汽车电子技术发展过去、现在与未来
摘要：本论文讲述了汽车电子技术的发展历程，主要探讨的是汽车电子技术的过去、现在与未来。论文的目的在能够简单的反映现代汽车技术的更新状况，最后希望通过该论文增强对汽车电子技术的了解。
关键字：汽车电子；发展历程；应用状况；发展趋势
一、汽车电子技术的过去----发展历史
1、汽车电子技术广泛应用的历史渊源
从1886世界上第一汽车诞生直至20世纪中叶，可以说汽车还只是一种纯机械的产品，惟一带“电”的成份只有蓄电池及其点火系统。汽车科学家及工程师们从来就没有停止过对汽车性能提高的研究与努力，但用传统的机械方法提高汽车的性能可以说是已经到了“山穷水尽疑无路”的境界，比如提高汽车的动力性，降低汽车的排
放污染等，因此迫切需要一种新方法新技术去改善汽车的性能。到了20世纪中叶，电子技术以燎原之势发展，并且跨人了汽车这一领域。汽车上最初采用的电子设备是收音机，在20世纪50年代初还是电子管收音机，到了1955年晶体管收音机的装车率就在不断提高了……随着世界汽车保有量的迅猛增长，在20世纪60年代末，汽车排气对大气造成的污染成为一种严重的社会公害，引起了世界各国的关注；进入20世纪70年代初，两次世界性的石油危机，又迫使人们对汽车提出了更高的节能要求；每天都在发生的惨不忍睹、触目惊心的交通事故，迫使人们对汽车行驶的安全性能提出了更高的要求……，这一切用传统的方法去解决已经无能为力了，而进入20世纪60年代，半导体集成电路技术的进步，带来了微电子技术特别是微机技术的蓬勃发展，与此同时，传感器技术也得到了长足的发展，也迫切需要在各种领域大显身手。
2、汽车电子技术的发展历程
汽车电子技术的发展历程可以划分为3个阶段：单独控制阶段、集中控制阶段及网络控制阶段。（1）单独控制阶段这一阶段又可以分为初始阶段和成长阶段两个过程。20世纪50年代到60年代，是电子技术发展的初始阶段，所以这一时期的汽车电控系统采用一个ECU控制汽车的一个系统的单独控制方式。（2）集中控制阶段随着电子技术的迅猛发展，用于汽车电控系统的ECU由于采用了数字电路及大规模集成电路，其集成度愈来愈高，微处理机CPU运算速度的不断提高和存储容量的增加使其控制功能大大增加，并具有各种备用功能。（3）网络控制阶段
随着电子技术的发展，汽车中的电控系统大大增加。20世纪90年代以前，多数汽车中的电控系统各自独立地进行，不同的控制单元对一些传感器信息进行重复或冗杂的处理。
二、现代汽车电子技术的现在----应用现状
按对汽车行驶性能作用的影响，可把汽车电子产品归纳为两类： 1)汽车电子控制装置； 2)车载汽车电子装置。目前较多见的成熟的汽车电子控制系统主要有：发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制和信息传递等。
1、发动机电子控制
（1）电子控制喷油装置(EFI) 现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统趋于淘汰，电控燃油喷射装置因其性能优越而得到日益普及。（2）电子点火装置(ESA) 早在20世纪初，点火系统在汽车发动机上已开始应用。
无分电器点火系统可消除分火头与分电器盖边电极的火花放电现象，减少电磁干扰。（3）怠速控制系统(ISC) 怠速性能的好坏是评价发动机性能优越与否的重要指标，怠速性能差将导致油耗增加、排污严重，因此需进行必要的控制，这样多种功能的集中，不仅简化了机构，而且也提高了怠速控制的精确性。（4）线控技术DBW 在新一代雅阁V6轿车上采用的DBW就是新技术之一。
简单布置就能增加电子控制功能；踏板特性一致；比液压系统的元件更少等。（5）除此之外，发动机利用电子技术的内容还有。废气再循环(EGR)、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、系统自我诊断功能等，它们在不同的车型上都有或多或少地被应用。
2、底盘电子控制
（1）电控自动变速器(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控制的参数，经过计算机的计算和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。其优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。不仅能明显地简化汽车操作，而且能实现最佳的行驶动力性和安全性。（2）电控制动系统EBS 汽车电控制动系统EBS是在ABS的基础上，用电子控制取代传统的机械传动来控制制动系统，以达到良好的制动效果，增加汽车制动安全性。
（3）电子转向助力系统它是用一台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的系统。这种微机控制的转向系统和传统的液压系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点，以及最优化的转向作用力、转向回正特性，大大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它能根据悬挂置的瞬时负荷，自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性，适应当时的负荷，保持悬挂的既定高度。这样就能极大地改进车辆行驶的稳定性、操作性、乘坐舒适性。（5）汽车巡航控制系统CCS
3、车身电子控制
