汽车电子论文范文

2022-05-14

近日小编精心整理了《汽车电子论文范文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!爱特公司军用和航天产品市场总监KenO’Neil:下一代应用将包括帮助驾驶员做出决策的智能系统,如报告实时交通信息、天气、路况等;也会集成收发电邮、连接互联网、无线通信、蓝牙二和微型个人电脑等功能,为使用者创建舒适的环境。

第一篇:汽车电子论文范文

汽车电子控制技术在汽车安全领域的应用

【摘要】随着人们生活水平的提高和汽车生产装配技术越来越成熟,汽车逐渐走进了普通家庭。作为现代社会最重要的交通工具——汽车,不仅带来了速度,更赋予人们对品质生活的推崇和追求。与此同时也带来了诸多安全隐患。数据显示,2011年中国因交通事故造成的死亡人数为6.2万人,交通事故死亡率居世界之首。所以汽车安全显得越来越重要。

【关键词】汽车电子;安全;应用;控制

1.引言

随着近几年电子信息科学与技术的高速发展,智能电子技术已经由传统的家用电器领域向汽车智能控制领域衍进,大大提高了汽车舒适性,可操作性,安全性。自从1886年德国人卡尔·佛里特立奇·本茨发明了世界上第一辆三轮汽车开始,汽车安全与汽车发展便如影随形。当今社会汽车行驶安全性更是消费者最关心的问题。美国伟世通公司曾经做过一项调查,结果显示:汽车行驶安全位于客户对汽车要求的核心。大部分消费者认为,汽车安全性比汽车动力性、舒适性、经济性重要。关注汽车安全,不仅是为了司机和乘客,更为了道路上更多的人。本文将用浅显易懂的文字介绍车载智能电子控制技术对提高汽车安全性能主要控制技术的应用。

2.汽车电子防滑控制系统

汽车电子防滑控制主要包括制动防滑、驱动防滑和转向行驶防滑等三个方面的控制。汽车防滑控制系统是汽车上的一种安全附属装置,可以防止汽车在制动、起步、加速和转向时出现的侧滑、跑偏、丧失转向能力和滑转等,从而起到保护乘客和车辆的作用,大大降低因制动、驱动等而引起交通事故出现的概率。

2.1 制动防抱死系统(Anti-locked Braking System,简称ABS)

汽车在刹车时,由轮胎提供摩擦力让汽车停止运动。又由于静态摩擦力(轮胎转动)远远大于滑动摩擦力(轮胎打滑),所以ABS系统能够让汽车获得更大摩擦力使其更快停止。汽车制动防抱死制动系统(ABS)是汽车在任何路面上紧急制动时,汽车智能电子系统接收到车轮转速传感器信号,自动控制和调节车轮的制动力,使车轮处于转动与滑动的临界状态,防止车轮完全抱死,使车轮获得最大制动摩擦力,获得最佳制动效果。从而避免制动过程中的跑偏、侧滑、和丧失转向操纵能力等,提高了汽车汽车操纵性能和稳定性能(如图1所示)。同时,汽车还能获取最大制动力,缩短30%的制动距离,提高汽车的制动性能,对保证汽车安全具有重要意义。

总之,“人工点刹”的时代已经过去,高智能的ABS在行车安全上给予我们很多保障。缩短30%的刹车距离无疑能够在很多时候成为救命稻草,刹车保证方向可控更是提供了驾车保障。

2.2 驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation,简称ASR)

汽车在起步或加速时,特别是下雨、下雪、冰雹、路冻等摩擦力较小的特殊路面上行驶时,往往会发生驱动轮打滑现象,这在山路上非常危险的。为了保证汽车行驶安全稳定性,控制车轮不出现滑转现象,主要通过汽车车载智能控制单元接收到轮速传感器信号,控制发动机电子点火部分和供油,通常通过改变节气门开度和点火提前角的方式调节发动机的输出转矩,确保车轮与地面之间最大附着力和牵引力,使车轮的滑移率达到最佳范围内(15%~20%)。如果车轮打滑得不到控制,车子就会失控。所以,别以为只有刹车时车轮抱死会出危险,起步时车轮打滑一样会出问题。

2.3 车辆电子稳定系统(Electronic Stability Program,简称ESP)

