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1、世界汽车电子产业发展现状及趋势李剑平(重庆汽车研究所,重庆400039)摘要:汽车电子技术的迅猛发展极大地改善了汽车的各项性能.随着汽车市场的快速发展和汽车电子价值含量的迅速提高,汽车电子产业将形成巨大经济规模效应,成为支持汽车工业发展的相对独立的新兴支柱产业.全球汽车电子产业增长迅速,市场总量巨大.本文详细阐述世界汽车电子产品技术发展的现状和趋势.1概述经过100多年的发展,汽车产品在机械结构方面已经非常完善,靠改变传统的机械结构和有关结构参数来提高汽车的性能已临近极限.由于日益增强的安全,节能与环保要求
2、和激烈的市场竞争,汽车工业还需不断研发新技术,特别是电子技术的不断发展,为汽车新技术发展提供重要的技术手段.汽车电子技术的应用从早期的电子燃油喷射,电子点火控制,进一步扩展到汽车底盘控制,主动安全性控制,以及故障诊断显示,娱乐和通信等各个领域.汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命,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,改进汽车性能最重要的技术措施.通过增加汽车电子设备的数量,促进汽车电子化已成为夺取未来汽车市场重要的有效手段.汽车已经由单纯的机械产品发展成为高级的机
3、电一体化产品.汽车电子技术的迅猛发展极大地改善了汽车的各项性能.相关研究表明,目前汽车上70%的创新来源于汽车电子技术.汽车电子产品的开发和应用,正是电子信息技术改造传统产业的一大热点,不仅给汽车产业的发展壮大带来新的生机和活力,也会带动整个信息产业的发展.随着汽车市场的快速发展和汽车电子价值含量的迅速提高,汽车电子产业将形成巨大经济规模效应,成为支持汽车工业发展相对独立的新兴支柱产业.汽车电子的发展将不仅颠覆人们对汽车产业的传统认识观念,而且会给经济的发展带来新的经济增长亮点,产生极大的经济效益.根据对全
4、球汽车行业情况的研究估算和预测,2002年全球汽车电子系统市场的规模约为1000亿美元,而到2007年全球汽车电子系统市场的规模将达到约1500亿美元,汽车电子系统市场的年平均增长率约为7%,而这样高的增长率还有保持下去的趋势.2发展现状和趋势21世纪汽车产品发展的趋势是:安全,节能,环保,舒适.其中环保与节能主要体现在发动机与传动系的电子控制以及燃料电池,CAN通讯,电控系统为代表的电动汽车,整车控制技术方面,而行驶安全性则主要体现在ABS,TCS,VDC,4WS,TPMS等(各缩写含义见后)核心电子控制
5、技术的发展上.除此之外,还有为提高行驶舒适性而开发的电控悬架技术,为提高汽车智能化而开发的自动避撞系统,车载导航系统等电子控制技术以及为乘员提供各种通讯娱乐的车载通讯娱乐系统等.现代汽车电子技术的发展可以分为以下几大类:发动机电子控制,底盘系统电子控制,车身电子控制,主被动安全技术,智能汽车与智能交通(ITS)技术,整车控制技术,车载通讯娱乐系统.2.1发动机电子控制系统目前,汽油机的电子控制技术已经日趋完善,而国内外的柴油机电子控制技术则发展迅猛,新技术层出不穷.近年来,高压燃油直喷系统和高压共轨喷射系统
6、的发展使柴油机的燃油经济性和排放性都有很大的改善.发动机管理系统则对喷油和进气过程进行综合控制,保证发动机能够在保持良好动力性的基础上,达到最优的燃油经济性和排放性,同时降低噪声和振动.发动机管理系统的核心技术是单片机(MCU),为汽车动力传动系统从机械系统向电子系统转变提供更强的计算处理能力.目前,单片机技术的发展趋势是低电压,低功耗,高速度,高集成度.2.2底盘系统电子控制系统1)自动变速器电子控制系统.采用自动变速器,可以有效地提高驾驶方便性.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
7、变速器(AT),电控机械式自动变速器(AMT)和电控机械式无级变速器(CVT).自动变速器的自动变速控制需要大量采用电子控制芯片和电控驱动装置.2)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.2.3汽车主被动安全系统1)操纵稳定性的电子控制系统.提高汽车的操纵
8、稳定性,过去一直局限于通过改进轮胎,悬架,转向与传动系的性能来实现.随着计算机,传感器和执行机构的迅速发展,研发各种显著改善操纵稳定性和安全性的电子控制系统,如防抱死制动系统(ABS),牵引力控制系统(TCS,也称ASR),四轮转向系统(4WS),车辆动力学控制系统(VDC,也称VSC,ESP).其中,VDC是在ABS和TCS的基础上,增加汽车转向行驶时横摆运动的角速度传感器,通过ECU控制各个车轮的驱动力和制动
