《智能网联汽车导论》教学课件—01智能网联汽车技术概述

汽车技术发展趋势的内涵及相互关系
1.三大趋势的内涵
（1）低碳化。低碳化代表着汽车产业不断降低能源消耗和污染物排放 的技术趋势，主要包括传统动力技术和传动技术的升级、新能源技术 和混合动力技术的发展，以及汽车共性技术进步等。低碳化最终指向 的是节能汽车和新能源汽车产品。
（2）信息化。信息化代表着以网络、通信及电子技术为基础，信息技 术不断在汽车产品上得到更多应用的技术趋势，这一趋势实际上涵盖 了信息技术在汽车产品和汽车产业链整体两方面的应用，包括车联网， 基于网联的设计/制造/服务一体化等技术。
2.汽车技术的发展
（3）20世纪80年代中期到90年代中期是微型计算机在汽车上 应用日趋成熟并向智能化发展阶段。此阶段主要是开发可完成各种功 能的综合系统及各种汽车整体系统的微机控制，如集发动机控制与自 动变速器控制为一体的动力传动系统控制，制动防抱死与防滑转控制 系统等。
（4）20世纪90年代中期至今是汽车电控技术向汽车智能化、网 联化、自动化发展的阶段。此阶段微机运算速度和存储位数大大提高， 网络和通信技术迅速发展，车辆的智能控制和网络控制技术应运而生。 这一阶段具有代表性的系统主要有通讯与导航协调系统、安全驾驶检 测与警告系统、自动防追尾碰撞系统、自动驾驶系统和电子地图等。
（3）智能化。智能化代表着车载传感器、控制器、执行器等装置为基 础，实现车辆对复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能的技术趋 势。各级别的自动驾驶技术、人工智能在汽车上的应用都是这一趋势 的表征技术。
2.三大趋势间的关系
汽车技术低碳化、信息化、智能化的发展趋势是密切相关的。其中， 信息化技术与智能化技术相互关联，相互影响，信息化是智能化的基础， 没有充分的信息化作为支撑，智能化就不可能达到较高的水平。反之， 智能化技术的应用又对信息化起到了促进作用，使信息化技术可以得到 更好的效果。信息化和智能化两者共同指向高度信息化和高度智能化技 术在汽车产业和产品的有效集成，基于充分网联的智能工厂和智能汽车 是其最终的核心目标。与此同时，信息化和智能化又对低碳化具有极强 的推进作用，高度网联智能的汽车产品将实现更大程度的节能减排，从 而使汽车低碳化技术发挥更大的效用。
集合三大趋势的汽车称之为智能网联汽车，即指搭载先进传感器、 控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与人、车、 路灯智能信息交换共享，实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可 替代人来操作的新一代汽车。
1.2.1国外智能网联汽车发展历程与现状
国外在智能网联汽车的研究相对较早，比如美 国、日本、欧盟等国家，它们对智能网联汽车的研 究依托于智能交通系统的整体发展。总体来看，美 国、日本、欧盟国家智能网联汽车的发展受到各国 政府的高度重视，相继出台了以车辆智能化、网联 化为核心的发展战略。
20世纪40年代，以原子弹、电子计算机、空间技 术和生物工程的发明和应用为第三次工业革命的主 要标志。
21世纪10年代，通信、互联网、物联网、大数据、 云计算、人工智能等新兴的信息与通信技术的出现 推动工业革命进入新的阶段，标志着第四次工业革 命的开始。
1.汽车的诞生 （1）蒸汽汽车
在1769年，法国炮兵大尉N. J. Cugnot
1.美国 （1）美国智能网联汽车发展历程
1.美国 （2）美国智能网联汽车发展现状
2013年，NHTSA 发布了《关于自动驾驶车辆政策的初步声 明》政策，这是第一个关于自动驾驶汽车的政策，该政策明确 了NHTSA在自动驾驶领域支持的研究方向，主要包含人为因素 的研究、系统性能需求开发、电控系统安全性三个方面。
它可以让燃料在发动机内部燃烧，人们后 来称这类发动机为内燃机。
1879年，德国工程师卡尔· 苯茨首次试 验成功一台二冲程试验性发动机，并于 1885年制成了第一辆苯茨专利机动车。 1886年被称为汽车元年，本茨和戴姆 勒成为人们公认的以内燃机为动力的现 代汽车的发明者，被尊称为“汽车之 父”。
2.汽车技术的发展
2014年，美国交通运输部与IIS联合项目办公室共同提出(ITS战 略计划2015--2019)(ITS Strategic Plan，2015--2019)， 提出了美国ITS未来五年的发展目标和方向。这是《ITS战略计 划2010-2014》的升级版，美国ITS战略从单纯的汽车网联化 升级为汽车网联化与智能化(自动化)的双重发展战略。
接到命令需要研制一款大炮的牵引车，在 这种机缘巧合下第一辆蒸气三轮汽车诞生 了。该车前面支撑着一个梨形大锅炉，后 边安装了两个气缸，锅炉产生的蒸汽送进 气缸，推动气缸里面的活塞上下运动，再 通过曲柄把动力传给前轮驱动车辆前进， 成为世界上第一辆机动车。
1.汽车的诞生 （2）内燃机汽车
艾提力· 雷诺（Etience Lenor）在1800 年制造了一种燃料在外部燃烧的蒸汽机 （即外燃机） 。与蒸汽机有所不同的是
智能网联汽车技术概述
近200多年以来 ，工业革命已有四次，每一次
工业革命的发生都源于科学的发现和颠覆性技术的 发明。工业革命像浪潮一样不断地推进着人类社会 生活方式和生产方式的变革。
18世纪60年代～19世纪60年代，以蒸汽机的发明 和应用为第一次工业革命的主要标志。
19世纪70年代～20世纪初，以电力的发明和广泛 应用为第二次、60年代是汽车电子技术发展的初级阶段。此
阶段主要是一些汽车厂家开始研发单一的电子零部件，用一些简单的 电子设备取代以前的机械部件，改善汽车某些机械部件的性能。这一 阶段具有代表性的汽车电子器件主要有电子式间歇刮水控制器、电压 调节器、晶体管无触点点火装置、电子闪光器等。
（2）20世纪70年代初到80年代中期是汽车电子技术迅速发展 阶段。此阶段主要是开发汽车各系统专用的独立控制部分，将电子装 置应用于某些机械装置无法解决的复杂控制功能方面，如发动机控制 系统、制动防抱死（ABS）系统等。对于电动汽车，主要是研究整车 控制、电机控制和电池管理等电子控制技术从而提高汽车动力性、经 济性、安全性、舒适性，满足用户对能源利用率和汽车性能的需求。