王洪宇

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現(xiàn)代汽車電子技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

王洪宇

（濟寧市第一中學，山東 濟寧 272100）

汽車電子技術作為汽車應用中一個重要的方面，發(fā)展態(tài)勢越來越迅猛，它提高了汽車的駕駛性能、安全性能以及舒適性能。本文從汽車電子技術的內(nèi)容出發(fā)，分析了汽車電子裝置中常見的幾個裝置，如電子控制噴油裝置、電子點火裝置、防抱死制動系統(tǒng)以及電子轉向助力系統(tǒng)，最后分析汽車電子技術中傳感技術的復雜化，微電子技術更加普及，機構和系統(tǒng)更加完善的發(fā)展趨勢并做出結論。

汽車電子技術；電子點火；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1　引言

汽車車體本身和車載的電子控制裝置都是汽車電子裝置的范疇。自上個世紀70年代以來，電子技術得到迅猛發(fā)展，其獨特的優(yōu)越性也使得其在汽車上得到迅猛的發(fā)展。再加上近年來各國都對汽車提出了節(jié)能減排的要求，電子控制裝置在汽車上的使用也越來越廣泛，汽車電子化水平的提升，使得汽車的行駛性能和駕駛舒適度不斷提高。以西方發(fā)達國家為例，電子產(chǎn)品在車體的制造中占到十分重要的比例，約為25%～35%，且有不斷上升的趨勢，為汽車朝著舒適、經(jīng)濟、安全方向發(fā)展奠定了基礎。在加快汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，汽車電子技術也為電子技術開辟了一個新的發(fā)展范圍和發(fā)展方向，推動了技術的進步和科技的發(fā)展[1-3]。

不同的汽車電子產(chǎn)品對汽車起到的作用有所不同，主流的觀點認為有兩種分類：①汽車電子控制裝置，包括控制發(fā)動機、汽車底盤等裝置。汽車電子控制裝置主要用于控制汽車器械結構，作為汽車控制系統(tǒng)的補充，如電子控制噴油裝置，電子點火系統(tǒng)等，這是汽車成功行駛的必不可少的條件，直接影響汽車的行駛性能。②車載汽車電子裝置，主要是指在車體本身附加一些其他的自動化或智能化的裝備，雖然和汽車的駕駛性能無直接關系，但是能夠大大提高汽車行駛的舒適度，提高汽車駕駛的安全性能，比如汽車導航系統(tǒng)、車載電視以及車載通信系統(tǒng)等[4]。

2　汽車電子技術的應用

2.1　電子控制噴油裝置

傳統(tǒng)汽車大多是采用機械式的燃油噴射系統(tǒng)，或者是添加少量的電子產(chǎn)品作為噴油裝置的輔助，但現(xiàn)代汽車已經(jīng)摒棄了這種落后的技術，改用電控噴油，改善了汽車的性能。電控噴油能夠確保發(fā)動機處在最佳的工作狀態(tài)，在保證發(fā)動機正常工作的情況下，盡可能地減少耗油，從而減少對空氣的污染。電控噴油的實現(xiàn)主要是由研發(fā)人員事先將發(fā)動機的供油控制規(guī)律實現(xiàn)編排入車載微機中，借助于傳感器等其他電子器件，實時監(jiān)測發(fā)動機工作時周圍的情況，比如空氣流量和溫度等，并對這些內(nèi)容進行檢測，通過反饋對供油量和噴油量進行調(diào)節(jié)，這樣便能夠保證發(fā)動機實時處在最佳的工作狀態(tài)。

2.2　電子點火裝置

電子點火裝置主要由微機、傳感器及其相關的機械接口和機構組成。電子點火裝置根據(jù)傳感器測得的信號，對發(fā)動機當前的情況進行分析、判斷，調(diào)節(jié)點火時刻，在保證節(jié)省燃油的同時，也能夠增強發(fā)動機的使用壽命，降低空氣污染。結果表明，采用發(fā)動機電子控制裝置能夠讓汽車節(jié)省15%以上的能源，大大減少了能源消耗，減少環(huán)境污染。

2.3　防抱死制動系統(tǒng)（ABS）

汽車的防抱死制動系統(tǒng)是汽車產(chǎn)品中應用最為廣泛、研究開發(fā)時間最長、取得效果最好的一個汽車電子控制系統(tǒng)。在汽車制動的過程中，該系統(tǒng)能夠防止車輪抱死，保證汽車制動距離處在合理范圍之內(nèi)，避免車輪在地面上滑行過長或過多，保證滑動率處在15%左右，保證汽車制動性能，防止出現(xiàn)抱死拖滑等危險。保證汽車處在平穩(wěn)的操縱范圍內(nèi)，提高汽車駕駛的安全性。汽車中的驅動防滑控制系統(tǒng)是防抱死制動系統(tǒng)的補充，它主要起到避免車輪因汽車加速而發(fā)生打滑現(xiàn)象，二者相輔相成，提高了汽車的操作穩(wěn)定性。

2.4　電子轉向助力系統(tǒng)