车辆电子稳定系统(EPS)当车辆在转向、制动或打滑时,电子控制单元ECU接收到包括来自转向角度传感器(检测方向盘的转向角度)、轮速传感器(监测各个车轮的转动速度)、G(侧滑)传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横摆率(横向加速度)传感器(测汽车转弯时的离心力)、减速度传感器,对车辆的的运行状态进行分析、计算和判断然后发出指令,把制动执行器内的压力泵产生的的液压传送到相应的车轮制动器的轮缸。从而实现对前轮侧滑和后轮侧滑的控制,使车辆不偏离正确的行驶轨迹。例如,当汽车后轮出现侧滑时,ESP系统立即把制动力加到正在转弯的外前轮上,迅速制动前轮使汽车产生一种相反的转矩,以保证汽车在原来的车道上行驶;当汽车前轮出现“飘动”现象时。ESP系统把制动力施加到两个后轮上,迅速制动后轮使汽车保持在原来的车道上行驶。不难看出车辆电子稳定系统(EPS)是传统ABS(防抱死刹车系统)、ASR(驱动防滑系统)的进一步扩展,ESP最重要的特点就是它的主动性,如果说ABS是被动地作出反应,那么ESP却可以做到防患于未然。更智能化提升了汽车的稳定性能和安全性能。

2.4 紧急制动辅助系统(Elemental Battle Academy,简称BAS)

由于大度数驾驶员在紧急情况下会优柔寡断,不能有效的采取制动措施。制动系统性能不能有效发挥,制动距离明显延长。为了缩短缩短在紧急制动的情况下的刹车距离,梅赛德斯-奔驰公司研制了制动辅助系统(BAS)。从1997年开始,这个系统成为所有梅赛德斯-奔驰轿车的标准装配。具体的工作流程如图2所示。

梅赛德斯-奔驰对制动辅助系统(BAS)的功能和作用方式已做了详尽的试验。例如:在驾驶模拟器中:在这里,驾驶员会不经警告而遇到危险情况,此时他们必须实施紧急制动。在干燥的路面上,如果没有使用制动辅助系统,大多数测试者最多需要达73米的制动距离,才能把速度为每小时100公里的汽车完全停下。而利用这个系统时,仅仅经过40米后汽车就完全停下了。这相当于制动距离缩短大约45%。装配上这个系统的新车在撞车事故方面,使事故发生的频率降低了百分之八,在行人事故方面,使事故发生的频率降低了百分之三十。

3.安全气囊防护系统(SupplementalInflatableRestraintSystem,简称SRS)

汽车与阻碍物的撞击为第一次碰撞,人与汽车上相应部件的撞击为第二碰撞,一般在第一次碰撞发生的60ms发生碰撞,人的伤亡由第二次碰撞造成。当汽车第一次碰撞发生后,第二次碰撞发生前,传感器感受汽车碰撞强度并将其传给控制器,SRS的ECU接收与处理传感器的信号,当SRS的ECU判断有必要打开气囊时,立即发出点火信号触发气体发生器,气体发生器点火后迅速产生大量气体并快速展开气囊(气囊的整个充气过程大约需要30ms),完成安全气囊整个工作过程,阻挡乘员(主要有正面、侧面、膝部、头部)与车内相应构件之间可能发生的碰撞,通过气囊上的排气节流空的阻尼作用吸收乘员的动能,从而打到保护乘员的目的。

4.汽车电子防撞系统

国家统计局网站公布的2012年统计公报获悉,中国2012年末全国民用汽车保有量达12089万辆(包括三轮汽车和低速货车1145万辆),比上年末增长14.3%。道路上行驶的汽车密度越来越大,碰撞事故与日俱增。为了防止高速行驶车辆之间或者行驶车辆与与路边车辆之间的碰撞,现已研制和开发出一种自动控制的防汽车追尾系统——汽车电子防撞系统。当汽车正常行驶时,该系统处于非工作状态,当后车车头非常接近前车车尾、障碍物时,该系统装有测距传感器,由该传感器利用光线、激光或超声波,测得汽车与障碍物间的距离,将这个距离信号和车速信号以及车轮转角传感器的信号送入ECU,通过计算求出汽车和前方车尾实际距离以及相互接近的相对速度,并向驾驶员发出预告会车、超车的警告,显示前方物体的距离;当快要撞车时,ECU向制动器和节气门控制电路发出控制指令,即可使汽车及时制动,从而有效的避免追尾、撞车。

5.电子驻车制动系统(Electrical Park Brake,简称EPB)

