摘 要: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,汽車電子技術的應用極大地改善了汽車在節(jié)能、安全、舒適等方面的性能。文章介紹了汽車電子技術的應用與發(fā)展歷程,全面分析了汽車電子技術的應用現(xiàn)狀,并在此基礎上,總結了汽車電子技術的發(fā)展趨勢與方向。
關鍵詞:汽車電子技術;應用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展,為滿足消費者在汽車節(jié)能、安全、舒適、便捷和豪華等方面對汽車性能所提出的更高要求,在現(xiàn)代汽車上,電子技術的應用越來越廣泛。例如:為使發(fā)動機更節(jié)能、更環(huán)保,采用了電子點火系及微機控制點火系;為保證汽車在制動中的操縱性能,采用了自動防保死系統(tǒng)(即ABS)。汽車電子技術是汽車技術與電子技術相結合的產(chǎn)物。目前,汽車上裝用的電子裝置成本一般已達整車成本的23%左右,有些品牌的高檔轎車上甚至達到了30%以上,在高檔豪華轎車上更是占到50%~60%,汽車已由單純的機械產(chǎn)品向高級的機電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展,汽車電子控制技術成為現(xiàn)代汽車的重要組成部分,其性能的好壞直接影響到汽車的動力性、經(jīng)濟性、可靠性、安全性、環(huán)保及安全舒適性,電子化、智能化、網(wǎng)絡化也成為現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標志之一。
一、 汽車電子技術的發(fā)展進程
汽車電子技術是汽車技術和電子技術相結合的產(chǎn)物。汽車電子技術發(fā)展過程中是一個重要的汽車革命,汽車電子的程度被視為一個衡量現(xiàn)代汽車水平的重要標志之一。隨著大眾對汽車經(jīng)濟性、安全性和舒適性等方面要求的不斷提高和汽車技術、電子技術、計算機及信息技術的不斷發(fā)展,電子技術在現(xiàn)代汽車上的研究應用越來越廣泛。汽車電子技術的發(fā)展可分為以下四個階段。
第一階段,從20世紀50年代初到60年代末,此階段代表的電子器件有整流器、電壓調(diào)節(jié)器、晶體管無觸點點火裝置、閃光器等。
第二階段,從20世紀70年代初到80年代中期,主要是開發(fā)汽車各系統(tǒng)專用的獨立控制部分,電子裝置被應用在某些機械裝置無法解決的復雜控制功能方面,如發(fā)動機控制系統(tǒng)、制動防抱死(ABS)系統(tǒng)等。
第三階段,從20世紀80年代中期到90年代中期,這個階段主要的發(fā)展是可以完成所有功能和綜合系統(tǒng)的各種汽車整個系統(tǒng)的微機控制。
第四階段,從21世紀開始,微機運算速度提高和存取位數(shù)增加,計算機網(wǎng)絡與信息技術的發(fā)展日新月異,這個階段主要的研究智能控制車輛技術和網(wǎng)絡控制技術,更好地實現(xiàn)了實時控制。
二、 汽車電子技術的發(fā)展趨勢與展望
當前,汽車電子技術進入了優(yōu)化人-汽車-環(huán)境的整體關系的階段,隨著人們對汽車的安全、環(huán)保、舒適、娛樂等要求的不斷提高。
(一)汽車電子技術的發(fā)展
1. 環(huán)保性
環(huán)保性的要求決定了全球汽車行業(yè)最主要的發(fā)展趨勢為發(fā)展燃料燃燒更高效、排放更低碳的發(fā)動機。目前最主要的發(fā)展方向有兩個:其一,采用先進的柴油發(fā)動機并發(fā)展先進的配套電子控制系統(tǒng),一般而言,柴油發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性比汽油發(fā)動機可提高3~4成;其二,環(huán)保型電動汽車也是未來發(fā)展的主要趨勢,其主要可分為純電動、混合動力和燃料電池等類型。此外,汽車制造商也在抓緊開發(fā)氣缸壓力傳感和均質(zhì)充量壓燃燒(HCCI)等系統(tǒng),將進一步在燃油經(jīng)濟性和發(fā)動機減排方面獲得更大的進展。
2. 安全性
目前,在汽車上應用的主要安全系統(tǒng)可分為被動安全系統(tǒng)和主動安全系統(tǒng)。在被動安全技術(即在汽車發(fā)生碰撞時為駕駛者和乘客提供保護的技術和產(chǎn)品)方面目前已取得較重大進展,安全氣囊、安全帶、碰撞傳感器、防撞橫梁及金屬板沖撞區(qū)等產(chǎn)品和技術的應用使汽車安全事故中人員的傷亡率大幅度下降。但在汽車安全性方面的下一步最新發(fā)展方向為主動安全性,通過在汽車上配備和發(fā)展碰撞警示和預防系統(tǒng),利用雷達、光學、超聲波傳感器、行車可視及語音提示等技術,提醒駕駛員控制車速,避免可能發(fā)生的安全事故。主動安全系統(tǒng)的發(fā)展將有助于汽車安全性能的進一步提高。
3. 通訊連通性
隨著電子技術、網(wǎng)絡技術及通訊技術的進一步發(fā)展,消費者也必將對汽車多媒體影音娛樂、車載網(wǎng)絡及通訊等功能提出更高的要求,以使駕駛過程更加高效、方便、充滿情趣。GPS導航、衛(wèi)星廣播、車載信息服務及后座電視等產(chǎn)品和技術功能進一步完善和提升也必將是汽車電子技術發(fā)展的趨勢之一。
(二)汽車電子技術的展望
汽車智能化相關的技術問題已受到汽車制造商們的高度重視。智能汽車裝備有多種傳感器,能夠充分感知駕駛員和乘客的狀況、交通設施和周邊環(huán)境的信息,判斷乘員是否處于最佳狀態(tài),車輛和人是否發(fā)生危險,并及時采取對應措施。
智能交通系統(tǒng)(ITS)的開發(fā),將與電子、衛(wèi)星定位等多個交叉學科相結合,它能根據(jù)駕駛員提供的目標資料,向駕駛員提供距離最短,而且能繞開車輛密度相對集中處的最佳行駛路線。它裝有電子地圖,可以顯示出前方道路,并采用衛(wèi)星導航,從全球定位衛(wèi)星獲取沿途天氣、車流量、交通事故、交通堵塞等各種情況,自動篩選出最佳行車路線。我們相信未來的某天,路上行駛的都將會是由計算機控制的智能汽車。
三、 結論
縱觀近幾十年來汽車技術方面的重大成就,幾乎無一例外地是應用電子技術的結果。采用電子技術是解決汽車所面臨的諸多技術問題的最佳方案。對于我國汽車工業(yè)來說,汽車電子產(chǎn)業(yè)仍處于初期階段,因此,必須正確把握未來汽車電子技術發(fā)展方向,加快相關技術的研究與開發(fā)工作,以便形成自己的優(yōu)勢,實現(xiàn)民族汽車產(chǎn)業(yè)的快速崛起。
作者簡介:湯潤華,四川成都武警警官學院。