电子技术和计算机技术对汽车的影响

电子技术对汽车的影响

摘要：本文通过对汽车电子起源，发展过程及发展方向的分析，阐述了汽车电子在汽车中占据了越来越重要的地位，汽车已经进入电子控制时代，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，成为所谓的“电子汽车”，这已经是大势所趋。

关键词：汽车汽车电子发展过程发展方向

1. 前言

中国汽车电子产品市场将在汽车产业发展的保障下稳步发展，各类汽车电子产品在汽车中的普及率将持续提高，预计到2010年，中国汽车电子产品市场规模将达到近2000亿元。随着中国未来汽车市场的快速发展和汽车电子的价值含量迅速提高，中国汽车电子产业将形成巨大经济规模效应，汽车电子产品占汽车的成本将进一步提高。未来的汽车电子产品中，围绕安全、节能、环保、舒适和娱乐等方面的元器件及其周边产品将发展最快。

2. 正文

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）。汽车电子最显著特征是向控制系统化推进，用传感器、微处理器MPU、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，正获得极其广泛的市场。车体汽车电子控制装置有如赤裸裸的、不穿戴任何衣物饰物的人体；车载汽车电子包括汽车信息系统、汽车导航系统和汽车娱乐系统。车载汽车电子控制装置有如人身的衣物、饰物。

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。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。

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。汽车电子发展过程

人们开始用相对简单,高性能的和费用效果更明显的电子装置直接替代机械元器件.从技术的角度来讲，这一阶段主要是二极管,模拟晶体管以及部分数字的应用.所有这些构成早期的电子控制装置，例如电于点火装置,数字钟等等。第2阶段开始于七十年代后期，迄今已接近尾声。它主要是建立在数字电路以及4位，8位和部分6位微控制器的应用上。这一时期的典型产品是行程计算机,防滑刹车系统和空气袋等等.这些被认为是第1阶段的第2代。第2阶段的目标是用电子装置简单地替换机械零部件。在第2阶段,发明了一些新的电子装置用于解决机械零件不能解决的问题.微控制器的恰对出现,为业已相当复杂的电子装置的实现奠定了一个恰当的技术基础第3阶段现刚开始.基本的概念是把轿车看作一个系统.轿车的全部机械部件/装置和电子控制装置考虑成相关的。设计的目标不是追求每个分立的的进一步优化。第4阶段而是整个轿车系统的优化。从技术的角度上来讲,推动这一阶段进步的是研究高效微控制器的半导体技术,人工智能技术以及费用效果明显的传感器和执行元件.通常,我们称之为"司麦脱"传感器和"司麦脱功率"装置.网络技术将建立各种各样的之间的相互通

讯,它是系统间各元器件协调,和谐地工作的基础.人工智能技术在处理这种极端复杂的大系统中,起着重大作用。第3阶段的轿车可以相应地定义为"司麦脱"轿车.例如,这一阶段的典型产品现在是蓝将继续是车载诊断系统,监控系统,通讯,行驶,驾驶员信息系统等等.第4阶段正在研究,探索之中。它是以系统的概念从轿车扩充到轿车与环境整体为特点。这一阶段可定义为"司麦脱交通系统"时代.它标志着以前时代的结束.过去曾或多或少用到的自底向上设计技术会被自顶向下的研究所替代,人们将更多地研究轿车.所影响的全部系统元件.这一阶段的典型产物可能是自动驾驶仪系统,车辆问的通讯系统,交通管理系统等等.它发展的技术基础是人工智能系统以及为轿车应用而特别研制的高效微控制器等等.技术现状和发展前景基于上述的分阶段模式,今天的轿车电子设备正处于第2阶段的后期/第3阶段的前期.产品费用的4用于电气和电子设备的电气/电子局局长曾指出:1987年市场的高挡轿车中,产品费用的18.5%用于电气和电子设备。轿车电子设备(未来的电子设备)动力系统发动机包括:点血控制防震动控制氧气控制电子调节控制发动机的自动停止/起动电子齿轮辅控制安全性防滑刹车。现今轿车上的电子和电气设备进行着哪些研究工作?存在什么问题?汽车工业该怎样发展?在电子设备的早期(阶段1)所研制出的设备有不少不切实用.例如:非常复杂的仪器面板和所谓可"交谈"汽车.不久前曾发现,这些特性易刺激驾驶员并使之发果,因而这些设备随即消失了.现在轿车制造商关注的是能提供有用的功能且价格又合理的电子设备.安全性,方便性,舒适性,以及法律所限制的燃气排放和油耗等,这些都是推动轿车电子设备研究的动力.，现今和未来电子设备应用的各个领域。在第2阶段,随着轿车设计复杂性的增加,为了与之相适应,设计出了多种电子控制装置.但随后,轿车技术在各种各样机械设备无法解决的控制任务前停滞不前.轿车设计的极度复杂性可以从下面描述的燃料喷射和点火控制装置体验出来,发动机电子控制装置。现在,发动机电子控制装置提供了改善轿车整体性能的多种特性,其依据为;1）减轻空气污染2)提高发动机性能3)降低油耗4)改善发动机的启动特性5)慢速稳定6)自然平稳的发动机加速所有这些性能都可以通过一个电子控制的点火系统来取得.它和防震动控制装置,燃料喷射系统,可能还与触发系统相连.和前面的机械装置相比,电子控制装置性能的提高主要是由于7)更多的传感器输入8)更复杂的控制算法9)更小的控制时间常数10)更高的热稳定性和精度控制领域是;11)燃料喷射控制12）点火控制控制和触媒剂排放系统相连,用于燃气排放,燃料消耗以及发动机运转性能的优化。定义为实际供给的气量/发动机运转所需的理论气量的比率,:表示气燃料混台比率为14.7/1。研究排气特性可看

汽车电子技术的发展趋势20世纪90年代，汽车电子技术进入了其发展的第三个阶段，这是对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段，也将是优化人—汽车—环境的整体关系最为重要的阶段。超微型磁体、超高效电机及集成电路的微型化，为集中控制汽车提供了基础(例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中控制)。同时，智能化集成传感器和智能执行机构将付诸实用，数字式信号处理方式将应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断和导航系统等。

传感器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，而且还能对信号做放大和处理。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，即使在特别恶劣的使用条件下，仍能保持较高的精度。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。

微处理机微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。目前，美国汽车用8位的微处理机占多数，约占总量的65％，16位和32位微处理机正在迅速地扩大市场。近两年来，16位的用量增加约50％，而8位的只增加11％。

软件技术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，并可能要求进一步与计算机联网。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。2000年，汽车计算机总的单台处理能力要达到现在典型计算机主机的水