大多驾驶初学者在上坡起步都会面临一件非常棘手的难题——倒溜,有时由于与后车保留的安全距离不足造成不必的擦挂。电子驻车制动系统(EPB)能够有效的预防这样的事故。这个系统在上坡起步时主要通过坡度传感器监测出坡度然后将信号传输到ECU并计算给出准确的驻车力,智能调节制动力,在上坡起动时,驻车控制单元通过离合器距离传感器,离合器捏合速度传感器,油门踏板传感器等提供的信号通过计算,当驱动力大于行驶阻力时自动释放驻车制动,从而使汽车能够平稳起步。能够避免车辆不必要的滑行,简单的说就是车辆不会溜后,保障上坡起步安全。

6.轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitor System,简称TPMS)

也许你会问,爆胎在各种交通事故中的比率真的很高吗?我们通过一组数据来向您证明,1998-2000年之间,广东省交通部门在广深高速公路上共统计2484起交通事故,其中848起交通事故出现爆胎情况,爆胎发生概率达到34.14%,而所有会造成爆胎的因素中胎压不足当为首要原因。所以广大的有车一族,我们要经常检查轮胎胎压力,TPMS就是专门检测轮胎压力保证行车安全的系统。一种是直接式(Pressure-Sensor Based TPMS,简称PSB),顾名思义,这种系统要在每个轮胎里安装压力传感器来直接测量轮胎的气压,利用无线射频发射器将压力信号从轮胎内部发送到中央接收器上,然后对每个轮胎气压数据进行显示。当轮胎气压低于门限值或漏气时,系统会发出警报。另一种为间接式(Wheel-Speed Based TPMS,简称WSB),这种系统是通过共享汽车ABS系统的轮胎转速传感器信号通过处理器计算,来比较轮胎之间的转速差别,以达到监测胎压的目的。还有一种为复合式(TPMS),该系统是将直接式轮胎压力检测系统(PSB)和间接式轮胎压力监测系统(WSB)结合而成,吸取了前两种系统的优点,提供更安全稳定的胎压数据。

7.结束语

自电子技术在汽车安全方面得到应用后,整车的安全性能便得到很大提高,但是能否安全行车,不仅仅由汽车安全配置的好坏决定,如若酒后违规驾车,麻痹大意,开车打电话,高速飙车等违法驾车行为,即使安全性能再高的汽车,也不能保障行车安全。因此广大车主只有具备了安全意识,坚决不酒后驾驶,不疲劳驾驶,不超速,不抢道,文明驾车才能做到真正意义上的汽车安全。汽车安全为了自己和车上最亲最爱的人,更为了道路上更多的人。

参考文献

[1]冯渊.汽车电子控制技术[M].机械工业出版社,2005.

[2]王正键.现代汽车构造[M].华南理工大学出版社, 2006.

[3]史文库.现代汽车新技术[M].国防工业出版社,2004.

[4]杜瑞丰,李忠凯.汽车底盘构造与维修[M].高等教育出版社,2007.

[5]余超.电子驻车制动系统操作简便、安全性强[EB/OL].中国汽车网,2012-07-06.

[6]PCauto.“飞入寻常百姓家”家用ESP车型导购[EB/OL].太平洋汽车网,2009-12-6.

[7]于进明,于光明.汽车电气设备构造与维修[M].高等教育出版社,2007.

[8]汪淼.爆胎真能要命!从真实事故谈轮胎养护[EB/OL].汽车之家网,2012-07-18.

作者简介:张琨林,男,大学本科,现就读于长江师范学院物理学与电子工程学院2010级电子信息科学与技术(汽车电子)专业。

作者:张琨林

第二篇:汽车电子论坛:汽车电子的新趋势(下)

爱特公司军用和航天产品市场总监KenO’Neil:下一代应用将包括帮助驾驶员做出决策的智能系统,如报告实时交通信息、天气、路况等;也会集成收发电邮、连接互联网、无线通信、蓝牙二和微型个人电脑等功能,为使用者创建舒适的环境。

ADI公司汽车电子部门副总裁Thomas Wessel:从安全和方便的角度来看,基于视觉的驾驶辅助系统,如车道偏离报警、盲点摄像头、碰撞预警传感、碰撞减轻、自适应巡航控制、导航和远程信息系统以及速度限制监视等将变成主流,并将向中低端市场发展而进入更多的汽车。

人机接口(HMI)是消费电子技术将对汽车环境产生影响的另一个领域。将直觉控制带入汽车,可使用户体验更加愉悦,在驾驶过程中更少地转移注意力。例如,包括语音识别和触摸屏控制等技术越来越多的被MP3播放器采用。

