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摘要：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。本文对电子新技术在汽車的应用谈一些看法。
关键词：汽车，电子 ， 新技术 ， 应用
Abstract: with the auto industry and the development of the electronic industry, in the modern cars, electronic technology used more widely. In this paper, the new technology in the electronic some views on the application of the car.
Keywords: automobile, electronics, new technology, application
中图分类号： V243 文献标识码：A文章编号：
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。今天的汽车已经逐步进入了电脑控制的时代。国外专家预测未来3～5年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%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”。
一、电子新技术在汽车的应用
1、在发动机上的应用
（1）电子控制喷油装置。在现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰，电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态，使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。经过实验并修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律、事先把这些客观规律编成程序存在微机的存储器中，当发动机工作时，根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数，按预先编好的运算程序进行运算、然后和内存中的最佳工况的参数进行比较和判断再调整供油量。这样就能够使发动机一直处于最优工作条件下运行，从而使发动机的综合性能得到提高。
（2）电子点火装置（ESA）。它由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，这样可以节约燃料，减少空气污染。此外，新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在15%以上，而效果更明显的则是在环境保护方面。
除此之外，在发动机部分利用电子技术的内容还有：废气再循环（EGR）、怠速控制（ISC）、电动油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发及系统自我诊断功能等，它们在不同的车型上都或多或少地被应用。
2、在底盘上的应用
（1）电控自动变速器（ECAT）。ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。传动系统的电子控制装置，能自动适应瞬时工况变化，保持发动机以尽可能低的转速工作。电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接，并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵，而且能实现最佳的行驶动力性和安全性。
（2）防抱死制动系统（ABS）。该系统是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率（15～20%），从而使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。驱动防滑系统（ASR）也叫做牵引力控制系统（TCS或TRC），是ABS的完善和补充，它可以防止起动和加速时的驱动轮打滑，既有助于提高汽车加速时的牵引性能，又能改善其操作稳定性。
（3）电子转向助力系统。电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力。这种微机控制的转向助力系统和传统的液压助力系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点，最优化的转向作用力、转向回正特性，提高了汽车的转向能力和转向响应特性，增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。
（4）适时调节的自适应悬挂系统。自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性，以适应当时的负荷，保持悬挂的既定高度。这样就能够极大地改进车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。
3、在汽车安全技术方面的应用
（1）APIA（主被动集成方案）。APIA可利用网络覆盖所有主动及被动安全系统，并集成了环境传感器。德国大陆集团有关人士介绍，APIA系统非常复杂，包括自适应巡航控制、组合传感器、侧面传感器、数据网关、相应的控制单元等等。它的核心是危险控制模块，它能意识到潜在的碰撞，并引入预先设定的措施，在各种交通情况下保护车上的乘员以及其他行人的安全。这项技术已在国外汽车中得到应用，国内市场目前需求较少，但这是未来的发展趋势。
（2）睡眠驾驶报警系统。该系统可防止驾驶员在睡眠(意识低下)状态下发生事故。它通过监视转向操作和驾驶员心跳状态感知睡眠(意识低下)特有的现象，以判断驾驶者是否开始瞌睡。若认为是轻度瞌睡，则发声及闪亮警告灯，提醒驾驶员采取措施。如果驾驶员未觉察仍继续瞌睡，则此装置会振动驾驶员的座椅，以唤醒驾驶员采取措施。如果警告后驾驶员继续处于睡眠(意识低下)状态驾车行驶时，电子控制油门和自动停车。这对防止驾驶员在瞌睡状态下操作非常有效。
随着世界各大汽车产家对汽车安全问题的高度重视，安全气囊系统、行驶动力学调节系统（FDR或VDC）、防撞系统、安全带控制、照相控制等方面已大量采用了电子新技术。
