电子技术在汽车上的应用12 毕业论文(2)

子技术也仅仅局限于电机带动的工作方面，可以说很长一段时间内，汽车仅仅是一个带了几个电路的“纯”机械怪兽而已。但随着科学家对电子技术的突破发展，汽车电子技术也迎来了春天。 1.1.1汽车电子技术回顾

车电子技术的发展及其大规模地应用是从20世纪70年代末开始的，从20世纪70年代到80年代，大致经历了3个发展阶段。

第一个发展阶段为1971年以前，开始生产技术起点较低的交流发电机、电压调节器、电子闪光器、电子喇叭、间歇刮水装置、汽车收音机、电子点火装置和数字钟等。

第二个发展阶段为1974～1982年，以集成电路和16位以下的微处理器在汽车上的应用为标志。主要包括电子燃油喷射、自动门锁、程控驾驶、高速警告系统、自动灯光系统、自动除霜控制、防抱死系统、车辆导向、撞车预警传感器、电子正时、电子变速器、闭环排气控制、自动巡航控制、防盗系统、实车故障诊断等电子产品。这期间最具代表性的是电子汽油喷射技术的发展和防抱死(ABS)技术的成熟，使汽车的主要机械功能用电子技术来控制。但是，在此阶段机械与电器的联接并不十分理想。

第三个发展阶段为1982～1990年，微电脑在汽车上的应用日趋可靠和成熟，并向智能化方向发展。开发的产品有胎压控制、数字式油压计、防睡器、牵引力控制、全轮转向控制、直视仪表板、声音合成与识别器、电子负荷调节器、电子道路监视器、蜂窝式电话、可热式挡风玻璃、倒车示警、高速限制器、自动后视镜系统、道路状况指示器、电子冷却控制和寄生功率控制等。

从2005年开始，可以说进入了汽车电子技术的第四个发展阶段。微波系统、多路传输系统、ASKS-32位微处理器、数字信号处理方式的应用，使通讯与导向协调系统、自动防撞系统、动力最优化系统、自动驾驶与电子地图技术得到发展，特别是智能化汽车的出现。当然目前第三代技术有些我们都还没办法实现。

汽车电子化是现代汽车发展的重要标志。从现代汽车上所使用的电子设备的价格比例看，欧美汽车上所用的电子设备的价格已占到整车价格的

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15%～20%，而我国生产的汽车，目前所用的电子设备的价格只占到整车价格的2.5%。从世界汽车电子市场的销售来看，1991年，每辆汽车平均消耗电子产品的费用只占到整车的10%，1998年则接近15%，而2003年已经提高到20%，某些车型则更高。现代汽车电子技术的应用不仅提高了汽车的动力性、经济性和安全性，改善了汽车行驶的稳定性和舒适性，推动了汽车产业的发展，而且还为电子产品开拓了更加广阔的市场，从而推动了电子产业的发展。作为汽车产业和电子产业结合的产物，汽车电子产业的发展已经驶上了快车道。 1.1.2现代汽车电子技术

汽车电子是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。

汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。

据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。

按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车

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信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。

目前电子技术发展的方向向集中综合控制发展：将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制（PCM）；将制动防抱死控制系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）和驱动防滑控制系统（ASR）综合在一起进行制动控制；通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统（UCC）。

由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。

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第二章 汽车电子技术的应用现状与发展趋势

随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛。可以说，今天的汽车已经进入了电脑控制的时代。 电子技术在汽车上最初的应用始于50年代人们开始在汽车上安装的电子管收音机，60年代初，汽车上应用了硅整流交流发电机和晶体管调节器，到60年代中期，汽车上开始采用晶体管电压调节器和晶体管点火装置。但更多地应用电子技术则是在70年代以后为解决汽车安全、污染和节油三大问题而出现的。70年代中期，微机在汽车上得以应用，给汽车工业带来了划时代的变革。国外专家预测汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的15％以上；汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展，成为所谓的“电子汽车”。

2.1汽车电子技术的应用现状

汽车电子技术目前发展的特征：汽车电子技术经过较长的时间积累后，目前正处于全面快速发展的阶段，其特征主要体现在：

①功能多样性。从最初的发动机电子点火与喷油，发展到如今的各种控制功能，如自动巡航、自动启停、自动避撞等

②技术一体化。从最初的机电部件松散组合到如今的机液电磁一体化，如直喷式发动机电控共轨燃料喷射系统。

③系统集成化。从最初单一控制发展到如今的多变量多目标综合协调控制，如动力总成综合控制、集成安全控制系统等。

④通信网络化。从初期的多子系统分别工作到如今的分布式模块化控制器局部网络，如以CAN总线为基础的整车信息共享的分布式控制系统，以及无线通信为基础的远程高频网络通信系统。

2.2汽车电子技术的发展趋势

在过去10年里，汽车工业发生了两个显著变化。一是，增长的基点正在从经欧美市场向以亚洲国家为主的发展中地区市场转移。数据显示，2007～2012年亚洲和欧洲将会主导全球汽车产量的89％，BRICs和亚洲的其他国家将成为汽车消费的主力军。二是，在市场成熟的欧美国家，汽车的性能的提高更多地依赖于电子技术。有研究表明，从1989年至2005年，电子设备在整车制造成

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本所占比例，由16％增至30％以上。而目前每部新车的IC的成本约在310美元左右，估计到2010年将增长到350美元左右。

无论是市场重心向发展中国家转移，还是技术重心向电子技术倾斜，都将势必影响到汽车电子发展的方向。而且，其技术本身也将面临着来自性能、安全以及环保法规多方面的苛刻要求。今后10年，电子技术在汽车工业中扮演着多大的作用，它又应该如何承担起汽车电子化的重任？

20世纪90年代，汽车电子技术进入了其发展的第三个阶段，这是对汽车工业的发展最有价值、最有贡献的阶段，也将是优化人－汽车－环境的整体关系最为重要的阶段。超微型磁体、超高效电机及集成电路的微型化，为汽车上的集中控制提供了基础(例如制动、转向和悬架的集中控制以及发动机和变速器的集中制)。同时，智能化集成传感器和智能执行机构将付诸实用，数字式信号处理方式将应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断和导航系统等。

未来的智能化集成传感器，不仅应能提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号做放大和处理。同时，它还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响，即使在特别严酷的使用条件下，仍能保持较高的精度。它还具有结构紧凑、安装方便的优点，从而免受机械特性的影响。微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。目前，美国汽车用微处理机，8位的占多数，约占总量的65%。16位和32位微处理机正在迅速地扩大市场；近两年来，16位的用量增加约50%，而8位的只增加11%。

随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也将会增加，并可能要求进一步计算机联网。因此，要求使用多种软件，并开发出通用的高水平语言，以满足多种硬件的要求。到2000年，汽车计算机总的单台处理能力将达到现在典型计算机主机的水平。轿车上多通道传输网络将大大地依赖于软件。软件总数的增加及其功能的提高，将使计算机能够完成越来越复杂的任务。

多通道传输技术多通道传输技术的采用，对电子控制集成化的实现是十分必要和有效的。采用这种技术后，使各个数据线成为一个网络，以便分享汽车中心计算机的信息。微处理机可通过网络接收其他单元的信号。传感器和执行机构之间要有一个新式接口，以便与多通道传输系统相联系。集成化技术汽车

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