Atmel汽车业务部高级市场总监MatthiasKastner博士:我们相信触摸屏将成为一种成本效益很高的主导性解决方案,可用于控制已连接的消费电子产品和汽车常见功能,如HVAc和汽车音响等。此外,触摸屏设计还省去许多按钮和开关,让驾驶席四周变得更简洁。

飞兆半导体车身电子/智能开关产品总监Gary wagner:车载互联网很可能是下一个应用,而声控语音电邮(voiceactivated email)也有发展潜力。

飞思卡尔半导体汽车电子工程经理康晓敦。:除了无线遥控技术和GPS接收技术外,无线音视频技术、无线高速存储技术、无线高速网络技术等消费类技术向汽车无线服务应用的移植,应该是未来可以想到的汽车无线应用技术。

IR汽车产品业务部剐总裁兼总经理Henning Hauenstein:目前,随着现代电子陂术百花齐放,为汽车驾驶员提供了大量的信息监视、建议及指导。然而,物极必反,信息过多不一定对驾驶员有帮助,反而有可能妨碍了驾驶。因此,谈到汽车上的娱乐及方便性功能,未来趋势将集中于把现在的多元化功能融会贯通于智能网,使系统变得更加实用,让驾驶员可以轻易使用不同的功能、同步处理不同的工作,并非不断带来更多选择和新功能及增加系统的复杂性。

凌力尔特公司电源产品部产晶市场总监Tony Armstrong:汽车音响主机传统上负责提供诸如CD播放机等简单功能的控制,但是如今则日益成为越来越多先进功能装置的前端,如导航系统、蓝牙蜂窝电话接线、硬盘驱动器和iPod接口。尽管如此,汽车音响主机的功能仍在不断发展,这一点与PC演进周期中所经历的发展过程很相似。因此,在其下一代音响主机设计中,汽车制造商需要迅速采取不受其硬件外在特性约束的策略,并逐渐过渡至一种软件下载/升级环境。

美国国家半导体亚太区市场营销经理赵伟德:以具备远程信息处理功能的娱乐信息系统为例,这方面的技术侧重提供车内娱乐,将配备头戴式环绕声耳机、高清显示器、触控显示屏以及双画面的平板显示器。

车内的音像系统则将配备高保真音频系统、24位色深的高清显示器,以及极短延迟时间的触控屏幕控制功能。此外,还可支持其他受欢迎的应用,如浏览互联网、实时的交通情况及天气报告、收看无线电视节目以及使用LBS定位系统等。

双画面显示器是一种可确保行车安全的重要装置,其特点是可以支持多种不同的驾驶辅助系统,提高驾驶人对行车安全的警觉性,因此双画面显示器是车内不可缺少的装置。

豪威科技公司高级汽车产品营销经理Inayat Khajasha:目前已有一些性能很好的基于视觉技术的系统进入了汽车。后视摄像头和车道偏离报警系统仅仅是个开端。基于视觉技术的辅助驾驶系统可以使司机看到车辆周边更多的状况,从而提高安全性。视觉系统还可以充当另外一套识别系统,随时识别各种障碍物、车道标志和其他车辆,避免司机昏沉或者注意力不集中。

Ramtron汽车电予专员DUric an Bennett:蓝牙将成为标准附件和标准软件,可让任何设备通过汽车电子系统进行工作,这样便可以集成电话、GPS、MP3播放器等任何需要音频功能的设备。例如,福特汽车公司已在制订语音控制标准,这将实现更强大的控制功能。基于这个平台,有可能在驾驶时使用电邮服务,例如,汽车电子系统可读出电邮内容,而驾驶者也可以通过语音识别进行回复。但是这些技术带来的主要问题是对行车安全性的影响。

泰科电子上海瑞侃电路保护部应用工程经理董湧:智能手机或其他可以无线上网的设备,能够为驾驶者和乘客提供与外界的实时数据交换。例如,驾驶者可以实时获得交通信息、规划合理行车路线,在遇到意外或紧急情况时可以准确通知外界确切位置。

Ken O’Neil:新的IGLOO器件将于2010年推出,预计它可满足业界在未来数年对低功耗FPGA器件的需求。进入2010年,爱特公司将采用先进工艺提供全新的功能特性,满足尺寸、重量和功率需求。由于汽车的效率提高,要在无强制冷却的小型产品封装中加入更多的功能,更高功效的器件将成为关键的因素。此外,爱特器件对固件错误的固有免疫能力,也能够为注重安全的汽车领域带来技术优势。未来的ActeIFPGA器件将延续这一优势。

