86
2023-04-30 14:06
admin一、国外发展情况
如今，汽车电子化程度的高低，已成为衡量轿车综合性能和现代化水平的重要标志，许多工业发达国家都已形成了独立的汽车电子产品。国外汽车电子产品生产主要集中在几个大的汽车电子公司，如日本的电装公司、美国的德科公司、德国的博世公司和西门子公司。它们依靠自身拥有的核心技术，价格和服务优势，长期为世界上多家汽车大公司配套，占据了世界汽车电子技术装备的大部分市场。
（一）动力及传动电子控制
为有效减少汽车污染排放、降低油耗、提高车辆的动力，当今广泛应用电子燃油喷射系（EFI）。汽油机的EFI从结构上已逐步淘汰单点喷射，而普遍采用多点喷射，并研制开发出缸内直喷；闭环控制全面取代开环控制；为适应控制系统功能集中和控制精度不断提高的要求，电子控制单元ECU正在不断改进完善，微处理器正由8位向16位和32位发展，燃油泵也将进一步优化设计以降低功耗和噪音、改善燃油输送。现今的EFI已不仅是单纯控制燃油供应量，而且可以对发动机的点火时刻、进气、怠速转速、废气再循环等进行合理的综合控制，使发动机处于最佳的工作状态，因此也被称为发动机管理系统。柴油机的电喷发展也很快，系统已经历了三代：位置控制式电控燃油喷射系统；时间控制式电控燃油喷射系统和共轨式燃油喷射系统。目前先进的共轨式电控喷油系统已初步实用。
传统的三类变速器随着电子技术的引入发生了重大变革。由电子控制气动操纵、电子控制液压操纵和电子控制电动操纵等三种操纵方式实现对变速器的自动换档、自动控制离合器及油门和选择最佳换档时间，从而改善车辆的操纵性、提高变速器的性能和整车的经济性能。
巡航系统可根据车辆行驶阻力的变化，自动调节油门开度使汽车按驾驶员要求的车速保持恒速行驶，从而提高行驶的稳定性、舒适性和燃料经济性、减轻了驾驶员的疲毁档劳，目前自适应的巡航控制系统正在开始应用，可使车辆自动保持一定的距离，从而大大提高行车的安全性。
（二）车辆底盘的电子控制
防抱死制动系统（ABS）是一扰余兆项日益标准件化的主动安全系统，它能避免车轮在制动时产生抱死现象，防止前轮抱死及行车跑偏、甩尾，提高车辆的操纵性和方向稳定性。目前已在ABS的基础上系统功能得到进一步延伸：ASR（制动防滑）、VDC（主动行驶驱动力调节系统）。尽管ABS/ASR能使车辆充分利用紧急制动和驱动时的路面附着系数，但该系统不能解决制动系统的所有缺陷：系统响应的滞后、制动过程存在驾驶员的犹豫及动作控制与愿望存在差异以及主车与挂车制动不相容等。国外在ABS与ASR的基础上开发了一种全新的、主要用于重型汽车上的电子控制制动系统（EBS），较好地解决了上述问题。通过检测踏板传感器信号及强弱可迅速起动制动，控制制动压力大小，通过内部CAN数据总线与挂车回路的联接使整个列车制动快速。
车辆底盘控制还包括转向、悬架的电子控制，包括电控动力转向、四轮驱动（4WD）、四轮转向（4WS）及电控悬架。目前广泛应用的有电控油气悬架和电控空气悬架。发达国家1985年前后半主动悬架技术趋于成熟，福特公司和日产公司首先在轿车上应用，能根据汽车的行驶状况或根据超声波识别的路面情况，通过电磁阀液压系统，改变阻尼，在几十毫秒中消除路面不平引起的振动。BOSCH公司还采用磁力弹簧技术。进入90年代，丰田、奔驰、通用等大汽车公司，均在轿车产品中采用了半主动悬架技术。LOTUS、日产等公司还开发出了全主动悬架技术，但因成本昂贵，且消耗动力，目前尚未批量生产。
（三）车身系统的电子控制