4、在汽车遥测方面的应用
遥测是将一定距离外被测对象的参数经过感受、采集，通过传输媒介送到接收地点并进行解调、记录、处理的一种测量过程。遥测技术的发展给人类提供了方便、快捷。例如遥控启动，人们站在车外，只要按一下按钮就可以打开或锁上汽车，也可用遥控打开车窗、车门；再有汽车仪表，可以根据仪表上显示的数据来判断汽车是否正常工作。还有应用了测控技术的汽车排气遥测设备，与传统的机动车排气测量方法不同，它采取非接触式测量方法，使用红外线和紫外线光谱吸收技术，可以在不妨碍正常交通的情况下，检测行驶车辆的CO、HC、NOx等排气污染物浓度，具有检测效率高(每小时最多可以检测三千多辆车)，不影响车辆正常行驶，防止舞弊并能较真实地反映车辆道路实际排放状况。
5、在汽车舒适性控制方面的应用
（1）常速巡行自动控制系统（CCS）。在高速长途行驶时，可采用常速巡行自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门以调整车速。若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大节气门开度；在下坡时，又自动关小节气门开度，以调节发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速挡或制动时，这种控制系统则会自动断开。
（2）无钥匙系统。这种“免钥匙”智能卡技术采用的是射频技术、GPS技术，被称之为“驶向未来的钥匙”。使用这种技术，车主靠近汽车一米范围以内，无需钥匙和按钮，系统即能辨识车主身份并将车门由锁死改为自由状态，车主只需拉动把手就可打开车门，也只需一个按键动作即可启动点火开关。它还可以作为一个信息的终端，读取和存储车辆已行驶的公路里程、油箱中的剩余油量、下次检修时间以及当前胎压等车况信息。如果车主忘记了汽车的停放地点，利用手机软件来读取钥匙上记录的汽车GPS坐标，可以帮助车主找到车辆停放的位置。
二、汽车电子新技术展望
目前汽车电子控制技术向智能化、网络化方向发展。在该阶段出现了很多新的技术研究领域和研究热点，下面介绍几个典型研究方面：
1、线控技术DBW
DBW是线控油门的英文缩写，也可称之为电控油门，即发动机的油门是电子控制的。驾驶员仍通过踩油门踏板控制拉索，但拉索并不是直接连接到油门，而是连着一个油门踏板位置传感器，传感器将拉索的位置变化转化为电信号传送至汽车的大脑-ECU(电子控制器)，ECU将收集到的相关传感器信号经过处理后发送命令至油门作动器控制模块，油门作动器控制模块再发送信号给油门作动器，从而控制油门的开合程度。虽然DBW比传统油门控制方式复杂，但油门的控制比传统方式精确，发动机能够根据汽车的各种行驶信息，精确调节进入汽缸的燃油空气混合气，改善发动机的燃烧状况，从而大大提高了汽车的动力性和经济性。
2、CAN网络
由于至今仍没有一个通信网络可以满足未来汽车的所有成本和性能要求，因此，汽车OEM制造商仍將采用多种联网协议(包括CAN、LIN和MOST、1394等)。
随着电控单元在汽车中的应用越来越多，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要，以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。在该网络系统中，各处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能，同时在其它处理机需要时提供数据服务。汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术。
3、智能汽车及智能交通系统（ITS）的研究及应用
汽车智能化相关的技术问题已受到汽车制造商们的高度重视。其主要技术中“自动驾驶仪”的构想必将依赖于电子技术实现。智能交通系统（ITS）的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合，它能根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。它装有电子地图，可以显示出前方道路、并采用卫星导航。从全球定位卫星获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选 出最佳行车路线。未来的某天，路上行驶的都会是由计算机控制的智能汽车。
4、乘员感知系统OPDS
乘员感知系统的作用是，当前排座椅上坐着小孩或者小孩侧着头打瞌睡时，乘客座椅侧气囊将自动关闭，从而减小侧撞事故发生时安全气囊对儿童的伤害。那么安全气囊是怎么知道这一切的呢?原来在看似跟普通座椅一样的乘客座椅内暗藏了7个传感器，座椅靠背内的6个传感器负责观察乘员的坐姿高度，来判断坐着的是儿童还是大人，或者饮料瓶等其它东西；靠背侧边的一个传感器则专门检查儿童是不是侧着头打瞌睡，判断儿童的头部是不是处于侧气囊展开的范围内。OPDS传感器是根据乘员的导电体量来做出这些判断的，座椅在出厂之前已经设定了一个座椅自身的导电体量，座椅安装到车上并坐了人后，OPDS系统检测出一个总体的导电体量，总导电体量减去座椅的导电体量就是乘员的导电体量，如果乘员导电体量低于系统初始设定的判断临界值，则OPDS系统认为坐着的是儿童或儿童的头部处于侧气囊引爆的范围中，从而自动关闭安全气囊，同时仪表板上的黄色指示灯亮起，告诉驾驶员侧安全气囊已经关闭。
三、结束语
汽车的电子化、智能化、网络化是现代汽车发展的重要标志，随着消费者对汽车功能和性能要求的日益提高，汽车正在逐渐由机械系统向电子系统转换，目前全球汽车电子产业面临着高速增长的机遇。
参考文献：
1、陈胜强，汽车电子新技术浅析，《黑龙江科技信息》2010年02期
2、赵海发，浅谈汽车新技术的应用与发展，《价值工程》2011年第01期
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：汽车，电子 ， 新技术 ， 应用
Abstract: with the auto industry and the development of the electronic industry, in the modern cars, electronic technology used more widely. In this paper, the new technology in the electronic some views on the application of the car.