Thomas Wessel:针对电源管理方面的挑战,ADI正在开发锂离子电池监测技术,包括快速准确地监测和安全地控制混合电动汽车中使用的锂离子电池组所要求的所有功能。

在信息娱乐方面,媒体格式和通信标准在不断变化。ADI公司将继续在这一领域投入资源,向我们的客户提供极佳的音频系统解决方案。

在安全系统中,传统的被动安全系统和主动安全系统相互融合,结合ADI的各种技术将能实现多维的防撞感测和最优化的躲避动作,显著提升安全性。

Matthias Kastner博士:爱特梅尔正在进行相关的投资。例如,随着锂离子电池将广泛地为混合动力和全电动汽车提供动力,我们已经开发了相关的IC产品,以管理锂离子电池的电荷、“健康状况”和安全。

Gary Wagner:在今后6年中,随着许多应用的成熟和扩展,汽车电子市场预计将每年增长8%-10%。我们在汽车电子领域的增长将大多来自开发新汽车的电子器件,这些新器件将为功率控制和功率管理应用提供高集成化解决方案。

康晓敦:我们正在设计的采用新型半导体技术的77GHz雷达芯片,应该是能够满足主动安全设计的先进技术之一。下一代集成式轮胎压力监测传感器MPXY8500系列也将在2011年上市,同时我们也在不断地推出用于汽车通信

及多媒体技术的芯片。另外,我们也在推出大量的高性能32位MCU,以满足对MCU越来越强的处理能力的需求。除了产品外,飞思卡尔公司也在不断地推出高性能的解决方案,如基于32位MCU的发动机控制系统方案,用于防盗系统的滚动码软件编解码方案等。

Henning Hauenstein:我们未来的产品发展方向是保持汽车内不同功能的能源效益。我们会继续优化功率开关器件产品,提高器件的耐用性和针对应用的基准性能表现。我们还会努力增强IC的集成度,同时加大研发先进硅封装技术(例如无键合线封装)的力度,体现最低的电阻和最小的寄生电感。此外,我们还宣布将会逐步地以先进的GaN器件取代硅技术。凭借这种专有的GaN技术,我们可以推出性能表现远超硅性能的开关器件和集成电路,并相信这种技术将会在半导体市场带来翻天覆地的革命性转变,就如在20世纪中期,第一个锗二极管面世时为世界带来巨大冲击一样。

Tony Armstrong:在汽车系统中,有许多应用需要连续供电,即使在汽车处于停泊状态时也不例外,如无匙门禁、安全和GPS系统。这些应用的一项关键要求是低静态电流(旨在延长电池的使用寿命)。自2001年以来,凌力尔特一直在生产待机静态电流小于100uA的开关稳压器,在我们近期推出的产品当中,包括一些在待机模式中静态电流仅为2.5uA的高电压非同步降压型转换器。

Microchip汽车产品组亚太区汽车市场经理陈颂恩:为响应日益增长的汽车节能减排要求,Microchip继续推出新的8位PIC单片机系列,采用的nanoWatt XLP技术能实现超低功耗;令人印象深刻的16位嵌入式控制解决方案能实现高级模拟外设的广泛集成。这些产品使汽车设计工程师和专家能有效地设计混合动力车辆系统,包括BLDc电机控制和相关的电源系统解决方案。此外,Microchip了解汽车安全始终是首要的考虑因素。我们拥有优异的解决方案,并持续扩展产品系列,以支持自适应前照灯系统和LED日间运行灯等安全应用。

赵伟德:美国国家半导体将会继续开发创新的串行器及解串器,让配备远程信息处理功能的新一代娱乐信息系统可以进一步提升其性能,例如,可以发挥高保真度的音响效果,支持高清显示器,提供触控屏控制功能等。这些全新的串行器及解串器属于PowerWise系列,其优点是能源效率极高,让客户减少能耗的同时又可提升系统性能。

Inayat Khajasha:汽车影像传感器目前的发展方向是为多车辆系统提供信息的单一车载摄像机,它融合了视觉技术和传感技术。我们新产品的设计和开发主要是为了应对这个很高要求的。

影像传感器微型化技术是推动汽车产品开发的另一个趋势。豪威科技一直在努力寻找进一步缩小封装尺寸的方法。

Duncan Bennett:Ramtron将会继续降低非易失性存储器的功耗,并在不久的未来达到新的极限。更低的功耗有助实现如今所无法达成的数项应用,如自供电传感器等。

