汽車電子技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向

1、汽車電子技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向隨著汽車電子部件價(jià)格的降低，電子信息技術(shù)向低檔車延伸的速度正 在逐步加快，作用也越來(lái)越重要。下面是為大家的汽車電子技術(shù)未來(lái)發(fā) 展方向，歡迎大家閱讀瀏覽。1 汽車電子技術(shù)的發(fā)展歷程？ 一般來(lái)說(shuō)，汽車電子技術(shù)的發(fā)展隨著電子技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn) 步。在近些年發(fā)展尤其迅速，較難劃分發(fā)展階段。 有人以產(chǎn)品技術(shù)的更新?lián)Q代為起點(diǎn)進(jìn)行如下劃分2：1974年以前為第一階段，是汽車電子控制技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段。主要 產(chǎn)品有交流發(fā)電機(jī)、電子式電壓調(diào)節(jié)器、電子式閃光器、電子控制式喇 叭、電子式間歇刮水控制器、汽車收音機(jī)、電子點(diǎn)火控制器、數(shù)字時(shí)鐘 等。19741982年為第二階段，是汽車電子控制技術(shù)

2、迅速發(fā)展階段。在此 期間，汽車上廣泛應(yīng)用集成電路和16位以下的微處理器。主要產(chǎn)品有電 子燃油噴射系統(tǒng)(FFI)、空燃比反饋控制系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、 安全氣囊系統(tǒng)(SRS)、電子控制自動(dòng)變速系統(tǒng)(ECT)、巡航控制系統(tǒng)、電 子控制門鎖、程控駕駛系統(tǒng)、超速報(bào)警系統(tǒng)、座椅安全帶收緊系統(tǒng)、車輛 防盜系統(tǒng)、故障自診斷系統(tǒng)、車身高度自動(dòng)控制系統(tǒng)、數(shù)字式組合儀表盤 (包括車速表、里程表、轉(zhuǎn)速計(jì)、燃油表、水溫表)等。19821990年為第三階段，是微型計(jì)算機(jī)在汽車上應(yīng)用日趨成 熟并向智 能化發(fā)展的階段。主要產(chǎn)品在牽引力控制系統(tǒng)、四輪轉(zhuǎn)向控制、輪胎氣壓 控制系統(tǒng)、聲音合成與識(shí)別系統(tǒng)、數(shù)字式油壓表、超

3、速限制器、自動(dòng)后視鏡系統(tǒng)、道路狀態(tài)指示器等。1990年以后為第四個(gè)階段，是汽車電子控制技術(shù)向智能化發(fā)展的高級(jí)階 段。主要產(chǎn)品有微波系統(tǒng)、多路傳輸系統(tǒng)、32位微處理器、動(dòng)力最優(yōu)化控 制系統(tǒng)、通訊與導(dǎo)航協(xié)調(diào)系統(tǒng)、安全駕駛檢測(cè)與警告系統(tǒng)、自動(dòng)防追尾碰 撞、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和電子地圖等。？2 汽車電子產(chǎn)品的分類從汽車技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀看，汽車電子技術(shù)是支撐現(xiàn)代汽車發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)之一，根據(jù)汽車的實(shí)際使用條件多變的需要，對(duì) 汽車進(jìn)行優(yōu)化綜合控制。通常按照對(duì)汽車各部分控制作用把汽車電子劃分為 發(fā)動(dòng)機(jī)電子、底盤電子、車身電子、信息通信與娛樂(lè)系統(tǒng)幾類：2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)電子技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)電子技術(shù)包括空燃比控制、點(diǎn)火正時(shí)控制、

