现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势

王洪宇



现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势

王洪宇

（济宁市第一中学，山东 济宁 272100）

汽车电子技术作为汽车应用中一个重要的方面，发展态势越来越迅猛，它提高了汽车的驾驶性能、安全性能以及舒适性能。本文从汽车电子技术的内容出发，分析了汽车电子装置中常见的几个装置，如电子控制喷油装置、电子点火装置、防抱死制动系统以及电子转向助力系统，最后分析汽车电子技术中传感技术的复杂化，微电子技术更加普及，机构和系统更加完善的发展趋势并做出结论。

汽车电子技术；电子点火；现状；发展趋势

1　引言

汽车车体本身和车载的电子控制装置都是汽车电子装置的范畴。自上个世纪70年代以来，电子技术得到迅猛发展，其独特的优越性也使得其在汽车上得到迅猛的发展。再加上近年来各国都对汽车提出了节能减排的要求，电子控制装置在汽车上的使用也越来越广泛，汽车电子化水平的提升，使得汽车的行驶性能和驾驶舒适度不断提高。以西方发达国家为例，电子产品在车体的制造中占到十分重要的比例，约为25%～35%，且有不断上升的趋势，为汽车朝着舒适、经济、安全方向发展奠定了基础。在加快汽车产业发展的同时，汽车电子技术也为电子技术开辟了一个新的发展范围和发展方向，推动了技术的进步和科技的发展[1-3]。

不同的汽车电子产品对汽车起到的作用有所不同，主流的观点认为有两种分类：①汽车电子控制装置，包括控制发动机、汽车底盘等装置。汽车电子控制装置主要用于控制汽车器械结构，作为汽车控制系统的补充，如电子控制喷油装置，电子点火系统等，这是汽车成功行驶的必不可少的条件，直接影响汽车的行驶性能。②车载汽车电子装置，主要是指在车体本身附加一些其他的自动化或智能化的装备，虽然和汽车的驾驶性能无直接关系，但是能够大大提高汽车行驶的舒适度，提高汽车驾驶的安全性能，比如汽车导航系统、车载电视以及车载通信系统等[4]。

2　汽车电子技术的应用

2.1　电子控制喷油装置

传统汽车大多是采用机械式的燃油喷射系统，或者是添加少量的电子产品作为喷油装置的辅助，但现代汽车已经摒弃了这种落后的技术，改用电控喷油，改善了汽车的性能。电控喷油能够确保发动机处在最佳的工作状态，在保证发动机正常工作的情况下，尽可能地减少耗油，从而减少对空气的污染。电控喷油的实现主要是由研发人员事先将发动机的供油控制规律实现编排入车载微机中，借助于传感器等其他电子器件，实时监测发动机工作时周围的情况，比如空气流量和温度等，并对这些内容进行检测，通过反馈对供油量和喷油量进行调节，这样便能够保证发动机实时处在最佳的工作状态。

2.2　电子点火装置

电子点火装置主要由微机、传感器及其相关的机械接口和机构组成。电子点火装置根据传感器测得的信号，对发动机当前的情况进行分析、判断，调节点火时刻，在保证节省燃油的同时，也能够增强发动机的使用寿命，降低空气污染。结果表明，采用发动机电子控制装置能够让汽车节省15%以上的能源，大大减少了能源消耗，减少环境污染。

2.3　防抱死制动系统（ABS）

汽车的防抱死制动系统是汽车产品中应用最为广泛、研究开发时间最长、取得效果最好的一个汽车电子控制系统。在汽车制动的过程中，该系统能够防止车轮抱死，保证汽车制动距离处在合理范围之内，避免车轮在地面上滑行过长或过多，保证滑动率处在15%左右，保证汽车制动性能，防止出现抱死拖滑等危险。保证汽车处在平稳的操纵范围内，提高汽车驾驶的安全性。汽车中的驱动防滑控制系统是防抱死制动系统的补充，它主要起到避免车轮因汽车加速而发生打滑现象，二者相辅相成，提高了汽车的操作稳定性。

