大。汽车用传感器的种类多样化和使用数量的增加，使得传感器朝着多功能化、集成化、智能化和微型化

27、方向发展。这些将使未来的智能化集成传感器不仅能提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作放大等处理；同时它还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响，即使在特别严酷的使用条件下仍能保持较高的精度；另外，它还具有结构紧凑、安装方便的优点，从而免受机械特性的影响。5.2 微处理器（ECU）自从1976美国通用汽车公司成功的将ECU应用到汽车发动机的控制系统中后，汽车电子控制系统进入到了新的高速发展阶段，随后ECU被应用到动力传动、车身、安全等控制系统中。由于汽车用ECU对可靠性、信息处理能力、实时控制能力及成本上的特殊要求，基于通用芯片开

28、发出的ECU已经很难满足汽车电子控制系统的要求，因此，开发出具有多路同步实时控制、自带A/D与D/A、自我诊断、高输人/输出等功能的汽车专用ECU系统具有很高的现实意义。随着汽车电子控制日趋集中化，ECU需要处理的信息量不断增加，因此，16位和32位ECU将成为未来汽车用ECU的首选。预计在今后几年需求量将增加50%以上、逐步成为车用ECU的主流。5.3 执行器目前，汽车上所使用的执行器主要有电磁式、电动式和气动液动式。电磁和电动式的执行器是以电为动力的操作机构，具有体积小、重量轻、响应速度快、耗能小的特点，但、是，与气动液动式执行器相比，输出驱动能力则不足；无法满足未来汽车控制领域大驱动输出

29、的需要。但是，随着新材料、新工艺、新机构设计的采用，电磁和电动式执行器将逐渐取代气动液动执行器，尤其是在未来汽车普遍更换42V新型电源系统之后，输出驱动能力将大幅度提升，完全可以取代传统的气动液动系统。5.4 控制策略目前在汽车电子控制系统中广泛采用的是PID控制理论，是一种使用于单输入/输出、线性定常系统的经典控制理论。但由于汽车中需要控制的对象往往具有很强的时变和非线性，控制系统的输入和输出参数也越来越多，采用以状态空间为基础、适用于多输入/输出、非线性时变系统的现代控制理论已成必然，如最优控制、自适应控制、模糊控制等。5.5 总线技术利用总线技术将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表

30、等联接起来，从而构成汽车内部局域网，实现各系统间的信息资源共享。其优点主要有：（1）大大减少线束数量、连接点及体积，提高系统的可靠性和可维护性；（2）采用通用传感器，达到数据信息共享的目的；（3）改善系统的灵活性，即通过系统的软件可实现系统功能的变化。根据侧重功能的不同，SAE将总线划分为A、B、C三大类：A类是面向传感器和执行器的一种低速网络，主要用于后视镜调整、灯光照明控制、电动车窗等控制等。目前，A类的主流是LIN；B类是应用于独立模块间的数据共享中速网络，主要用于汽车舒适性、故障诊断、仪表显示及四门中央控制等，其目前主流是低速CAN（又称车身CAN）；C类是面向高速、实时闭环控制的多路

31、传输网络，主要用于发动机、ABS和自动变速器、安全气囊等的控制，目前C类主流是高速CAN（又称动力CAN），但是随着下一代高速、具有容错能力的时间触发方式的“X-by-Wire”线控技术的发展，将逐渐代替高速CAN在C类网中的位置，力求在未来510年之内使传统的汽车机械系统变成通过高速容错通讯总线与高性能CPU相连的百分之百的电控系统，完全不需要后备机械系统的支持，其主要代表有TTP/C和FlexRayo而在多媒体与通讯系统中，MOST、IDB-1394和“蓝牙”技术成为了今后的发展主流。另外，光纤凭借其高传输速率和抗干扰能力，越来越广泛的用作高速信号传输介质。5.6 新型42V供电电源随着汽