作者:崔晓楠

第三篇:汽车电子是我国汽车产业的突破口之一

2005年11月在天津举行了“中国汽车电子技术与产业发展论坛”,来自业界的专家学者与厂商代表共同分析中国汽车电子技术和产业发展的现状与未来趋势。现将读者感兴趣的几个问题汇总如下:

目前我国汽车电子市场的驱动力

在本世纪的头四年,我国汽车产量每年以百万辆的台阶在上升。2002年中国汽车产业发展出现高峰,汽车产量增长率达到40.4%,产量跃居全球第五位。其中大客车产量居全球第一位,重型货车居世界第二位。自2003年以后轿车的增长速度加快。到2004年汽车总产量达到507万辆,其中轿车的比重也由2000年的29.3%增加到2004的46.8%。今年预计销售量将超过600万辆。根据二汽所做的分析研究,如果一辆车以10万元计算,总产值将超过6000亿元。

汽车产业的发展为汽车电子产品开辟了广阔的应用市场这也促进了中国汽车电子产业的发展。依据国外的数据,汽车电子在汽车总产值中所占的比例大约在三分之一左右。而轿车越高级所占的比重越高,高级车辆平均在40%以上,有的甚至高达50%。我国汽车电子含量目前还比较低,仅占6%左右。

根据国际电子制造业促进会(iNEMI)提供的数字,汽车电子产业的总产值大约占电子产品总营业额的7%。估计2004年全球汽车电子产品的总营业额大约为650亿美元。估计一直到2008年将以每年4%的速度增长。另外,根据飞思卡尔半导体业务拓展经理康晓敏先生介绍,2004年全球汽车电子半导体产品的总营业额约为151亿美元。

为此许许多多国外知名汽车配件以及汽车电子企业纷纷来我国投资,一些本土电子企业也开始涉足汽车电子产业。由于作为家电产品,一台DVD售价仅为数百元,而目前中高档轿车上配载的DVD系统,却高达5000元。与此同时,近年来家电企业利润率持续下降,彩电企业更是艰难。因此,纷纷企图加入汽车电子产业,以求发展。这也是推动汽车电子产业发展的动力之一。在这种情况下,从2001年到2004年我国汽车电子产业规模逐年扩大,到2004年已经达到了302.4亿元。如下表所示:

再次,不论是汽车产业,还是信息产业基础都仍然比较薄弱,自有品排,自有知识产权的核心技术比较少,但是却都面临着激烈的竞争压力。迫切需要加强科技开发,努力开展技术创新。再加上,近年来我国的经济持续快速发展也面临能源和资源的限制,和国际势力对我国发展的遏制。寻找替代能源,大力进行节能,节约原材料消耗也成为当务之急。有些问题,甚至需要在一两年内解决。在科学发展观的指导下,人们越来越强烈地认识到发展汽车电子产业对提升汽车产业竞争能力的重要性,和加强科技开发开展技术创新对发展我国汽车电子产业发展的迫切性。因此这两方面的要求也成为促进我国汽车电子产业发展的另一股强大的推动力,而且是最重要的推动力。

电子技术对当今汽车产业的发展不可或缺

中国汽车工程学会发动机分会秘书长陈上华先生认为:电子技术对汽车工业的贡献不可磨灭。现在汽车技术上单纯的机械方面改进很少,大量的改进应该归功于电子技术。在发动机的革新方面电子技术就起了关键的作用。比如电控EGR(废气再循环),它能够有效地降低氮氧化物(NOX)的排放量。但是它要求控制非常精确,这只能靠微电子技术才能够做到。

还有,现在一些主要的汽车发动机用的电子控制电磁气门机构,如果能够研究成功,并能取代发动机的凸轮轴与气门传动机构,将大大地提高发动机的性能。如果这个机构能够开发成功,这将是汽车行业内的一次“技术革命”。

中国汽车工程学会名誉理事长张兴业先生说,“汽车已经成为电子信息产品的最大载体,按照欧美国家和日本的平均估计,汽车电子产品的价值已经占到汽车成本的三分之一,其中软件约占4%;并且有人认为软件会很快将超过10%。汽车电子的应用越来越多,越来越广泛。控制系统所采用的微处理器的处理能力越来越强。例如宝马7系列的发动机控制已经已经由16位,发展到32位。所使用的微处理器数量也越来越多,大众辉腾已经达到60个以上,并采用CAN,LIN等总线和网络控制。

