汽车电子技术的概述及趋势分析

　　摘要：近些年来，随着我国经济的不断增长，汽车行业也到了飞速的发展。并且汽车的电子技术也得到了突飞猛进的发展。汽车电子技术的发展在很大程度上改善了汽车的性能，同时也极大的促进了汽车行业的发展。

　　预测显示，在未来的10年内，汽车上的电子设备成本将会占到整个汽车成本的30%以上。

　　随着汽车电子技术的不断发展，当前汽车已经由传统的机械产品开始向更高层次的机电一体化产品发展。汽车整车与电子技术的整合将是未来汽车行业发展的主要方向。

　　进入新世纪，汽车行业发展的三个主要方向是：安全、环保、节能。这也是未来汽车设计主要需要考虑的几个方面。当前发展较为成熟的汽车电子技术主要有ABS、4WS、VDC、TPMS、TVS、CAN通信、X-BY-Wire等新兴技术，这些技术大都应用在汽车的电子控制程序上。并且还有为了提高汽车驾驶舒适性的电控液汽悬挂系统，以及自动防止碰撞系统、车载电子导航系统等等。

　　一、当前汽车电子技术概述

　　当前汽车的电子技术发展主要分为几个比较大的方面：“整车控制体系、智能交通技术、电动技术、车身电子控制技术、发动机电子控制技术、底盘电子控制技术。”随着当前社会发展趋势的不断变化，汽车电子技术也越来越多的应用在汽车生产当中。可以预见，在未来，电子技术与汽车制造肯定会更紧密的结合在一起，为汽车工业的发展提供可靠的支持。

　　总体来说，当前汽车的电子技术发展主要分为几个比较大的方面：“整车控制体系、智能交通技术、电动技术、车身电子控制技术、发动机电子控制技术、底盘电子控制技术。”

　　（一）整车控制体系

　　1.CAN通讯

　　CAN通讯是指（controller area network），通俗来讲，就是控制器控制下的局域性网络。当前国际上最流行的汽车总线就是CAN技术。在发展的初期，CAN技术往往都是被用来作为汽车微控系统中的微控制器，主要用来通讯，在各种车载电子装置之间进行信息的交互。例如发动机管理体系、变速箱控制器、电子主干等等，这些装置内部都有内嵌的CAN控制器。在CAN的设计之初，就设置了CAN的总线是一种多主方式的总线，并且主要是采用串行通讯的方式。要求其具有较高的位速率，并且能有较高的抗电磁干扰能力，能够迅速有效的检测出错误，及时的给与信息的反馈。及时是距离较远的传输距离，例如传输距离大于10公里，CAN系统也能够给予较好的数据传输速率。因为CAN系统具有如此多的优势，所以在汽车行业当中得到了较为广泛的应用。同时，由于CAN系统具有的这些优势，其已经被广泛的应用到了诸多的工业自动化控制体系当中。凭借着其较好的技术、良好的稳定性与可靠性，以及更加完善的功能，在制造业当中受到了很好地欢迎。

　　自然，汽车行业当中，CAN技术得到了足够的重视。

　　2.LIN（Local interconnect network），也是当前在汽车生产过程中应用较为广泛的一种串行通信网络。由于LIN系统的成本较低，所以说很多汽车生产商家也较为普遍的接受LIN技术。LIN技术主要用在汽车技术当中实现对汽车的分布式电子系统的控制，为现有的汽车网络提供一定的支持（例如为CAN技术提供支持）。LIN技术因为主要是用作支持系统，所以说主要发挥的还是辅助控制功能。通过LIN技术可以有效的减少成本，为降低整车的价格提供支持。LIN技术当中，还存在着一些开发工具以及应用型软件接口。LIN通讯主可以仅仅依靠一根12V的信号总线，就可以较好的完成其控制功能。

　　3.X-By-Wire（又被称为anything-bywire），全程为“没有液力和机械后备系统的与安全相关的容错系统。”X表示所有与安全相关的操作，By-Wire则表示整个X-By-Wire是一个整体的系统。X-By-Wire系统主要由三个部分组成：控制体系、执行体系、以及通讯体系。控制体系主要是通过驾驶员的意图和车辆行驶的状况，对执行器给出一定的设定值。而执行系统的功能主要是通过控制系统的作用下，完成具体的操作任务。预计在未来的一段时间内，X-By-Wire系统会在汽车技术中占据重要的位置。并且Brake-By-Wire、Street-By-Wire、Shift-By-Wire等系统都会对成为X-By-Wire系统的子系统，通过这些系统之间的信息共享，实现整个X-By-Wire系统组成一个庞大的通讯体系，使得整个汽车都处于X-By-Wire体系的控制之下。