（1）汽车空调控制车用全自动空调控制是根据设置在车内外的各种温度传感器输出的信号，由ECU中的微机计算出经过空调热交换器后进入车内应该达到的出风温度。对混合气调节器开度、风扇驱动电机转速、冷却器风门(或加热器风门)、压缩机等进行控制，自动地将车内温度保持在设定的温度值范围内，使车内的温度、湿度始终处于最佳值，为驾驶员和乘员提供舒适的乘坐环境。
（2）信息显示系统正处于发展和完善阶段，由车况监测部件、车载计算机、电子仪表三部分组成。汽车车况监测是传统机械式仪表板报警功能的改进和发展，通过液位、压力、温度、灯光等传感器，监测发动机、制动系、电源系统及车灯的故障。车载计算机提供的信息能提高行车安全性、燃油经济性、乘坐舒适性。电子仪表为驾驶员提供汽车行驶时最基本的操作信息，且这些信息连续在仪表板上显示。（3）安全气囊控制系统它是一种被动安全保护装置，由触发装置、气体发生器、气囊三部分组成。触发装置包括传感器、电子控制装置、储备电源、监控装置。由电子控制系统接收加速度传感器发出的信号，并进行分析，以判定是否发生碰撞事故。若发生了碰撞，则对气体发生器发出指令，迅速吹胀气囊，整个过程约需0.03s。触发装置中的监控装置可连续自我监控，确保整个气囊系统在任何时刻都处于准备工作状态。（4）乘员感知系统OPDS 本田第7代雅阁V6轿车装备了前排侧气囊，因此在前排乘客座相应地配备了乘员感知系统。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。
4、信息传递装置
（1）汽车导航系统GPS GPS为全球定位系统，是美国继阿波罗飞船和航天飞机之后的第三航天工程。开始它只用于军事方面，但随着电子技术的发展，GPS也逐渐应用于汽车导航。装有导航系统的汽车，在驾驶室内有一显示屏。上面显示着某个城市的交通图(称为电子地图)，以及当时汽车在图上所处的位置。如果驾驶员输入目的地的地名、在图上的位置，那么图上就会显示一条从汽车所处位置到目的地的最佳路线和行驶方向，引导汽车行驶，起到导航作用。
（2）移动多媒体系统运用移动多媒体技术可开发出汽车娱乐系统，这种音响--图像技术包括全彩屏幕、游戏设备、DVD机、录像机、DVD机和放唱机等。
（3）信息显示与报警该系统可将发动机的工况和其他信息参数，通过微机处理后输出对驾驶员有用的信息，并用数字、线条显示或声光报警。显示的信息除水温、油压、车速、发动机转速等常见参数外，还有瞬时耗油量、平均耗油量、平均车速、行驶里程、续驶里程、车外温度等。（4）语音信息它包括语音警告和语音控制。语音警告是在汽车出现不正常情况时，（包括水温、水位、油位不正常，制动液不足，蓄电池充电值偏低等情况），电控单元经过逻辑判断，输出信息至扬声器，发出模拟人的声音向驾驶员报警，多数还能同时用灯光报警。语音控制是用驾驶员的声音来指挥和控制汽车的某个部件、设备进行动作。
三、汽车电子技术应用的未来----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？
德尔福通过对推动全世界新技术、产品和市场发展的全球趋势全面的调查和研究，发现汽车电子行业的未来就是绿色性环保性、安全性和连通通讯。
1、环保性
全球汽车行业最主要的发展趋势就是倾向于发展高效燃料、低碳排放量的发动机。目前有许多选择方案。其一就是先进的柴油发动机和电子控制系统，在公路驾驶时，其燃料经济性比汽油发动机提高30%～40%。其二就是电动动力系统或混合动力汽车(HEVs)。
2、安全性
汽车电子发展的第二大趋势是安全性。市场对于能够保证驾驶更加安全的技术和产品有着庞大的需求。我们已经在被动安全技术取得了重大的进展——即在汽车发生碰撞时为驾驶者和乘客提供保护的技术和产品，该碰撞避免系统可以降低全球事故率以及汽车事故的昂贵成本。
3、连通通讯
汽车电子发展的第三大趋势是汽车的通讯连通性。如今，全世界的消费者都可以在家中和办公室享受数字电子技术和无线基础设施所带来的方便，比如手机、硬盘驱动器上的数字压缩音乐和视频、数字电视播放、Wi-Fi、音频和电视卫星广播(XM/Sirius、DirecTV)以及GPS等。
结束语
电子技术广泛应用于汽车，几乎已经深入到汽车的所有系统，大大推动了汽车工业的发展。在一些高档豪华的轿车上微处理器的使用量已多达48个，占整车成本的50%以上。目前，汽车电子化程度的高低已成为衡量汽车先进水平的重要标志。汽车电子技术不仅推动了汽车工业的发展,同时也极大地促进了电子产品市场的发展。现代汽车电子技术在改善汽车动力性、经济性、安全性、行驶稳定性和乘坐舒适性等方面发挥着不可替代的作用汽车电子技术不仅推动了汽车工业的发展,同时也极大地促进了电子产品市场的发展。现代汽车电子技术在改善汽车动力性、经济性、安全性、行驶稳定性和乘坐舒适性等方面发挥着不可替代的作用纵观近几十年来汽车技术方面的重大成就，几乎无一例外地是应用电子技术的结果，多年来，汽车工业的长足进步，都是以电子技术为动力而实现的。采用电子技术是解决汽车所面临的诸多技术问题的最佳方案。
参考文献
[1] 周嫣.浅谈汽车电子技术的发展趋势[J].无锡南洋职业技术学院论丛，2009，（03）. [2] 安海权.从汽车的安全性能看汽车电子技术的发展趋势[J].北京汽车，2011，（01）. [3] 占泽晟，杜晓梅，贾辉.汽车电子前沿技术分析与展望 J].轻型汽车技术，2011，（23）. [4] 范珍珍，郭芳芳，章小平.汽车电子技术的应用与发展浅析[J].科技和产业，2008，（04）. [5] 侯存满，李小泉，娄宗勇.汽车电子技术的应用现状及发展趋势[J].物流工程与管理，2009，（05）.