能源,环保与安全,以及无线化,网络化是目前发展的重点

与会人士普遍认为,能源,环境保护和安全以及信息化是目前发展的重点。

能源与环境保护也是汽车电子当前发展的重点。能源替代,节约与排放控制问题是现代汽油机汽车创新所关注的首要课题。对于当前我国经济的发展尤其重要,有些问题必须要在一,两年内得到解决。先进的排放控制技术,和高效的节能措施,也是将来汽车电子新技术的主要研究方向。也必将成为我们今后自主创新所需要追寻的方向。汽油机电控管制系统的应用是解决汽油机排放与能源问题的有效技术方案之一。它是一个非常有效的平台。

在电子应用方面,汽车电子的可靠性问题十分重要。汽车电子产品的工作环境异常恶劣,电磁干扰,长期高温,长期振动,巨大的冲击,以及油雾,粉尘的污染都在考验汽车电子产品。而汽车的工作寿命又比较长,通常在10年以上。因此产品的可靠性,快速的售后服务,都是影响汽车电子应用的特殊重要的课题。远距离通信和车内连接的无线化正在迅速发展。办公室与家庭娱乐产品正在成为车载电子产品的新宠。无线化与网络化将来肯定是一个重要发展趋势。

汽车安全也一直是人们关注的焦点。汽车的安全系统是一个综合系统,不仅仅是安全带,安全气囊,安全气带等等,最主要的还是整车的安全系统。车身方面在70年代以后才刚刚引入市场,之前根本没有办法安装电子感应,共振等等系统。这不是零部件方面的问题,它需要专门的公司进行整体的优化。比如西门子威迪欧汽车安全系统,主要包括安全气囊控制器和周边传感器。此外还包括高级驾驶员辅助系统,它属于主动的安全系统。所谓的主动安全系统,和被动的安全系统,二者的区别是以实际发生的碰撞作为分界线。碰撞以前安全保护系统称为主动安全系统;碰撞发生以后减轻伤情的安全系统属于被动安全系统。

此外,系统的成本也是推广汽车电子产品的重要因素之一。

如何进入汽车产业值得注意

东风集团与上汽集团高级顾问殷承良教授认为:进入汽车电子市场需要注意以下一些问题:

一.结合自身优势,找准适当的切入点。目前最容易进入汽车电子产业的产品有以下几类:

1. 不涉及整车安全,不致导致整车召回的产品,如车身电子(包括应用前途广泛的新型总线架构产品),车载舒适,娱乐产品等;

2. 涉及国家安全,不容国外染指的产品,如导航电子地图。需注意:导航本身并无限制,因此最好和电子地图厂家,内容服供应厂商组成软联盟,进行系统供货,也可以提高技术附加值)。

3. 国家法规明令必须安装的产品,如商用车的胎压检测系统等。

4. 对国计民生有重大影响,国家大力提倡的产品,如新能源汽车(包括混合动力,代用燃料汽车)中应用的汽车电子产品,出于石油安全的能源战略及能源环保的考虑,这类产品是国家要求必须在两年内取得突破的产品,恰好也是国际上的开发重点,许多国外大公司还无正式产品,但是,这类产品技术含量很高,投入要求巨大。因此是机遇与困难并存。

二.其它汽车电子产品,包括发动机控制,制动控制等。

既是汽车产业的核心技术,也是电子产业的先进的专门技术。有实力的企业要想进入也需要和有自主品排的整车企业合作开发,应该做长远打算,一般应着眼于三年后的车型(这是汽车行业开发固有的特点所决定的),想立即就获利的思想是行不通的。

近年来想要进入汽车电子的家电企业不少,后来许多企业纷纷退出。但是也有成功的,例如创维和新科。

创维汽车电子公司总经理刘雪鹏先生认为:汽车电子是专业性市场,而家电是通用性市场;市场不一样,对象也不一样。不能照搬家电业的发展模式,需要采用不同的对策。车载电子产品与家电产品在技术上最大的差别表现在工作环境的要求上。车载产品环境的要求非常苛刻,如高低温,高湿,防尘,振动,冲击,干扰等。这种要求属于工业级,甚至军用级,例如车载DVD要求稳定性好,光学头要能够耐高温,对于家电用DVD是一个严重的挑战。对于企业来说,需要做许许多多技术积累,团队培养,和适当定位的调查研究工作。创维汽车电子现在已经拥有一支将近70人的研究开发队伍,只有这样不断加大研发力度,才能适应市场的不断发展的新需求。