安全气囊和安全带是被动安全中的最重要的两项措施。欧美国家正面碰撞安全气囊技术已经相当成熟，美国现已进入法规强制性安装阶段。目前，传感系统智能化趋势明显，传感缓租系统的感测范围从撞击能量判断扩展到多因素智能判断，使乘员保护系统更安全、更经济。最近，一些外国公司正在研究开发气囊式安全带，安全带的宽度由目前通常的5厘米增加到15厘米，与人体的接触面加大而减少伤害。智能型安全气囊系统将于2000年成为成熟产品。目前侧撞气囊正在市场上兴起，二十一世纪初，安全气囊的保护范围将从现在的前排乘员前方、侧面保护扩展到前排乘员的膝部和后排乘员的前方与侧面，智能的传感系统在前排乘员座位上没有乘客或装有头部向前的婴儿座椅时，使气囊不张开。
另外，车身系统还包括座椅、空调、灯光等的自动控制。座椅可进行上下、前后、左右的调节，头枕和靠背的调节以及座椅调节的自动记忆功能；可根据个人的需要调节车内的温度、湿度及光线（在欣赏车外风景和处于睡眠状态时，采用不同车内灯光）；根据车外的环境，决定空调的循环方式，若车外的条件差时，停止车外的空气进入车内；灯光方面，除了控制远光和近光外，还可根据白天、黄昏和黑夜，直线或转弯时自动调节汽车光束和亮度、长度和形状。
（四）汽车防盗系统
国外高档车中的防盗系统包括GPS定位系统；电子数字地图；通信系统；报警系统和控制中心。目前，防盗系统具有多种功能：（1）无钥匙点火系统：可利用简单的按钮起动；（2）无钥匙进入系统：可用遥控器、磁卡等方式进入，也有采用指纹识别系统；（3）电子锁和门闩：可用用户自己设置的密码控制锁止和开锁；（4）盗贼进入传感器：监测车内物体的移动，利用倾斜传感器在轮胎被盗时发出警告；（5）防劫持系统：通过全球定位系统，寻呼被盗车辆，使车上喇叭和灯光发出报警信号，也可通过寻呼机使发动机逐步熄火等措施使被盗车辆得到控制；（6）紧急求救系统：在车辆发生交通故障时系统可自动或手动投入工作，可识别遇难的用户和提供遇难的各种信息；（7）车周照明，以保证安全和防盗。
（五）信息通信系统及显示系统
汽车不仅成为交通、娱乐的工具，也将成为办公的场所，除了可召开电话会议外，还可收发Fax、E-mail，访问互联网等。
信息通信系统日益成为下一步开发的重点。目前卫星导航系统已开始应用，车载导航系统的GPS导航功能突出，可以帮助驾驶员在错综复杂的城市交通道路网中及时迅速地到达目的地，运用多层引导式菜单方便地按地区、城市、设施功能分类选定目标。虽然这种系统在新车上的安置比率目前仅有6％，但它却是备受人们欢迎的产品之一。以前的汽车导航系统都是用GPS（全球定位系统）在电子地图上找出汽车自身的位置，并在液晶画面上显示出来。但从1996年以后，开始出现了以市区为核心的VICS（道路交通通信系统）服务，它根据路上的光信标、电信标以及FM多重广播来掌握道路阻塞情况，并找到到达目的地的最佳路线。目前，在西方发达国家已开始在高级轿车上装电子导航系统，且越来越受欢迎，估计未来8到10年内，这项技术将如同现在的ABS技术那样得到迅速普及。而在此基础上，车内为电子导航所设的小屏幕完全可以兼顾作为上网所必需的显示屏用。目前，戴姆勒-克莱斯勒公司和通用公司在此领域处于暂时的领先地位。标致公司与西门子合作开发卫星导航系统，多数标致406和607款车上安装卫星导航，从而向卫星导航最终成为车内标准设备又向前迈进了一步。
汽车内部局域网络、ITS正在得到进一步应用和深入研究。国外在网络标准的制订以及符合网络通信标准的微处理器的生产和开发上已做了许多工作，网络标准方面代表性的标准有Bosch公司制订的控制器区域网络（CAN）协议和Intel推出的SAE J1850网络标准。像Philips、Intel、Motorola等公司都推出了符合相关协议的微处理产品。
