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汽车电子技术应用现状及发展趋势

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汽车电子技术应用现状及发展趋势

充分了解现代汽车电子技术的具体应用与未来的发展趋势,对其创新与发展具有重要意义,可以有效提高现代汽车的驾驶与安全性能、动力性能、舒适性能等。文中结合现代汽车的发展,对现代汽车电子技术的实践应用现状进行详细分析,并结合现代传感器、车载网络等相关技术的发展,对现代汽车电子技术的发展趋势进行预测与展望。汽车工业的步伐日益加快,汽车制造商若想在竞争激烈的现代汽车市场中脱颖而出,就必须结合现代汽车的发展需求与市场需求,着重提升汽车的整体性能,利用现代化科技提升汽车的整体驾驶体验感。现代汽车电子技术作为现代汽车工业与电子技术的一种结合技术,在现代汽车各个系统中的应用比重日益提高,在现代汽车制造生产中的应用逐渐广泛并得到推崇,使得现代汽车逐渐从传统汽车产品转变发展为机电一体化产品。通过科学合理的应用现代电子技术,可以有效的推动我国现代汽车电子技术的可持续与良好发展。

1现代汽车电子技术

现代汽车电子技术的本质是在现代化信息技术、计算机技术等智能技术应用下的电子装置,比如,现代汽车中使用的电子控制自动变速器、电动牵引力控制系统、电子控制悬架和电子动力转向等,其中包含传感器、执行器、控制单元等多个组成部分,多个部分之间相互促进,可以实现汽车功能的自动闭环控制,从而提升汽车系统的运行效率与质量。正如众所周知的车载计算机系统是基于现代电子信息技术的创新,该系统最重要的功能是为驾驶员提供导航、通信、语言识别、图像显示和安全保障等。现代汽车电子技术的科学合理应用,可以帮助汽车制造商提升汽车的整体舒适性与驾驶安全性。比如在现代汽车的电子设计中,采用电子点火系统和微机控制点火系统,提升汽车发动机的节能环保性能;采用自动防抱死系统提升汽车制动机动性;车载电子设备提升用户驾驶舒适性。现代汽车电子技术主要应用于汽车的电子与控制装置中,是对现代汽车控制系统的改进与完善,可以保证汽车的安全平稳运行,不同品牌汽车整体性能和价值的竞争更多地体现在汽车电子技术的研究和应用水平上。

2现代汽车电子技术的具体应用

2.1电子控制系统

现代汽车电子技术在汽车电子控制系统实践中的应用,主要体现在车身电子控制系统、底盘电子控制系统、动力传动电子控制系统等多个方面。车身电子控制系统方面,主要由自动座椅、SRS等组成,配备有车内空调温度装置、门窗自动化装置、防盗装置、照明装置等,在一定程度可以提升汽车驾驶的舒适性与安全性;底盘电子控制系统方面,主要包含传力装置、速度控制装置、转向控制装置、实时轮胎监控装置等;动力传动电子控制系统方面,主要包含自动变速装置、电子操控装置等。在电子技术加持下的控制系统,可以在不同程度上降低驾驶员操作难度,减少汽车能源消耗量与尾气排放量,实现现代汽车的环保节能、安全驾驶。

2.2电子导航系统

汽车装置中,电子技术应用最先想到的便是电子导航系统。一般而言,汽车电子导航系统中最先配置的是电子地图,电子地图的功能是定位汽车;其次是GPS接收器,即利用电子地图对汽车进行定位后,GPS接收器接收卫星信号,接收到相应的信号后对汽车所在的经纬度进行定位,从而在汽车的电子显示屏上显示汽车的行驶方向与轨迹。此外,还可以用于车辆定位、车辆导航服务、交通监控等多项功能。

2.3电控自动变速器装置

自动变速器主要指的是不用借助人力便可实现换挡功能的变速器,目前汽车中常用的主要有微机控制液力自动变速器和微机控制无级变速器。随着电子技术的迅速发展,电控自动变速器正在不断趋于一机多参数、多规律控制的方向发展,实现了综合控制。电控自动变速器在现代汽车中的应用可以提高传动效率,降低燃油的消耗量,控制系统的诊断功能得到不断增强,自动变速器也在不断向多档化发展,目前的电控变速器完全可以准确地反映出汽车驾驶中的道路条件与行驶负荷等。在电控自动变速器的辅助应用下,汽车驾驶可以实现最佳的换挡规律,并根据发动机载荷、制动工作状态和车速等不同参数,结合数据计算分析后作出判断,对汽车变速杆装置进行自动调整,实现变速器换档的最优控制,延长汽车相关部件的使用寿命。

