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淺析電子技術(shù)在汽車(chē)方面的應(yīng)用論文
汽車(chē)自發(fā)明以來(lái)就給人們的工作和生活帶來(lái)極大的便利,隨著不同時(shí)期人們不同的要求,汽車(chē)技術(shù)也在發(fā)生著翻天覆地的變化。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),世界掀起了新的制造業(yè)革命,節(jié)能、環(huán)保與安全成為新的主題,大量的新技術(shù)也陸續(xù)應(yīng)用到汽車(chē)上,使汽車(chē)更具現(xiàn)代化與智能化,汽車(chē)在極大限度降低對(duì)人類(lèi)負(fù)面影響的同時(shí)更好地滿(mǎn)足人們的需求。在未來(lái),隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的深入研究,汽車(chē)電子控制技術(shù)仍將迅猛的發(fā)展,尤其在控制精度、控制范圍、智能化和網(wǎng)絡(luò)化等多方面會(huì)有較大突破。汽車(chē)電子控制技術(shù)已成為衡量現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
一、汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
汽車(chē)電子產(chǎn)品主要分為兩類(lèi):一類(lèi)是汽車(chē)電子控制裝置,包括發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車(chē)身電子控制;另外一類(lèi)則是是車(chē)載汽車(chē)電子裝置,包括汽車(chē)信息系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車(chē)音響及電視娛樂(lè)系統(tǒng)、車(chē)載通信系統(tǒng)、上網(wǎng)設(shè)備等。網(wǎng)絡(luò)在汽車(chē)應(yīng)用中不但增加了許多功能,而且還大大增加了可靠性。為適應(yīng)汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制的需要,更好地在各控制系統(tǒng)之間完成交流信息、協(xié)調(diào)控制、共享資源及標(biāo)準(zhǔn)化與通用化。大量數(shù)據(jù)的快速交換、可靠性及實(shí)用性是對(duì)汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。
二、汽車(chē)電子技術(shù)發(fā)展面臨的問(wèn)題
EPCOS認(rèn)為影響汽車(chē)電子行業(yè)發(fā)展的因素包括節(jié)能降耗、環(huán)保、增強(qiáng)的安全性、更高的可靠性、舒適性和產(chǎn)品特性化、改進(jìn)的可制造性,以及滿(mǎn)足法規(guī)要求的特性等,這些因素勢(shì)必要求有更為復(fù)雜的電子產(chǎn)品的研發(fā)。同時(shí),這些因素的刺激也會(huì)推動(dòng)用著汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)品的增長(zhǎng)速度超過(guò)整個(gè)行業(yè)的平均增長(zhǎng)速度。
我國(guó)生產(chǎn)的汽車(chē)電子水平還沒(méi)有達(dá)到歐洲或者美國(guó)汽車(chē)的水準(zhǔn),像空調(diào)、遙控車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)、電子椅調(diào)節(jié)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等安全裝置雖然保持增長(zhǎng)但遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到普及,像氣囊、ABS、牽引控制系統(tǒng)等只在轎車(chē)、大貨車(chē)上得到運(yùn)用。
但是客戶(hù)需求的提升將觸發(fā)舒適系統(tǒng)量和質(zhì)的提升,我國(guó)汽車(chē)電子技術(shù)追趕的步伐很快。同時(shí),娛樂(lè)和信息系統(tǒng)的創(chuàng)新電子技術(shù)已經(jīng)點(diǎn)燃信息娛樂(lè)應(yīng)用市場(chǎng)。
三、汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
德?tīng)柛Mㄟ^(guò)對(duì)推動(dòng)全世界新技術(shù)、產(chǎn)品和市場(chǎng)發(fā)展的全球趨勢(shì)全面的調(diào)查和研究,預(yù)測(cè)汽車(chē)電子行業(yè)的未來(lái)就是綠色性環(huán)保性、安全性和連通通訊三大領(lǐng)域。
(一)汽車(chē)電子技術(shù)的綠色性環(huán)保性
全球汽車(chē)行業(yè)最主要的發(fā)展趨勢(shì)就是傾向于發(fā)展高效燃料、低碳排放量的發(fā)動(dòng)機(jī)。目前有許多選擇方案。其一就是先進(jìn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和電子控制系統(tǒng),在公路駕駛時(shí),其燃料經(jīng)濟(jì)性比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提高30%~40%。其二就是電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)或混合動(dòng)力汽車(chē)(HEVS)。
(二)汽車(chē)電子技術(shù)的安全性
市場(chǎng)對(duì)于保證駕駛更加安全的電子技術(shù)產(chǎn)品有著龐大的需求,并且在該領(lǐng)域也取得了重大的進(jìn)展——即在汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)為駕駛者和乘客提供保護(hù)的技術(shù)和產(chǎn)品,例如碰撞傳感器、氣囊、安全帶、隨動(dòng)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)、以及金屬板沖撞區(qū)等產(chǎn)品和技術(shù)已經(jīng)在汽車(chē)碰撞事故中挽救了許多人的生命,減少了人員傷害。
(三)汽車(chē)的通訊連通性
如今,全世界的消費(fèi)者都可以在家中和辦公室享受數(shù)字電子技術(shù)和無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施所帶來(lái)的方便,比如手機(jī)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上的數(shù)字壓縮音樂(lè)和視頻、數(shù)字電視播放、音頻和電視衛(wèi)星廣播以及GPS等。
四、汽車(chē)電子技術(shù)突破路徑
(一)傳感器技術(shù)