4、廢氣再循環(huán)控制、怠速控制等。2.2 底盤電子技術(shù)底盤電子技術(shù)包括制動(dòng)防抱死控制、驅(qū)動(dòng)防滑控制、 牽引力控制、電子控制懸架、車輛穩(wěn)定性控制、電子控制自動(dòng)變速器、汽車 動(dòng)力轉(zhuǎn)向控制、巡航控制、車載防撞雷達(dá)控制等。2.3 車身電子技術(shù)車身電子包括電子控制安全帶、安全氣囊、主動(dòng)式膝墊、車內(nèi)氣候控制、電子防盜系統(tǒng)、遙控門鎖、電動(dòng)座椅、電動(dòng)后視鏡、電子 儀表板、燈光 控制、輪胎壓力監(jiān)測(cè)等。2.4 信息通信 信息通信包括汽車行駛的自身信息系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、語(yǔ)音 信息系統(tǒng)、上網(wǎng)設(shè)備等。2.5 汽車娛樂(lè)汽車娛樂(lè)系統(tǒng)包括數(shù)字式收音機(jī)、音響、冰箱、電視、CD/DAT、導(dǎo) 航系統(tǒng)和智能運(yùn)輸系統(tǒng)的輔助設(shè)備等。3 汽車

5、電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀3.1 軟件仿真設(shè)計(jì) 汽車電子設(shè)計(jì)已成為汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 傳統(tǒng)方式下的汽車設(shè)計(jì)者不得不借助各種機(jī)械、液壓、電子零部件來(lái)驗(yàn)證汽 車 各子系統(tǒng)的功能。這種設(shè)計(jì)使得開發(fā)周期長(zhǎng)，成本高。為了縮短開發(fā)周期 和降低開發(fā)成本，現(xiàn)在引入了軟件仿真技術(shù)進(jìn)行汽車系統(tǒng)技術(shù)的驗(yàn)證和開 發(fā)。通過(guò)對(duì)整個(gè)汽車系統(tǒng)進(jìn)行有效地建模和分析，能夠節(jié)約大量的試驗(yàn)設(shè) 備和試驗(yàn)時(shí)間?，F(xiàn)在許多大公司已經(jīng)開始使用仿真技術(shù) 進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中使用 較多的是Simplorer和SABER。AnsoftSimplorer是一個(gè)功能強(qiáng)大的跨學(xué)科多領(lǐng)域的高性能系統(tǒng)仿真軟 件，適合于進(jìn)行汽車電子、機(jī)電、電力電子和傳動(dòng)等領(lǐng)域的仿

6、真。 Simplorer包括一個(gè)面向?qū)ο蟮那蠼馄骱伺c以及第二代模型描 述語(yǔ)言。Simplorer對(duì)電力系統(tǒng)、電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車等復(fù)雜系統(tǒng)的仿真能力很 咼。SABER仿真技術(shù)通過(guò)對(duì)整個(gè)汽車系統(tǒng)進(jìn)行有效的建模和分析，能夠節(jié)約大量的試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)時(shí)間。SABER仿真器能夠讓設(shè)計(jì)人員對(duì)從汽車的最初設(shè)計(jì)方案（方框圖）到由實(shí)際電路和機(jī)械實(shí)現(xiàn)的完整 系統(tǒng)進(jìn)行仿真。這 機(jī)控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)等）尤為重要。國(guó)際上幾大跨國(guó)汽車公司都已使 用SABER仿真技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如美國(guó)通用、大眾、克萊斯勒等。字能力對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（如ABS系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)3.2 主要的汽車電子技術(shù)3.2.1 總線系統(tǒng)。由

7、于汽車電子裝置的不斷增加，使得連接這些專用的電子線路迅速膨 脹，線束復(fù)雜和布線困難甚至使得在汽車設(shè)計(jì)、裝配、維護(hù)中的負(fù)擔(dān)到了無(wú) 法承受的程度，而且線路以及接插頭的增加會(huì)帶來(lái)更多的安全隱患。要擺脫 這種困境，而使用總線技術(shù)是解決問(wèn)題的一條好途徑。車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已 成汽車電子應(yīng)用的決定性因素，目前世界上有近10種車輛網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 但最主要的應(yīng)用則是控制器局域網(wǎng)CAN、局部互聯(lián)協(xié)議LIN、車輛多媒體網(wǎng) 絡(luò)MOS，T以及最近才開始得到商用的具有高速容錯(cuò)功能的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 FlexRay。 36?為方便研究和設(shè)計(jì)使用，美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）根據(jù)速率的 不同，將汽車網(wǎng)絡(luò)劃分為A、B、C三類，如表1所