2.4车载信息娱乐系统

现代汽车电子技术实现了车载信息娱乐系统的不断完善,目前车载信息娱乐系统可以实现汽车的三维导航、辅助驾驶、故障检测、路况提醒、车身控制、娱乐功能、语音通话、多媒体播放等一系列服务,实现了汽车驾驶人员、汽车、外界三者间的协调与统一,也集中控制与协调了汽车的多个电子控制系统,为车内人员提供娱乐性服务的同时,也极大提升了汽车的智能化、网络化、电子化水平,是汽车的功能更加丰富与完善。

3现代汽车电子技术的发展趋势

随着汽车安全、环保、舒适和娱乐的发展,汽车电子技术在功能多样化、系统集成化、体积小型化、系统网络化等方面都取得了新的突破。现代汽车电子技术也逐渐迈入了人、汽车、环境三者关系不断优化的阶段。

3.1电子技术趋于安全化、环保化和智能化方向发展

(1)趋于安全化汽车驾驶的安全性能是汽车制造商、汽车驾驶员等多方均重点关注的方向。目前,汽车的安全性能相较以前有了很大的提升,被动安全技术也取得了一定的进步。但汽车安全性能仍需继续开展研究,不能仅停留在汽车被动安全技术方面,还需对汽车的主动安全技术加大研发力度。可以通过采用光学、智能传感器技术、网络技术等,不断完善汽车电子控制系统,朝向自动化技术发展,实现汽车发生碰撞时自动停车、自动报警或自动转向系统等,降低汽车发生碰撞的几率,保证车内人员的安全。(2)趋于环保化随着人们对环境保护和动力性能要求的不断提高,先进的柴油机和电子控制系统应运而生,电力系统和混合动力汽车也应运而生。传统汽车行业的尾气排放对环境有着较大的污染,在不断改善下,电动汽车、纯电动汽车以及传统燃油汽车等都降低了对环境的污染程度。环保是汽车行业应不断加大研发力度的一个大方向,未来的汽车电子技术将会使汽车发动机装置、电子控制系统越来越环保化、智能化,让汽车走向电动化、自动化等环保道路。(3)趋于智能化随着电子技术在汽车上的广泛应用,汽车愈发智能化,卫星通信、WiFi、音频、广播等系统实现了相互连接。微型计算机与电子技术下的控制系统实现了汽车许多功能的自动化,为人们增加乐趣的同时,也提升了驾驶舒适性与安全性,电子技术未来的发展方向必将更加智能化。

3.2先进电子技术不断升级与优化

(1)微处理机功能日渐强大微处理控制单元(单片机)作为现代汽车控制系统的核心零部件,可以实现汽车的抗干扰、抗振动功能。传统汽车微处理器由16bit发展至bit,正在实现64bit的大范围普及。在未来的汽车设计中,微处理机将会得到大规模、大范围应用,且功能日渐强大、性能日渐可靠。(2)总线技术得以普及和升级汽车功能与装置的不断增加,致使许多汽车的电子线路迅速膨胀,复杂性与繁琐性增加,汽车网络总线技术的应用是解决该问题的有效途径。目前的汽车网络总线技术中,CAN/LIN总线是主流发展模式,400Mbit/s甚至更高效率传送速率的数据光纤总线被大范围应用,FlexRay技术和诸多智能化技术正在不断的探索与实践应用。

4结语

综上所述,在汽车成为主流交通工具的21世纪,汽车的电子化程度已成为衡量汽车先进水平的重要。现代汽车电子技术在汽车行业中发挥着重要的作用,在汽车发动机、底盘等多个范围都得到了深度应用。今后的发展中,汽车行业仍需不断探索和研究,加大汽车电子技术的研发力度,推进现代汽车电子技术的集成电子化、智能化、环保化、安全化、综合化发展进程,提升汽车的安全性能、舒适性能、环保性能,促进汽车业的繁荣发展。

作者:冯国桢 单位:湖南工学院