電子轉向助力系統(tǒng)主要是針對傳統(tǒng)的液壓助力缸促進汽車轉向而發(fā)明的汽車電子控制裝置，它主要由直流電機提供轉向，借助于蓄電池和電動機為汽車轉向帶來動力來源，利用微機進行控制。與傳統(tǒng)轉向裝置相比，電子轉向助力系統(tǒng)兼具有體積小和重量輕的特點，且工作更加便捷可靠，避免了傳統(tǒng)轉向裝置中出現(xiàn)的漏油等現(xiàn)象?，F(xiàn)階段，利用電子轉向助力系統(tǒng)能夠保證汽車具有最優(yōu)的轉向作用力，最優(yōu)化的轉向回正特性，保證車體具有較高的轉向能力，及時做出轉向響應，提高車子運行的平穩(wěn)性。

3　汽車電子的發(fā)展趨勢

按照使用環(huán)境的不同，汽車電子設備主要有兩大類：汽車電子控制設備和車載電子設備。前者是利用半導體等芯片，通過和汽車機械系統(tǒng)有機地結合在一起，對汽車的各個子系統(tǒng)進行控制，例如發(fā)動機控制系統(tǒng)、制動控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)；后者利用單獨的電子設備，獨自承擔并實現(xiàn)其功能，對車輛的行駛性能并沒有很大的影響，例如車載音響系統(tǒng)、汽車導航系統(tǒng)和視頻播放系統(tǒng)等。

3.1　傳感技術的復雜化

針對復雜的駕駛環(huán)境，汽車的控制系統(tǒng)越來越智能化，與之相對應的是應用傳感技術也越來越復雜，傳感器的種類和數(shù)量也變得越來越多，因此傳感器一直努力朝著高精度、高可靠性、高集成度和低成本的方向發(fā)展。隨著需求的不斷提高，對傳感技術的要求也越來越高，不僅要實現(xiàn)數(shù)模信號轉換和處理，還要實現(xiàn)溫漂、時漂和非線性的處理，以提高穩(wěn)定性和抗干擾能力，保證汽車在各種復雜的環(huán)境下都能夠可靠地工作。大量使用傳感器技術，還能夠大大提高系統(tǒng)各部分的模塊化程度，便于更換，除此之外，結構也會變得更加緊湊，減少機械特性的影響。

3.2　微電子技術更加普及

微電子技術的發(fā)展促進了很多產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，汽車行業(yè)的一次革命性改革就是美國通用汽車公司在1976年將微電子技術應用在汽車的控制系統(tǒng)中，之后汽車的微電子技術迅速發(fā)展，汽車微處理機的使用大量增加，從1985年的200個激增到1989年的6 000萬個，到1993年直接達到了2億個。汽車微處理器的使用，能夠大大提高汽車各個系統(tǒng)的性能，并且能夠實時地采集分析數(shù)據(jù)，應用到汽車的控制當中。美國的汽車微處理器使用量最大，占全球的65%左右。

3.3　機構和系統(tǒng)更加完善

在汽車中添加執(zhí)行機構，并配用系統(tǒng)，例如電控可變閥定時系統(tǒng)和微型電動機。通過對電子控制系統(tǒng)進行優(yōu)化改進，提高其智能性，從而實現(xiàn)自動轉換載荷、降低功耗的目標，并且采用數(shù)字通斷控制，添加超載保護系統(tǒng)。

3.4　軟件技術大量應用

汽車的智能化水平在不斷提高，除了傳感器等相關技術的支持，軟件的使用也必不可少，通過使用軟件可以優(yōu)化人機交互體驗，實現(xiàn)便捷操作。除此之外，通過軟件和硬件相結合，還可以將汽車的狀態(tài)信息上傳網(wǎng)絡并進行分析處理，實現(xiàn)更加復雜的動能，提高汽車駕駛的智能化水平。

4　結語

電子技術的不斷進步為汽車電子控制系統(tǒng)的進步和發(fā)展提供了可能，現(xiàn)階段汽車技術的進步都是依托于電子技術而實現(xiàn)的。本文主要從汽車電子系統(tǒng)的組成出發(fā)，分析了電子技術在汽車中比較重要的一些應用，最后分析了汽車電子技術的發(fā)展趨勢，展望了未來的發(fā)展。隨著科技的不斷進步，汽車和電子技術都是一個國家發(fā)展的重要表現(xiàn)方面，也決定了國家能否在未來的技術中掌握發(fā)展的主動權。因此，國家應積極開展相關工作，積極提高發(fā)展水平，這也是我們所希望看到的。

［1］劉海濤.汽車電子技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討［J］.數(shù)碼世界，2017（1）：118.

［2］白月飛，孫鳳茹.現(xiàn)代汽車電子技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.科技創(chuàng)新與應用，2016（33）：114.

［3］王躍進.現(xiàn)代汽車電子技術的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探討［J］.時代農(nóng)機，2017（9）：122.

［4］趙楊.我國新能源汽車電子技術進展與投資熱點研究［J］.科技創(chuàng)新與應用，2017（27）：23-24.

2095－6835（2018）23－0154－02

U463.6

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.23.154

〔編輯：張雅麗〕