Keywords: automobile, electronics, new technology, application
中图分类号： V243 文献标识码：A文章编号：
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。今天的汽车已经逐步进入了电脑控制的时代。国外专家预测未来3～5年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%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”。
一、电子新技术在汽车的应用
1、在发动机上的应用
（1）电子控制喷油装置。在现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰，电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态，使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。经过实验并修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律、事先把这些客观规律编成程序存在微机的存储器中，当发动机工作时，根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数，按预先编好的运算程序进行运算、然后和内存中的最佳工况的参数进行比较和判断再调整供油量。这样就能够使发动机一直处于最优工作条件下运行，从而使发动机的综合性能得到提高。
（2）电子点火装置（ESA）。它由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，这样可以节约燃料，减少空气污染。此外，新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等。一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在15%以上，而效果更明显的则是在环境保护方面。
除此之外，在发动机部分利用电子技术的内容还有：废气再循环（EGR）、怠速控制（ISC）、电动油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发及系统自我诊断功能等，它们在不同的车型上都或多或少地被应用。
2、在底盘上的应用
（1）电控自动变速器（ECAT）。ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。传动系统的电子控制装置，能自动适应瞬时工况变化，保持发动机以尽可能低的转速工作。电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接，并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵，而且能实现最佳的行驶动力性和安全性。
（2）防抱死制动系统（ABS）。该系统是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率（15～20%），从而使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。驱动防滑系统（ASR）也叫做牵引力控制系统（TCS或TRC），是ABS的完善和补充，它可以防止起动和加速时的驱动轮打滑，既有助于提高汽车加速时的牵引性能，又能改善其操作稳定性。
（3）电子转向助力系统。电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力。这种微机控制的转向助力系统和传统的液压助力系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点，最优化的转向作用力、转向回正特性，提高了汽车的转向能力和转向响应特性，增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。
（4）适时调节的自适应悬挂系统。自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性，以适应当时的负荷，保持悬挂的既定高度。这样就能够极大地改进车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。
3、在汽车安全技术方面的应用
（1）APIA（主被动集成方案）。APIA可利用网络覆盖所有主动及被动安全系统，并集成了环境传感器。德国大陆集团有关人士介绍，APIA系统非常复杂，包括自适应巡航控制、组合传感器、侧面传感器、数据网关、相应的控制单元等等。它的核心是危险控制模块，它能意识到潜在的碰撞，并引入预先设定的措施，在各种交通情况下保护车上的乘员以及其他行人的安全。这项技术已在国外汽车中得到应用，国内市场目前需求较少，但这是未来的发展趋势。
（2）睡眠驾驶报警系统。该系统可防止驾驶员在睡眠(意识低下)状态下发生事故。它通过监视转向操作和驾驶员心跳状态感知睡眠(意识低下)特有的现象，以判断驾驶者是否开始瞌睡。若认为是轻度瞌睡，则发声及闪亮警告灯，提醒驾驶员采取措施。如果驾驶员未觉察仍继续瞌睡，则此装置会振动驾驶员的座椅，以唤醒驾驶员采取措施。如果警告后驾驶员继续处于睡眠(意识低下)状态驾车行驶时，电子控制油门和自动停车。这对防止驾驶员在瞌睡状态下操作非常有效。
随着世界各大汽车产家对汽车安全问题的高度重视，安全气囊系统、行驶动力学调节系统（FDR或VDC）、防撞系统、安全带控制、照相控制等方面已大量采用了电子新技术。
4、在汽车遥测方面的应用
