汽车电子技术的现状与发展

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1、万方数据汽车电子技术的现状与发展清华大学汽车工程系张孟俊孙鸿航摘要：本文从发动机系统、底盘系统、车身、电动汽车、智能汽车、整车控制系统几个方面对当代汽车电子技术的现状和发展进行了分类介绍与综述。关键词：电子控制；TPMs；ITS；CAN／LAN；x—By-wire引言电子控制技术则发展迅猛，新技术能。智能化功率集成电路，已将线性近年来，汽车电子技术的迅猛层出不穷。近年来，高压燃油直喷系放大电路，数字电路和功率器件都发展极大地改善了汽车的各项性能。统和高压共轨喷射系统的发展使柴集成在一块硅片上，并且还增加了专家预测：未来5年内汽车上的电子

2、油机的燃油经济性和排放性都有了一些特定的功能。例如，喷油器驱动装置成本将占汽车整车成本的25％很大的改善。废气再循环(EGR)技电路是一片四路低端开关智能功率以上。汽车已经由单纯的机械产品术、氧化催化器和微粒捕捉器改善集成电路，可分别驱动四个独立的发展成为高级的机电一体化产品。了柴油机的各项排放。喷油器，并且还具有负载开路检测、21世纪汽车的三大任务是：安发动机管理系统则对喷油和进电感性负载高电压钳位、过热、过电全、节能、环保。其中环保与节能主气过程进行综合控制，保证发动机压和过电流断电保护以及自恢复等要体现在发动机与传动系的电子控能够

3、在保持良好动力性的基础上，功能。器件的输入端可以直接和单制以及燃料电池、CAN通讯、x-By-达到最优的燃油经济性和排放性，片机引脚相连，还可将工作状态诊Wire为代表的电动汽车、整车控制同时降低噪声和振动。发动机管理断报告，通过SPI口送给单片机进行技术方面，而行驶安全性则主要体系统的核心技术是单片机(MCU)，处理。使用新器件设计电路板时，可现在ABS、TCS、VDC、4WS、TPMS它为汽车动力传动系统从机械系统以省去传感器输入信号的调理电路等核心电子控制技术的发展上。除向电子系统转变提供了更强的计算和用于驱动功率管的前置放大电路

4、此之外，还有为提高行驶舒适性而处理能力。近几年由于单片机功能以及监测电路，使电路板变得非常开发的电控悬架技术，以及为提高的增强，智能传感器、智能功率集成简单。汽车智能化而开发的自动避撞系统、电路的出现，使得电子控制单元目前，单片机技术的发展趋势车载导航系统等电子控制技术。(ECu)硬件电路的设计变得非常简是低电压、低功耗、高速度、高集成现代汽车电子技术的发展可以单，工作更为可靠。燃油喷射系统使度。StrategyAnalytics的报告指出，分为以下六大类：发动机电子控制、用的主要传感器，如进气歧管压力2004年汽车电子业总市值(TAM

5、)将底盘系统电子控制、车身电子控制、传感器和曲轴转速、曲轴位置传感达到151亿美元。其中用于发动机管电动汽车技术、智能汽车与智能交器，随着半导体制造工艺技术的提理系统进行快速数据处理的32位通(ITs)技术、整车控制技术。高，已将敏感元件及其输出信号的MCu和用于车身电路系统的8／16位处理电路都集成在一块硅片上，传MCu需求将会增加。受这些应用的发动机电子控制感器的输出信号可以直接送给单片推动，20lo年每辆汽车所需的半导目前，汽油机的电子控制技术机。除此之外，还增加了过电压、电体将从2001年的200美元增长到超已经日趋完善，而国内

6、外的柴油机源极性反接和抗干扰输出保护的功过300美元。52奄普jI盖t暴ww他e印飘∞m．饥2004．6万方数据底盘系统电子控制自动变速器采用自动变速器，在驾驶时可以不踩离合器，实现自动换档，而且发动机不会熄火，从而可以有效的提高驾驶方便性。20世纪80年代以来，随着电子技术的发展，变速器自动控制更加完善，在各种使用工况下均能实现发动机与传动系的最佳匹配。目前得到广泛采用的自动变速器主要有三种类型：液力机械式自动变速器(AT)：由变矩器，自动变速器，液压电子控制系统三部分组成，目前技术成熟，应用最广。其电子液压控制系统由传感器、电控单元

7、、换档电磁阀、油压调节电磁阀、油泵和换档阀等组成；电控机械式自动变速器(AMT)：由传统的离合器与手动齿轮变速器采用电控进行自动变速，目前在重型货车上选用较多；电控机械式无级变速器(CVT)：由V型刚带与可调半径的带轮得到无级变速，在两升以下的轿车上被广泛采用。CVT的主要优点是：速比变化是无级的，在各种行驶工况下都能选择最佳的速比，其动力性、经济性和排放性与AT相比，大约可以改善5％左右。电控悬架目前，汽车的悬架系统一般是弹簧刚度和减振器阻尼特性不能改变的被动悬架，它不能根据使用工况和路面输入的变化进行控制和调整，故难以满足汽车平顺性

8、和操纵稳定性的更高要求。近年来，随着电控和随动液压技术的发展，弹簧刚度和减振器阻尼特性参数可调的电控主动和半主动悬架，在汽车上逐步得到应用和发展。主动悬架：一般由传感器检测系统运动的状态信号，反馈到电控单元