显示系统中，除了在显示屏上提供车速、发动机转速等主要信息外，其余由计算机进行检测，只将检测不合格的信息进行显示，也有的采用平视显示系统，将主要信息或不合格的信息显示在挡风玻璃上，使驾驶员可集中精力驾驶汽车，提高安全性。
（六）汽车音响
汽车音响体积较小，但在制造上的技术含量却比家庭用视听系统要高。汽车音响通常要考虑以下几个因素：（1）外观，（2）音质一定要是Hi-Fi效果，即高保真音响，（3）极大的防冲击（防震）性能，（4）兼容性（MD/CD），（5）一机多碟（多达12张），（6）声频巡航模式，（7）声控系统，（8）智能EQ模式，（9环绕声加超重低音效果等。
近年来，汽车音响水平提高很快，不仅表现在音质和音乐功能等方面上，还表现在增加了一些为驾驶员提供服务的方便功能上。飞利浦公司最新推出的高级汽车音响，已采用了全球卫星定位导航系统。通过该系统。驾车人可以选择最佳的行车路线、了解路况信息、餐饮店分布等，用起来十分方便。此外，这种音响还有温度报警、速度报警、静音电话等很多功能，为驾车人考虑得十分周到。
汽车音响在汽车上的装备发展趋势是原有的CD已被VCD取代，主机不仅能播放音乐，还能播放影象。外置功放的发展趋势是在增强功率的前提下，体积向超小、超薄形发展。最近，有些厂家又在VCD基础上加装了TV调协器，能够接收电视信号。预计在不久的将来，汽车多媒体，将被开发使用。
为了给消费者提供更好的听觉感受。一些汽车公司已经开始提供最先进的新一代音响系统。例如2001年莫赛迪斯奔驰C系列轿车就配备一种称为噪音补偿系统的新型音响。这个系统可以根据车内噪音的大小来自动调整输出的音量。一个微型麦克风装在汽车后视镜内，它时刻不停的监视着车内声响环境，从音乐声，路面噪音，到雨下到车顶的声音。根据接受到的信号，一个计算机系统自动地做音量调整以达到最佳的音响输出。开车人不用去调节按纽，音量大小会自动调到人耳感觉最舒服的境界。因为驾驶者的手不用离开方向盘去调节，这也改善了行车的安全。
二、我国发展情况
我国汽车电子产品的研究开发工作，在高等院校及科研院所里已有不少科研成果，但由于各种原因其产业化程度还较低，主要汽车电子产品还是由国内一些合资企业在生产。从全世界范围来看，我国汽车电子产品的研究开发和生产能力还相当薄弱，我国汽车用电子产品水平与国际先进水平相比，大约落后10～15年。其主要差距是在传感器、优化控制理论、可靠性和精度等方面。
（一）电控燃油喷射系统
目前EFI技术已被广泛认识和接受，普遍认为它是推动我国汽车进步的关键，因而国家汽车产业政策规定：以后引进新的汽车发动机机型必须是带电子燃油喷射系统的。八五期间，EFI系统被列入国家科委科技攻关计划，由中国汽车工业总公司、清华大学汽车研究所、一汽、二汽等单位牵头组织实施，经过不到三年的攻关，第一批EFI装置的SKD组装产品成功地安装在切诺基、小红旗、桑塔纳等轿车上。
我国EFI技术的研究开发开始于80年代中期，但EFI系统的应用尚处于起步阶段。1996年德国BOSCH公司与我国联合建立了开发生产EFI系统的中联（上海）汽车电子有限公司。与此同时，国内一些汽车生产厂也在对EFI系统进行二次开发，进行系统配置和标定，如一汽在引进德国奥迪公司V6发动机EFI系统的基础上，又与西门子和克莱斯勒公司合作二次开发；北内集团开发492Q汽油机用EFI系统并进行标定试验；天津开发夏利轿车用EFI，等等。
从EFI系统的装车率来看，我国90％以上的汽车仍是机械式的化油器及电器进行供油和点火控制，远远落后于世界水平。目前国内各大轿车生产厂所需燃油喷射系统的市场，已被国外汽车电子大公司瓜分，年产量在1万辆以下的微型车、商用车的市场，因产量小、车型多，发动机和整车性能不够稳定，外国公司不愿介入，这样也给国内企业生产自主知识产权的燃油喷射系统，留下了一个发展空间，十五期间，我国应在这方面加以发展，使国产的EFI系统早日装车。