遥测是将一定距离外被测对象的参数经过感受、采集，通过传输媒介送到接收地点并进行解调、记录、处理的一种测量过程。遥测技术的发展给人类提供了方便、快捷。例如遥控启动，人们站在车外，只要按一下按钮就可以打开或锁上汽车，也可用遥控打开车窗、车门；再有汽车仪表，可以根据仪表上显示的数据来判断汽车是否正常工作。还有应用了测控技术的汽车排气遥测设备，与传统的机动车排气测量方法不同，它采取非接触式测量方法，使用红外线和紫外线光谱吸收技术，可以在不妨碍正常交通的情况下，检测行驶车辆的CO、HC、NOx等排气污染物浓度，具有检测效率高(每小时最多可以检测三千多辆车)，不影响车辆正常行驶，防止舞弊并能较真实地反映车辆道路实际排放状况。
5、在汽车舒适性控制方面的应用
（1）常速巡行自动控制系统（CCS）。在高速长途行驶时，可采用常速巡行自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门以调整车速。若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大节气门开度；在下坡时，又自动关小节气门开度，以调节发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速挡或制动时，这种控制系统则会自动断开。
（2）无钥匙系统。这种“免钥匙”智能卡技术采用的是射频技术、GPS技术，被称之为“驶向未来的钥匙”。使用这种技术，车主靠近汽车一米范围以内，无需钥匙和按钮，系统即能辨识车主身份并将车门由锁死改为自由状态，车主只需拉动把手就可打开车门，也只需一个按键动作即可启动点火开关。它还可以作为一个信息的终端，读取和存储车辆已行驶的公路里程、油箱中的剩余油量、下次检修时间以及当前胎压等车况信息。如果车主忘记了汽车的停放地点，利用手机软件来读取钥匙上记录的汽车GPS坐标，可以帮助车主找到车辆停放的位置。
二、汽车电子新技术展望
目前汽车电子控制技术向智能化、网络化方向发展。在该阶段出现了很多新的技术研究领域和研究热点，下面介绍几个典型研究方面：
1、线控技术DBW
DBW是线控油门的英文缩写，也可称之为电控油门，即发动机的油门是电子控制的。驾驶员仍通过踩油门踏板控制拉索，但拉索并不是直接连接到油门，而是连着一个油门踏板位置传感器，传感器将拉索的位置变化转化为电信号传送至汽车的大脑-ECU(电子控制器)，ECU将收集到的相关传感器信号经过处理后发送命令至油门作动器控制模块，油门作动器控制模块再发送信号给油门作动器，从而控制油门的开合程度。虽然DBW比传统油门控制方式复杂，但油门的控制比传统方式精确，发动机能够根据汽车的各种行驶信息，精确调节进入汽缸的燃油空气混合气，改善发动机的燃烧状况，从而大大提高了汽车的动力性和经济性。
2、CAN网络
由于至今仍没有一个通信网络可以满足未来汽车的所有成本和性能要求，因此，汽车OEM制造商仍將采用多种联网协议(包括CAN、LIN和MOST、1394等)。
随着电控单元在汽车中的应用越来越多，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要，以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换、高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。在该网络系统中，各处理机独立运行，控制改善汽车某一方面的性能，同时在其它处理机需要时提供数据服务。汽车内部网络的构成主要依靠总线传输技术。
3、智能汽车及智能交通系统（ITS）的研究及应用
汽车智能化相关的技术问题已受到汽车制造商们的高度重视。其主要技术中“自动驾驶仪”的构想必将依赖于电子技术实现。智能交通系统（ITS）的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合，它能根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线。它装有电子地图，可以显示出前方道路、并采用卫星导航。从全球定位卫星获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况，自动筛选 出最佳行车路线。未来的某天，路上行驶的都会是由计算机控制的智能汽车。
4、乘员感知系统OPDS
乘员感知系统的作用是，当前排座椅上坐着小孩或者小孩侧着头打瞌睡时，乘客座椅侧气囊将自动关闭，从而减小侧撞事故发生时安全气囊对儿童的伤害。那么安全气囊是怎么知道这一切的呢?原来在看似跟普通座椅一样的乘客座椅内暗藏了7个传感器，座椅靠背内的6个传感器负责观察乘员的坐姿高度，来判断坐着的是儿童还是大人，或者饮料瓶等其它东西；靠背侧边的一个传感器则专门检查儿童是不是侧着头打瞌睡，判断儿童的头部是不是处于侧气囊展开的范围内。OPDS传感器是根据乘员的导电体量来做出这些判断的，座椅在出厂之前已经设定了一个座椅自身的导电体量，座椅安装到车上并坐了人后，OPDS系统检测出一个总体的导电体量，总导电体量减去座椅的导电体量就是乘员的导电体量，如果乘员导电体量低于系统初始设定的判断临界值，则OPDS系统认为坐着的是儿童或儿童的头部处于侧气囊引爆的范围中，从而自动关闭安全气囊，同时仪表板上的黄色指示灯亮起，告诉驾驶员侧安全气囊已经关闭。
三、结束语
汽车的电子化、智能化、网络化是现代汽车发展的重要标志，随着消费者对汽车功能和性能要求的日益提高，汽车正在逐渐由机械系统向电子系统转换，目前全球汽车电子产业面临着高速增长的机遇。
参考文献：
1、陈胜强，汽车电子新技术浅析，《黑龙江科技信息》2010年02期
2、赵海发，浅谈汽车新技术的应用与发展，《价值工程》2011年第01期
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。