32、车电控技术的不断发展，使汽车电子装置在整车中所占比例和相应的耗电量不断提高，使现有的12V电源系统供电能力趋于饱和或不足，无法满足下一代汽车设计中新增电子设备的需求，如无凸轮轴电磁式电控配气相位机构、飞轮复合式起动发电机系统、电加热三效催化转化器以及新型电力制动和电力转向系统等，它们在传统的12V电源系统中难于实现，而这些新技术又是公认的未来汽车技术发展的重要方向。因此，采用更高供电电压的电源系统成为必然趋势。5.7 安全技术从近两年召开的一些大型国际汽车技术研讨会和展会（如“2004国际ITS会议”、“Convergence 2004国际汽车电子展等”）可以看出，未来汽车电子控制的重要发展方

33、向是汽车安全领域。主要有以下几个方向：（1）利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统；（2）利用近红外纳米开发各种能监测司机行为的安全系统；（3）高性能的轮胎综合监测系统；（4）自适应自动驾驶系统；（5）驾驶员身份识别系统；（6）安全气囊和ABS/ASR，以及车身动态控制系统将更加完善。5.8 多媒体娱乐与智能通讯系统随着第三代移动通讯技术和计算机网络技术的不断发展，未来汽车正朝着移动办公室、家庭影院方向发展，为司机和乘客提供进行中的实时通讯和娱乐信息，并把汽车和道路及其它远程服务系统结合起来，构建未来的智能交通系统（ITS）。具体功能：（1）提供丰富的多媒体设施环境，利用GPS、GSM

34、网络实现导航、行车指南、无线因特网以及汽车与家庭等外部环境的互动。（2）具备远程汽车诊断功能，紧急时能够引导救援服务机构赶到故障或事故地点。5.9 软件新技术应用随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也将会增加，并可能要求进一步计算机联网。因此，要求使用多种软件，并开发出通用的高水平语言，以满足多种硬件的要求。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件，软件总数的增加及其功能的提高，将能够使计算机能完成越来越复杂的任务。5.10 智能汽车及智能交通系统（ITS）的研究及应用汽车智能化相关的技术问题已受到汽车制造商们的高度重视。其主要技术中“自动驾驶仪”的构想必将依赖于电子技术实现。智能交

35、通系统（ITS）的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合，它能根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。它装有电子地图，可以显示出前方道路、并采用卫星导航。从全球定位卫星获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选出最佳行车路线。未来的某天，路上行驶的都会是由计算机控制的智能汽车。5.11多通道传输技术多通道传输技术由试验室将逐步进入实用阶段。采用这种技术后，使各个数据线成为一个网络，以便分离汽车中心计算机的信息。微处理机可通过网络接收其它单元的信号。传感器和执行机构之间要有一个新式接口，以便与多通道传输系统相联系。5.12

36、数据传输载体方面的电子新技术应用汽车电子技术未来将实现整车控制系统。这一系统要求有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统，车用计算机的容量要求更大，计算速度则要求更高。由于汽车用计算机控制系统的数量日益增多，采用高速数据传输网络日益显得必要。光导纤维可为此传输网络提供传输介质，以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。5.13 汽车车载电子网络随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要。以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及价廉是对汽车电子网络系统的要求。在该系统中，各从处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能。同时在

37、其它处理机需要时提供数据服务。主处理机收集整理各从处理机的数据，并生成车况显示。通信控制器保证数据的正常流动。此外，电子技术中的集成化制造技术等在未来几年内也将会有大的突破。纵观近十年来汽车技术的重大成就，大都是在应用电子技术上进行的突破，电子技术已成为汽车工业发展的重要动力源泉。目前，我国汽车工业面临入世的巨大冲击，能否在未来的世界汽车业竞争中能否掌握主动权，关键取决于能否在电子技术上占领制高点。加快汽车电子技术新领域的研究是我国汽车工业发展的当务之急。6 结论与展望6.1 结论汽车的各种操纵系统正向电子化、自动化方向发展。传统的汽车机械操纵系统奖变成通过高速容错通信总线与高性能CPU相连的