　　（二）智能交通体系

　　智能交通体系（Intelligent TransportationSystem），又被称为ITS技术。主要是指将先近的电子技术、通讯技术、传感技术、计算机技术等融合在一起，综合应用在“汽车-行人-道路”这一体系当中，称为一个较为先进的汽车智能体系。这个系统可以实现自动驾驶、自主导航、自主控制车速、主动规避等。通过这一系统，可以有效的实现汽车的智能化与无人化。为今后的无人驾驶汽车的发展提供了充分的技术支持。智能交通体系当中有以下几个部分较为重要：1、自动避撞体系，可以通过车内预先安装的传感器，判断发生碰撞的可能，并且及时的对驾驶员进行提示。在紧急情况下，甚至可以帮助驾驶员采取必要的措施以避免碰撞的发生。2、电子收费系统。通过电子收费系统，可以有效的减缓收费站拥堵的情况。当前收费站管理模式是汽车通过收费站，必须停车进行收费。而通过电子收费系统，就可以有效的实现无需停车，自动收费。3、援救系统。通过车载援救系统，驾驶员可以在自己感觉不适并且需要帮助时，启用车载援救系统，呼叫救援。4、车载定位系统。车载定位系统主要是通过接收器与GPS定位系统的联合作用，为驾驶员提供车载定位、导航、路线信息、交通管制等等有用的驾驶信息。车载定位系统及导航是整个ITS体系的核心所在。

　　（三）电动技术

　　随着当前社会的不断发展，车辆的保有量也在不断的增多。汽车燃料的消耗以及对大气环境造成的污染成为当前困扰人类发展的一个重要问题。电动技术驱动的汽车的出现使得汽车燃料对环境造成的破坏得到了降低。与传统的汽车相比较，电动技术驱动的汽车主要有：“行驶里程长、效率高、能耗低、噪音低、污染小”等特点，特别适合未来的社会发展要求。早在上世纪90年代，奔驰公司就已经退出了电动汽车。近些年来，随着科学技术的不断发展，电动汽车技术也在汽车行业当中越来越多的得到了应用。当前国内已经出现了一批电动汽车生产厂家，并且电动汽车的市场销量还不错，为未来电动汽车的大范围推广打下了基础。

　　（四）车身电子控制技术

　　汽车车身的电子控制技术在当前汽车制造当中也有了较好的发展，其涉及的内容也很广泛，例如汽车的视野、娱乐、舒适、通信等等。通过电子控制技术，可以有效的实现对以上几个方面内容的控制。视野性是指在汽车驾驶员驾驶的过程当中，不改变自己的操作姿势，而可以增加对周围环境的判断。主要通过对车灯的照明控制、以及对汽车反光镜、电动雨刷、除霜器等多个部分的控制，来方便驾驶员进行控制。而娱乐系统则包括车载音响系统、车载电视系统等等。

　　这些都可以让驾驶员在驾驶时缓解疲惫。

　　（五）发动机及底盘的电子控制

　　当前，汽车发动机电子控制技术发展也较为迅速。发动机管理体系对喷油和进气的过程进行控制，并且保证了发动机能保持良好的动力。底盘的电子控制主要体现在液压式自动变速器、电控悬架、ABS防抱死系统等等。这些电子技术的应用都在很大程度上提高了汽车的整体性能。

　　液压式自动变速器（AT）：主要由变矩器、液压电子控制系统、自动变速器组成，也是当前技术最为成熟、应用最为广泛的技术之一。电控自动变速器（AMT）：则是由电控系统对传统的离合器与手动齿轮进行自动变速。电控无级变速器（CVT）：通过钢带与带轮取得无极变速，当前在轿车上得到了非常广泛的应用。CVT的主要特点是速比变化无极，动力性能与经济性能都比AT得到了较大幅度的提升。

　　二、未来汽车电子技术的发展方向

　　（一）与发动机技术融合

　　发动机技术是整个汽车的核心，如何保障发动机的有效运转是当前我们所重点需要研究的目标。并且汽车发动机内部零件多，结构非常复杂。如果能够应用电子技术对发动机进行控制，那么可以有效的实现汽车发动机小型化、智能化的有点，也更能实现对发动机的智能化控制。相信在未来，电子技术一定会与汽车发动机的发展相融合，并且为汽车发动机技术的发展提供较好的帮助。

　　（二）与汽车底盘技术的融合

　　汽车底盘的控制是在电子技术应用的基础上发展起来的，并且当前随着汽车技术的不断发展，对汽车舒适性的要求也越来越高。底盘技术成为当前汽车生产厂家重点研究的对象。当前使用最为广泛的技术就是电子稳定技术，又被成为ESP.当汽车底盘技术与电子技术相结合之后，为汽车底盘的发展 提供了新的发展方向与思路。出现了一大批先进的技术，例如防抱死系统、悬挂系统、转向助力系统等等，这些都在一定程度上促进了汽车底盘技术的发展。

　　（三）与汽车安全系统的融合

　　随着人们对汽车舒适性的追求，安全性也越来越多的被人们作为挑选汽车的主要参考标准之一。电子技术为汽车带来了车灯照明调节、胎压监测、座椅调节、安全气囊、碰撞控制等等。这些技术的出现，都为汽车整体安全性的提高，提供了保障。可以预见在不久的将来，电子技术与安全系统的融合 也是未来汽车制造的发展趋势之一。

　　三、总结

　　随着当前社会发展趋势的不断变化，汽车电子技术也越来越多的应用在汽车生产当中。电子技术为汽车行业的发展指明了方向，并且提高了汽车的各项性能指标。可以预见，在未来，电子技术与汽车制造肯定会更紧密的结合在一起，为汽车工业的发展提供可靠的支持。