2.4　电子转向助力系统

电子转向助力系统主要是针对传统的液压助力缸促进汽车转向而发明的汽车电子控制装置，它主要由直流电机提供转向，借助于蓄电池和电动机为汽车转向带来动力来源，利用微机进行控制。与传统转向装置相比，电子转向助力系统兼具有体积小和重量轻的特点，且工作更加便捷可靠，避免了传统转向装置中出现的漏油等现象。现阶段，利用电子转向助力系统能够保证汽车具有最优的转向作用力，最优化的转向回正特性，保证车体具有较高的转向能力，及时做出转向响应，提高车子运行的平稳性。

3　汽车电子的发展趋势

按照使用环境的不同，汽车电子设备主要有两大类：汽车电子控制设备和车载电子设备。前者是利用半导体等芯片，通过和汽车机械系统有机地结合在一起，对汽车的各个子系统进行控制，例如发动机控制系统、制动控制系统和电子控制系统；后者利用单独的电子设备，独自承担并实现其功能，对车辆的行驶性能并没有很大的影响，例如车载音响系统、汽车导航系统和视频播放系统等。

3.1　传感技术的复杂化

针对复杂的驾驶环境，汽车的控制系统越来越智能化，与之相对应的是应用传感技术也越来越复杂，传感器的种类和数量也变得越来越多，因此传感器一直努力朝着高精度、高可靠性、高集成度和低成本的方向发展。随着需求的不断提高，对传感技术的要求也越来越高，不仅要实现数模信号转换和处理，还要实现温漂、时漂和非线性的处理，以提高稳定性和抗干扰能力，保证汽车在各种复杂的环境下都能够可靠地工作。大量使用传感器技术，还能够大大提高系统各部分的模块化程度，便于更换，除此之外，结构也会变得更加紧凑，减少机械特性的影响。

3.2　微电子技术更加普及

微电子技术的发展促进了很多产业的快速发展，汽车行业的一次革命性改革就是美国通用汽车公司在1976年将微电子技术应用在汽车的控制系统中，之后汽车的微电子技术迅速发展，汽车微处理机的使用大量增加，从1985年的200个激增到1989年的6 000万个，到1993年直接达到了2亿个。汽车微处理器的使用，能够大大提高汽车各个系统的性能，并且能够实时地采集分析数据，应用到汽车的控制当中。美国的汽车微处理器使用量最大，占全球的65%左右。

3.3　机构和系统更加完善

在汽车中添加执行机构，并配用系统，例如电控可变阀定时系统和微型电动机。通过对电子控制系统进行优化改进，提高其智能性，从而实现自动转换载荷、降低功耗的目标，并且采用数字通断控制，添加超载保护系统。

3.4　软件技术大量应用

汽车的智能化水平在不断提高，除了传感器等相关技术的支持，软件的使用也必不可少，通过使用软件可以优化人机交互体验，实现便捷操作。除此之外，通过软件和硬件相结合，还可以将汽车的状态信息上传网络并进行分析处理，实现更加复杂的动能，提高汽车驾驶的智能化水平。

4　结语

电子技术的不断进步为汽车电子控制系统的进步和发展提供了可能，现阶段汽车技术的进步都是依托于电子技术而实现的。本文主要从汽车电子系统的组成出发，分析了电子技术在汽车中比较重要的一些应用，最后分析了汽车电子技术的发展趋势，展望了未来的发展。随着科技的不断进步，汽车和电子技术都是一个国家发展的重要表现方面，也决定了国家能否在未来的技术中掌握发展的主动权。因此，国家应积极开展相关工作，积极提高发展水平，这也是我们所希望看到的。

［1］刘海涛.汽车电子技术的应用现状与发展趋势探讨［J］.数码世界，2017（1）：118.

［2］白月飞，孙凤茹.现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势［J］.科技创新与应用，2016（33）：114.

［3］王跃进.现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势探讨［J］.时代农机，2017（9）：122.

［4］赵杨.我国新能源汽车电子技术进展与投资热点研究［J］.科技创新与应用，2017（27）：23-24.

2095－6835（2018）23－0154－02

U463.6

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.23.154

〔编辑：张雅丽〕