38、电气系统，如汽车将采用电气马达和电控信号来实现线控驾驶，线控制动、线控油门和电控悬架等，采用这些线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制。自20世纪70年代以来，汽车工业的飞速发展都是在电子技术的推动下实现的，而未来几年内的汽车领域的技术革新将有70%来自于电子技术的进步。可见，电子技术在未来汽车工业中所起到的作用是不可替代的。对于我国汽车工业来说，汽车电子产业仍处于初期阶段，因此，必须正确把握未来汽车电子技术发展方向，加快相关技术的研究与开发工作，以便形成自己的优势，实现民族汽车产业的快速崛起。6.2 展望6.2.1 现代汽车无不与电子产品有关走进车展，你不禁会为汽车行业吸收新技术的速度

39、之快而惊叹不已。在各家推出的高档新车中，几乎无一不与卫星定位系统和电子信息技术相关。由此不难想象，今后，无论你驾车走到哪里，你都可以享受到新技术为你带来的一系列服务，其中包括卫星定位导向、获取周边信息、收发电子邮件、享受CD播放等。从舒适、便捷和豪华的角度来看，新型汽车给人带来的已不仅仅是一个普通的交通工具，而是一次汽车文化的革命，也是一种气派和现代生活的体现。今后汽车发展的真正方向应该是如何使用新型材料，在增加汽车舒适、便捷程度的同时，最大程度地减轻汽车的重量，从而达到省油、利于环保的目的。人们在惊叹先进豪华的同时，关心最多的也还是汽车是否省油。一些厂家已开始使用高压电子直喷式发动机，使油耗

40、从每百公里8.5升降到6.5升；还有厂家目前正考虑在继续使用燃油的基础上，用电或其他能源支持水泵、油泵、空调、风机、CD机等各种汽车辅助部分的运转，以便最大程度地减少油耗。 6.2.2 汽车安全电子产品有着巨大的市场潜力 近年来世界各国法规对汽车的被动安全性提出了越来越严格的要求，促使各汽车制造商采取各种措施满足法规要求。为了21世纪的汽车更加安全可靠，同时为提高自己产品的市场竞争能力，各汽车制造商在使其产品满足法规要求基础上，装备了多种新装置来提高汽车的被动安全性能。其中包括：驾驶员座位处正面碰撞安全气囊、副驾驶员座位处正面碰撞安全气囊、装在车门内的侧面碰撞安全气囊、碰撞安全车身、后中间座椅

41、三点式安全带、感知撞击的门锁解除系统等。近年来尤其日本各大汽车公司相继开发了21世纪先进安全实验车ASV的研究工作。其中丰田汽车公司在已完成的TOYOTAASV上采用了很多新型安全技术装备。 在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛，今天的汽车已经进入了电脑控制的时代。电子技术和计算机技术的发展为汽车技术性能的提高，经济性和舒适性的改善，乃至对减少汽车废气污染都创造了良好的条件。汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本

42、中所占的比例由16%增至23%以上。在-些豪华轿车上使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车、尤其是发动机上所有的系统。 现代汽车点火、喷油和空燃比(A/F)的控制采用了微机ECU；液力式自动变速器采用了微机ECT控制；定速巡航采用了微机CCS控制；制动系统ABS化(防滑移)；驱动系统采用了微机ASR控制(防滑转)；车身高度和悬架刚度的调节采用了微机ASC控制；碰撞保护系统采用安全气囊SRS控制。控制系统微机化、报警自诊系统走向了代码化和语言化。它们都离不开传感器，传感器又叫“转换器”。它把非电量给微机ECU；ECU又通过执