（二）防抱死系统
国内有多家单位进行过ABS的研发，主要集中在ABS技术编制控制程序、方案论证、性能测评、建立数学模型及路面识别理论的研究，目的是对国外产品进行剖析，消化吸收，有些单位还生产出自已的初期产品。目前，能够提供完整液压制动ABS的厂商只有上海汽车制动器系统有限公司一家，且能够与之匹配的车型还很有限。近几年，外国厂商纷纷看好中国的汽车电子装备市场，建立了一些合资公司，除液压ABS系统外，气压ABS系统方面，有德国WABCO公司在山东成立的合资企业生产，山东明水汽车配件厂和上海汽车制动器厂分别引进了汽车电子防抱死制动装置的组装技术，其产品已在一汽轿车和上海轿车上安装使用。
（三）安全气囊
我国SAB系统被列入国家九五科技攻关计划，初步建成汽车碰撞实验台，用于收集和研究以及分析现场碰撞数据，清华大学于十多年前就开始汽车安全气囊的研究工作。但SAB系统在产业化上仍处于起步阶段，目前，只有少数几家公司在小批量生产汽车安全气囊。它们是北京赫达汽车安全技术公司、石家庄久乐汽车安全设备有限公司等，产量非常有限，难以满足市场需求，上海航天工业总公司和西安庆华电器制造厂在上海共同投资组建上海汽车安全气囊有限公司，已得到上海通用汽车有限公司的配套承诺。
安全气囊的发展趋势是使用方便、效果显著、美观（不外露）、造价不高。其产品正作为标准件装配到小型、紧凑型乘用车或轻型卡车上。随着我国加入WTO的实现，汽车进口量将会增加，安全气囊产品也将随之进入我国，如智能化安全气囊和侧面碰撞安全气囊系统都将陆续进来并在国产汽车上装备。
（四）汽车悬架技术系统
目前国内尚未有汽车产品采用此项技术，北京理工大学、同济大学等单位开展了一些研究工作。主要研究内容有：
1．油气悬挂技术：由油气部件和弹簧系统共同支撑车体，根据汽车变化的承载量，由油气部件调节悬架的位置，使弹簧保持正常的使用位置。
2．阻尼可调节减震器：由传感器感知汽车行驶时的状况，包括载荷的大小、路面的不平、是否转弯、是否加速或制动等，经电子控制单元分析判断，通过电磁阀调节液压系统，减震器的阻尼。此项技术又成为半主动悬架技术。
3．全主动悬架技术：通过电液系统不仅调节阻尼而且可调节弹力。
（五）防盗系统
目前，除了一般的防盗报警系统外，国内已有公司进行高档系统的研究开发，如福建省创讯安防科技有限公司引进美国创讯专利信令技术，建构机动车辆反劫防盗管理系统，和出租车定位调度反劫防盗管理系统，主要用于运钞车监控、交通车辆运营、出租车调度管理、警网调度、船舶飞机跟踪定位等领域。
根据我国的国情，高级防盗系统今后将可能首先应用特殊车辆上，如公安、银行运钞车以及高档轿车上。
（六）汽车音响
目前，国产的汽车音响，还只是在低档次的音响上占有一些市场份额。中高档音响还是由阿尔派、索尼、健伍、飞利浦等进口品牌唱主角，国内也有一些合资厂家在生产，像日本的JVC与番禺巨大电业有限公司合作的巨大（JVC）汽车音响一直处于热销中；广东万方电器有限公司与国外合资在珠海投资生产带AC-3、DTS的高级汽车音响；前几年飞利浦在广东惠州已大量生产汽车音响，汽车音响在新世纪中也越来越被国人所接受。对于目前不景气的民用音响行业来说，汽车音响将是新的增长点，引起人们的关注。
截止到2000年，我国电子系统内共有汽车音响生产企业19个，2000年生产汽车音响518万台，销售517万台，出口384万台。除电子系统外，国内还有部分合资企业的生产厂家，主要集中在沿海地区。