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慧聪视点:汽车电子技术交流之一

信息来源:uooqoo.com  时间:2009-11-26  浏览次数:265

  汽车电子释义
  当今社会已步入信息网络化时代。在这个时代里,人们希望汽车不仅仅作为一种代步工具而存在,更希望它能成为生活及工作范围的一种延伸。人们渴望呆在汽车里就像呆在自己的办公室甚至家里一样,能够随时收听广播、打电话、上网、处理工作和其他琐事等等。在这种情况下,汽车电子便开始扮演越来越重要的角色。随着数字技术的进步,汽车也将步入多媒体时代。而多媒体便是汽车电子的重要组成部分。例如,科学家们已经利用windows操作系统开发出车载计算机多媒体系统,具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能。在可以预见到的将来,汽车将装置自动导航和辅助驾驶系统,只要驾驶员把行车目的地输入汽车电脑,汽车就会沿着最佳行车路线行驶并到达目的地。此外,人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施,在驾驶汽车的同时惬意地欣赏音乐和电视,并可上网预定饭桌、机票等等……让爱车真正成为“移动的家”。
  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以下几部分内容: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)。车载汽车电子控制装置主要包括制动的空转和反闭塞系统,气动悬挂的整体控制系统,汽车、公共汽车、挂车的电子设备整体控制系统等,这些系统共同保障运输工具在超载、行进和制动时都符合国际惯例安全的要求。
  汽车电子的主要组成部分
  1、动力控制系统:包括发动机管理控制系统、动力转向、AT控制与ACC。
  2、安全控制系统:包括安全气囊、ABS/ASR与SAFE-BY-WIRE。
  3、车身控制系统:包括开关控制、灯光控制、防盗系统、门锁控制、车窗控制、雨刮等车身电子的控制。
  4、行驶控制系统:包括仪表、空调与底盘控制系统。
  5、信息系统:包括娱乐、移动通讯、GPS导航以及信息处理等系统。
  汽车电子技术在汽车上作用越来越大,从一开始的转向闪光器、电子发电机调节器到电子仪表以及ECU电子燃油喷射系统无处不在。在汽车安全方面,ABS刹车系统和安全气囊离不开电子技术;在辅助驾驶方面,倒车雷达、海拔测量、电子指南针、GPS卫星定位都离不开电子。现在比较高级汽车,汽车电子部分占用的成本比例已经超过20%。未来的汽车更是向着低能耗、热机电动混合动力方向发展。这些方案的关键技术无一例外的都在电子技术方面。随著中外汽车制造商在外形设计能力和总体装配能力上的接近,汽车电子更将成为新一代汽车差异化卖点的重点所在,它也因此成为未来汽车业的发展重心。
  汽车电子的分类
  1、整个汽车电子行业从功能、要求、以及复杂程度上大体上分为两个系统:一是控制系统,一是娱乐系统。
  娱乐系统就是我们平时看到的车载TV、CD、VCD、DVD、导航、显示器等娱乐设施。这部分对安全性要求相对较低,而且和家用类似产品的总体功能差别不大,芯片和方案比比皆是,相关的资料信息也较为丰富。现在大多数汽车电子公司都是制造这部分产品的。
  控制系统的进入门坎要求很高、安全性要求也极高、技术相对复杂、投入也相当高,且持续时间比较长。近几年来,控制系统的投入产出比几乎为零。核心技术——诸如发动机控制系统、车身控制系统等更是全部掌握在国外少数几个公司手中。目前基本上只有博仕、西门子、德尔福等几家公司在大规模量产,国内几乎没有这方面的企业。
  从整体上来看,娱乐系统是一个进入门坎较低,投入较少,获利也较快的产业。当然,也存在对手较多、单台利润相对较少、竞争较激烈、发展相对受限等诸多不利因素。控制系统的单台利润相对较高,几乎没有几家竞争对手,但是投入相对较高,难度较大,获利周期也比较长,并且我们缺乏一些相关经验,因而其发展还需要一个相当长的历史时期。
  2、按照对汽车行驶性能作用的影响,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,另一类是车载汽车电子装置。汽车电子控制装置要和车身上的机械系统配合使用,即所谓的“机电结合”汽车电子装置,包括发动机、底盘、车身电子控制。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。车载汽车电子装置则是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,和汽车本身的性能并无直接关系,包括汽车信息系统(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。
  纵观整个中国的汽车电子行业,基本上还没有一家能够在这两个方面都有投入的公司,几乎清一色的均是生产电子娱乐产品的企业。虽然也有几家专做控制系统,但也仅仅是和相关车厂合作,为其生产配套产品而已,或者是大公司的子公司或者控股公司。所以目前而言要想在汽车电子行业立足,主要的竞争对手是那些生产汽车娱乐产品的公司,比如以前装市场为主的航盛、西门子、伟士通,以后装市场为主的华阳、卡士达,以及利润颇丰的客车市场上的厦华、长宇。控制系统目前不存在对手,因为国内基本上没有这方面的产品批量上市,而前面说的几家公司也不屑于把后起的小企业当成对手。
  汽车电子技术的应用给汽车带来的变化
  1、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、改进汽车性能的最重要的技术措施。汽车制造商则以增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化为夺取未来汽车市场的重要的有效手段。
  2、汽车的机械结构还将发生重大的变化。汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展,实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构,例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。
  3、汽车从12伏供电系统向42伏转化。随着汽车电子装置越来越多,消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源已满足不了汽车上所有电气系统的需要。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统,发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,发电效率将会达到80%以上。42伏汽车电气系统新标准的实施,将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革,机械式的继电器、熔丝式的保护电路将被淘汰。
  4、汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化。智能汽车装备有多种传感器,能够充分感知驾车者和乘客的状况,及时获取交通设施和周边环境的信息,准确判断驾驶员是否处于最佳状态,车辆和人是否会发生危险,并及时采取对应措施。
  5、汽车电子技术将广泛应用于汽车安全的层面。例如,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。
  汽车电子技术的发展趋势
  当前,汽车电子技术已进入了优化人-汽车-环境整体关系的阶段,正朝着超微型磁体、超高效电机以及集成电路的微型化方向发展,并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控制)。毫不夸张地说,汽车电子技术将成就汽车工业的未来,未来汽车电子技术应在以下几方面进行突破:
  1、传感器技术
  由于汽车电子控制系统的多样化,使其所需要的传感器种类和数量不断增加。为此,研制新型、高精度、高可靠性和低成本的传感器是十分必要的。未来的智能化集成传感器,不仅要能提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作放大和处理。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。
  2、微处理机技术
  微处理机的出现给汽车仪表带来了革命性的变化,世界汽车工业的微处理机用量激增,由从前单一的仪器逐步发展为多用途、智能化仪表,不但可以很精确地把汽车上所有的待测量数据都检测出来并分别显示和打印需要的结果,而且还有运算、判断、预测和引导等功能。如可监视汽车各大部件的工作情况,还可对蓄电池电压、轮胎气压、车速等检测量的高低限量进行报警。微处理机则将更广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。

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