43、行元件把电量变为非电量，完成自动化控制。 中国汽车工业的发展良好，汽车总量增长迅速。但与此同时中国2003年的道路交通事故数量再度上升，死亡人数也在逐年增多。行驶安全成为每一个新老驾驶者最为关心的切身问题。因此，帮助促进行车安全、人身安全的汽车安全产品开始成为是汽车用品市场的新宠。而应用感应技术的汽车安全电子产品尤其存在巨大的市场潜力。目前，一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达二百余只。到2005年汽车传感器的市场将达到84.5亿美元，增长率为6.5%。而很多传感器正是针对行车安全和人身安全而应用于汽车。 6.2.3 汽车电子防盗产品有庞大的市场空间现代

44、汽车的盗窃事故已是全球性的问题，可以说是在反盗窃的斗争中发展了汽车的防盗技术，我国私人汽车的保有量已经突破了1000万辆，人们对自己的爱车也愈加爱护。而盗窃车辆的犯罪活动也日益增多。中国目前的经济水平决定了汽车是个人消费中除住房以外最大的支出，汽车也是可以移动的最大价值的个人财产。所以它的防盗安全是每一个车主关心的问题，为提高汽车的安全防盗性能，现在不仅在高级轿车上装置有防盗系统，就连普通的货车和摩托车上大多都安装了防盗装置。由于这种强烈的主动性需求，为汽车防盗产品的发展提供了庞大的市场空间。无论是传统的机械式、液压管式或是先进的电子式甚至是较为昂贵的GPS式防盗装置在中国的应用前景都十分广泛

45、。这里所讲的防盗装置不是指常规的点火锁和普通门锁，而是使偷盗者用一般手段无法盗窃汽车或汽车上的某些重要、珍贵的部件的特殊装置，当然这些防盗装置一般都安装在车上很隐蔽的地方。 随着汽车市场的一路升温，盗窃汽车的犯罪案件也与日俱增。因此新车开回家第一件要紧事就是加装防盗装置。随着电子技术的发展，在原有中央门锁的基础上，又发展到现在的电子门锁、微机控制的带自动报警的防盗系统、电子密码点火(钥匙)锁等，使汽车门锁实现了电子控制。目前汽车防盗市场上较为流行的“对抗法宝”主要有：如机械式、电子类、GPS卫星定位系统等防盗产品。 汽车防盗技术是与反偷盗中发展起来的一间高新技术，它融入了众多新技术和新设备，特

46、别是微电子技术的应用，使汽车防盗技术获得极大的进步。汽车防盗装置由初期的机械控制，发展成为电子密码-遥控呼救-信息报警。初期的汽车防盗装置主要用于控制门锁、门窗、启动器、制动器，切断供油等联锁机构，以及为防止盗贼拆卸零件而设计的专用套筒扳手。随着电子软件和遥感系统的发展，汽车防盗装置日趋严密和完善，并不断推出日新月异的新产品。当然不论何种防盗装置，对于盗车贼的作案手段来讲不可能获得完全的防盗效果，但防盗装置确实降低了盗车案发率，而且还不断推出新型产品。 6.2.4 电子导航系统是现代汽车信息化发展的重要标志 信息与通讯革命己进入到我们社会的很多领域，汽车与公路运输也不例外。有人说过去汽车的行驶

47、是靠汽油，未来则是靠信息，即为没有信息汽车就不能安全和高效的运行。由于信息时代的到来，人们对信息的依赖也越来越大。如何使汽车成为一个移动的信息中心，在汽车里也像在办公室或家中一样，能通过电话、传真、电子邮件、数字广播、电视传输等与外界保持联系，对提高人们的效率、生产率来说都是十分重要的。因此，无论是对外联系或对内(车辆内部各系统、部件之间)的联系均离不开电子技术。汽车电子化、智能化是现代汽车发展的重要标志之一。智能汽车装备有多种传感器，能够充分感知驾车者和乘客的状况以及交通设施和周边环境的信息，判断乘员是否处于最佳状态，车辆和人是否会发生危险，并及时采取相应措施。 在欧美汽车保有率达到500辆/千人以上的情