新科电子认为:汽车电子产业的技术含量高,进入门槛也比较高;消费者的消费能力也比较强;其次是销售渠道众多,适合采用代理制模式。经过研究,新科电子选择卫星导航仪作为进入汽车电子的突破口与发展方向。这是从汽车电子产业的需求,新科自身的优势以及企业多元化发展的方向来确定的。他们发现当时国内从事卫星导航仪研发与推广的企业,一些具有领导地位的品牌还没有出现。而新科认定新科卫星导航仪的发展方向将是娱乐,通信和导航三位一体,不仅仅是一种不可或缺的导航工具,更是汽车时代数码生活的新象征。因此决定以此作为进入汽车电子产业的切入口。此外,新科还采用适合汽车电子产品的销售模式,在加强与汽车整车商合作的情况下,开拓多种销售渠道,包括汽车渠道,数码渠道,家电渠道和各种礼品渠道,让更多的社会资源加入到卫星导航仪的推广应用中来,快速普及卫星导航仪。

做好长远规划,坚持合作开发生产将是发展我国汽车电子产业的首先必须解决的课题

汽车电子是跨行业的产业,尽管对于汽车产业的进一步发展十分重要,但是它总归是汽车的附属产品,因此必须顺从,配合汽车产业的发展。不但在技术上需要适应汽车的工作环境要求,而且在产品规划,工作模式,运营方式也都应考虑到汽车产业的特点与现状。一句话,必须坚持以汽车产业作为主体,电子产业作为配角。

其次,汽车电子本身包括的技术门类也十分广泛,几乎涵盖所有主要的电子技术门类,甚至还要包括电力电子技术。牵涉到的基础产品也很广泛。涉及工业电子,控制系统,通信,网络,雷达导航,计算技术,办公系统,家庭娱乐系统等等。每部车所用的微控制器就多达70多个,传感器与MEMS器件也多达40多件。再有汽车电子也是发展十分迅速的产业,它善于从一切新生事物中吸取营养。

清华大学汽车工程系学术委员会主任连小珉先生说,“标准化问题事关我国汽车电子产业的生存与发展。有了标准才能够推进计算平台的开发。计算平台的建立对于开发汽车电子系统是十分重要的。比如说智能总成做完了以后,需要建成平台,必须要联网,联网有什么问题?就是需要协议的公开!这就需要标准化,不能一个企业一个标准。但是有的厂家不愿意对外开放,据说因为这是企业的秘密。但是企业之间过度的保密必然导致产业的退化。对于技术保密一定要有分寸,需要区分那些是需要保密的,那些是需要公开出来的。比如说,车速,发动机的油耗,发动机的信息是可以公开的。至于你怎么控制的,你可以保密。所以说通信协议一定要标准化。那样才能促进网络的发展,推动某项技术的广泛应用。

中科院电工研究所汽车电子技术应用研究组唐晓泉博士认为:“汽车网络化的模式,借用计算机的‘术语’,就是一定要兼容,兼容是横向的;而产业链则是纵向的,一定要考虑产业链中的上家和下家。因为商用车是从全球采购不同零部件的。德国汽车为什么能够领先,除了技术以外,还有一个原因就是具有比较开放的心态。汽车网络必须深入到中国庞大的传统零部件行业之中,与传统的零部件融为一体,也就是说需要将传统的零部件进化,提高到具有网络功能的智能化零部件的水平,中国才能突破自主研究开发汽车网络产业化的瓶頚,加速产业化的进程。其次,有时即使技术上没有问题,但是产业化还是走不出来?我们还应该挖掘其中更深层次的问题”

许多与会人士都认为,汽车电子是跨行业的产业,汽车电子技术也是一门融合多学科知识的新兴技术,它的发展仍然需要融入许多学科的新技术。因此在发展中迫切需要联合攻关,合作开发。目前也出现了一些合作开发的事例,例如天津大学与德国著名微电子技术厂商英飞凌公司于2004年9月建立了电子联合实验室。该实验室目前正在和天津内燃机研究所合作,开展汽车,摩托车等动力总成电控技术的应用研究以及电控技术高级人才的培训与教学的合作。与会人士普遍认为这是一种值得推广的合作方式。

从目前状况来看,我国汽车电子与国外先进国家相比还比较落后,不是一朝一夕能够解决问题的,而且汽车电子本身也在发展。从目前状况来看,很需要沟通联系,共同探讨,增强了解,取得共识。也需要编制一些长远的规划与预测,以便于调动一切社会力量参加。

作者:晓 玲

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