8、列。A類網(wǎng)主要總線技術(shù)是LIN （本地因特網(wǎng)）協(xié)議。LIN是在1999年 由歐洲汽車制造商 Audi、BMW、DaimlerChrysler、Volvo、Volkswagen 和VCT公司以及Motorola公司組成的LIN協(xié)會(huì)，共同推出的用于汽車分 布式電控系統(tǒng)的開放式的低成本串行通信標(biāo)準(zhǔn)，從xx年幵始使用。它適用于 汽車內(nèi)進(jìn)行低成本、短距離、低速網(wǎng)絡(luò)通信，其用途是傳輸開矢設(shè)置狀態(tài)以 及對(duì)開尖變化回應(yīng)。B類和C類網(wǎng)技術(shù)總線主要是CAN總線，是德國(guó)Bosch公司從20世紀(jì)80年代初，為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換問(wèn) 題而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它是一種多主總線，通信介質(zhì)

9、可以是雙 絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維，通信速率可達(dá)1Mbps CAN （控制局域網(wǎng) 絡(luò)）是汽車產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)與控制通信網(wǎng)路，通過(guò)遍布車內(nèi)的各 種感應(yīng)控制模塊及時(shí)采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，控制模塊之間進(jìn)行相互通信、讓全車 的信息資源得以共享，以及各控制器的自動(dòng)協(xié)調(diào)應(yīng)變來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。 低速CAN具有許多容錯(cuò)功能，一般用在車身電子控制中；而高速CAN則 大多用在汽車底盤和發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制中。多媒體信息系統(tǒng)總線中較為主要的技術(shù)是MOST總線和藍(lán)牙協(xié)議。MOST網(wǎng)絡(luò)是由德國(guó)OasisSiliconSystem公司開發(fā)的。MOST技術(shù)針對(duì)塑料光纖媒體而優(yōu)化，采用環(huán)行拓?fù)錂C(jī)構(gòu)，在器件層提供高度可靠性和可 擴(kuò)

10、展性。它可以傳送同步數(shù)據(jù)（音頻信號(hào)、視頻信號(hào)等流動(dòng)型數(shù)據(jù)）、非 同步數(shù)據(jù)（訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)及訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)等的數(shù)據(jù)包）和控制數(shù)據(jù)（控制報(bào)文及 控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)）。藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)是一種用于移動(dòng)設(shè)備和WAN/LAN 接入點(diǎn)的低成本、低功耗的短距離射頻技術(shù)。它描述了手機(jī)、計(jì)算機(jī)和 PDA如何方便地實(shí)現(xiàn)彼此之間的互連，以及與家庭和商業(yè)電話和計(jì)算機(jī)設(shè) 備的互連。3.2.2 微處理單元。微處理控制單元是汽車中的核心部件，不但發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用，在其他許 多地方如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、四輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電控自動(dòng)變速器、主動(dòng)懸架系 統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、多向可調(diào)電控座椅等都配置也有。通過(guò)車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)完成協(xié) 調(diào)與連接完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、車身、底盤、通信

11、等系統(tǒng)的控制。微處理單元在汽 車上的廣泛應(yīng)用，使得汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性、可靠性都 得到了顯著的改善和提高。就目前的市場(chǎng)來(lái)看，MCU扔將持續(xù)發(fā)展，車身控 制用的最多的是8位MCU動(dòng);力安全方面，使用最多的是16位MCU 汽 車多媒體，包括導(dǎo)航、DVD等可能更多的將會(huì)使用32位的MCU ?3.2.3 傳感器技術(shù)。車用傳感器是促進(jìn)汽車高檔化、電子化、自動(dòng)化發(fā)展的矢鍵技術(shù)之 一，世界各國(guó)對(duì)車用傳感器的研究開發(fā)、提高性價(jià)比都非常重視。汽車電子 化越發(fā)達(dá)，自動(dòng)化程度越高，對(duì)傳感器依賴性就越大。由于汽車電子控制系 統(tǒng)的多樣化，使其所需要的傳感器種類和數(shù)量不斷增加。？3.2.4 軟件技術(shù)。為了