由于汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的多樣化,使其所需要的傳感器種類(lèi)和數(shù)量不斷增加。為此,研制新型、高精度、高可靠性和低成本的傳感器是十分必要的。未來(lái)的智能化集成傳感器,不僅要能提供用于模擬和處理的信號(hào),而且還能對(duì)信號(hào)作放大和處理。同時(shí),它還能自動(dòng)進(jìn)行時(shí)漂、溫漂和非線(xiàn)性的自校正,具有較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力,保證傳感器信號(hào)的質(zhì)量不受影響,即使在特別嚴(yán)酷的使用條件下仍能保持較高的精度。它還具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的優(yōu)點(diǎn),從而免受機(jī)械特性的影響。
(二)微處理機(jī)技術(shù)
微處理機(jī)的出現(xiàn)給汽車(chē)儀表帶來(lái)了革命性的變化,世界汽車(chē)工業(yè)的微處理機(jī)用量激增,由從前單一的儀器逐步發(fā)展為多用途、智能化儀表,不但可以很精確地把汽車(chē)上所有的待測(cè)量都檢測(cè)出來(lái),分別顯示和打印需要的結(jié)果,而且還有運(yùn)算、判斷、預(yù)測(cè)和引導(dǎo)等功能。如可監(jiān)視汽車(chē)各大部件的工作情況,還可以對(duì)蓄電池電壓、輪胎氣壓、車(chē)速等檢測(cè)量的高低限量進(jìn)行報(bào)警。微處理機(jī)將更廣泛地應(yīng)用于安全、環(huán)保、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、速度控制和故障診斷中。
(三)軟件新技術(shù)
隨著汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用的增加,對(duì)有關(guān)控制軟件的需求也將會(huì)增加,并可能要求進(jìn)一步計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。因此,要求使用多種軟件,并開(kāi)發(fā)出通用的高水平語(yǔ)言,以滿(mǎn)足多種硬件的要求。轎車(chē)上多通道傳輸網(wǎng)絡(luò)將大大地依賴(lài)于軟件,軟件總數(shù)的增加及其功能的提高,將能夠使計(jì)算機(jī)能完成越來(lái)越復(fù)雜的任務(wù)。
(四)智能汽車(chē)及智能交通系統(tǒng)(ITS)
汽車(chē)智能化其主要技術(shù)中“自動(dòng)駕駛儀”的構(gòu)想必將依賴(lài)于電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)。智能交通系統(tǒng)(ITS)的開(kāi)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(kāi)車(chē)輛密度相對(duì)集中處的最佳行駛路線(xiàn)。電子地圖可以顯示出前方道路、并采用衛(wèi)星導(dǎo)航。從全球定位衛(wèi)星獲取沿途天氣、車(chē)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(chē)路線(xiàn)。
(五)多通道傳輸技術(shù)
多通道傳輸技術(shù)由試驗(yàn)室將逐步進(jìn)入實(shí)用階段,采用這種技術(shù)后,使各個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò),以便分離汽車(chē)中心計(jì)算機(jī)的信息。微處理機(jī)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收其它單元的信號(hào)。傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間要有一個(gè)新式接口,以便與多通道傳輸系統(tǒng)相聯(lián)系。
(六)數(shù)據(jù)傳輸載體方面的電子新技術(shù)
汽車(chē)電子技術(shù)未來(lái)將實(shí)現(xiàn)整車(chē)控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)要求有一個(gè)龐大而復(fù)雜的信息交換與控制系統(tǒng),車(chē)用計(jì)算機(jī)的容量要求更大,計(jì)算速度則要求更高。由于汽車(chē)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)量日益增多,采用高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)日益顯得必要。光導(dǎo)纖維可為此傳輸網(wǎng)絡(luò)提供傳輸介質(zhì),以解決電子控制系統(tǒng)防電磁干擾的問(wèn)題。
(七)汽車(chē)車(chē)載電子網(wǎng)絡(luò)
隨著電控器件在汽車(chē)上越來(lái)越多的應(yīng)用,車(chē)載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來(lái)越重要。以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車(chē)車(chē)載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及價(jià)廉是對(duì)汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。在該系統(tǒng)中,各從處理機(jī)獨(dú)立運(yùn)行,控制改善汽車(chē)某一方面的性能。同時(shí)在其它處理機(jī)需要時(shí)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。主處理機(jī)收集整理各從處理機(jī)的數(shù)據(jù),并生成車(chē)況顯示,通信控制器則保證數(shù)據(jù)的正常流動(dòng)。
此外,電子技術(shù)中的集成化制造技術(shù)等在未來(lái)幾年內(nèi)也將會(huì)有大的突破,與此同時(shí),電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展已經(jīng)成為全球汽車(chē)行業(yè)的熱點(diǎn)。汽車(chē)電子化是現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)展的重要標(biāo)志。現(xiàn)代汽車(chē)電子技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了汽車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和安全性,改善了汽車(chē)行駛的穩(wěn)定性和舒適性,推動(dòng)了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而且還為電子產(chǎn)品開(kāi)拓了更加廣闊的市場(chǎng),從而推動(dòng)了電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。作為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物,汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)駛上了快車(chē)道。
參考文獻(xiàn):
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