12、處理汽車電子領(lǐng)域軟件功能劇增的問(wèn)題，通過(guò)工業(yè)范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化 軟件設(shè)施來(lái)大大減少結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性是必須的。目前已經(jīng)在汽車領(lǐng)域內(nèi)建立 Autosar （AutomotiveOpenSystenArchitecture,汽車開放式系統(tǒng)構(gòu)架）協(xié) 會(huì)，定義一套支持分布式的，功能驅(qū)動(dòng)的汽車電子軟件開發(fā)方法和電子控制 單元上的軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化方案，希望在汽車電子領(lǐng)域創(chuàng)造出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以 使得各個(gè)廠商可以在一個(gè)開放的平臺(tái)下，提供符合標(biāo)準(zhǔn)的不同實(shí)現(xiàn)。？4 汽車電子的未來(lái)發(fā)展當(dāng)前，汽車電子技術(shù)進(jìn)入了優(yōu)化人？?汽車？?環(huán)境的整體尖系階 段，向著智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及安全化方向發(fā)展，并為汽車上的集中控制提供 了基礎(chǔ)（例如制動(dòng)、轉(zhuǎn)

13、向和懸架的集中控制以及發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的集中控 制）。未來(lái)汽車電子技術(shù)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行突破。？79 ?4.1 智能化智能化是指隨著信息化道路的建設(shè)，越來(lái)越多的實(shí)時(shí)信息開 始在車輛、道路和交通系統(tǒng)中共享，這不但為更科學(xué)的交通管理提供豐富 的數(shù)據(jù)，也將為人們的出行提供更大的方便。智能化要求車識(shí)路和路識(shí) 車，需要有完善的交通管理體系和服務(wù)中心相配合。汽車智能化相尖的技術(shù)問(wèn)題已受到汽車制造商們的高度重視。其主要 技術(shù)中自動(dòng)駕駛儀的構(gòu)想必將依賴于電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)。而智能交通系統(tǒng) (ITS)的開發(fā)將與電子、衛(wèi)星定位等多個(gè)交叉學(xué)科相結(jié)合，它能根據(jù)駕駛 員提供的目標(biāo)資料，向駕駛員提供距離最短而且能繞開車輛密度相對(duì)

14、集中處 的最佳行駛路線。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(dòng)篩選出最佳行車路線。具有自動(dòng)控制車速、自主尋路、自動(dòng)導(dǎo)航、主動(dòng)避撞、自動(dòng)電子收費(fèi)、無(wú)人 駕駛等功能。智能汽車是今后國(guó)內(nèi)外汽車發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域，是未來(lái)汽車發(fā)展 的必由之路。？4.2 網(wǎng)絡(luò)化汽車制造商和一級(jí)供應(yīng)商面臨日益復(fù)雜的安全性、動(dòng)力總 成、底盤和車身系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的問(wèn)題。諸如線控、碰撞避免、輔助駕駛等新 興系統(tǒng)都需要一個(gè)能預(yù)測(cè)的可靠方式提供極高數(shù)據(jù)速率的網(wǎng)絡(luò)。MOST可支 持高數(shù)據(jù)速率，但主要專為連接車內(nèi)多媒體設(shè)計(jì)的；CAN網(wǎng)絡(luò)有相對(duì)較低的 數(shù)據(jù)速率以及容錯(cuò)功能；而LIN從本質(zhì)上講是一種用于連接CAN的價(jià)格便 宜且速度相對(duì)較慢的子網(wǎng)絡(luò)，它無(wú)法達(dá)到下一代車輛中采用的高級(jí)安全系統(tǒng) 所需的要求。近兩三年提出的FlexRay總線是一種高速網(wǎng)絡(luò)，由FlexRay聯(lián)盟為 高速通信所制訂的標(biāo)準(zhǔn)，最初是作為電動(dòng)控制(x-by-wire)應(yīng)用的通信協(xié)議被 提出的。從技術(shù)上講FlexRay作為下一代汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，提供了充足的帶 寬、可靠性和實(shí)時(shí)響應(yīng)能力，以實(shí)現(xiàn)線控應(yīng)用。該標(biāo)準(zhǔn)已幵始商用并將被越 來(lái)越多的汽車制造商采用也是