汽车电子控制技术的分类应用及发展趋势

汽车与交通工程学院JIANGSUUNIVERSITY汽车电子控制技术的分类应用及发展趋势ClassificationApplicationandDevelopmentTrendofautomotiveelectroniccontroltechnology所属学院汽车与交通工程学院课程名称汽车电子与控制技术专业班级研车辆1501姓名杨阳阳任课教师罗石汽车电子控制技术的分类应用及发展趋势杨阳阳汽车学院，研车辆1501，S1504016摘要：近年来，随着电子技术、信息技术和计算机技术的应用汽车电子控制技术得到了迅速的发展。它的兴起，不仅给传统汽车制造业注入了新的活力，而且进一步扩大了电子产品的应用范围。本文介绍了汽车电子控制技术的发展简史、汽车电子控制技术的应用以及现代汽车电子控制技术的发展前景。针对汽车电子控制技术应用的问题，对汽车电子控制技术进行了具体的分类。关键词：汽车电子；电子控制；分类应用；发展现状；ClassificationApplicationandDevelopmentTrendofautomotiveelectroniccontroltechnology(SchoolAutomotiveandTrafficEngineering,class1501,S1504016)Abstract:Inrecentyears,withtheapplicationofautomobileelectronictechnology,computertechnology,informationtechnologyandelectroniccontroltechnologyhasbeenrapiddevelopment.Itsrise,notonlytothetraditionalautomotiveindustryhasinjectednewvitality,butalsotofurtherexpandthescopeofapplicationofelectronicproducts.Thisarticledescribesthedevelopmenthistoryofautomotiveelectroniccontroltechnology,automotiveelectroniccontroltechnologyandapplicationprospectsofmodernautomotiveelectroniccontroltechnology.Automotiveelectroniccontroltechnologyproblems,automotiveelectroniccontroltechnologyforspecificcategories.Keywords:Automotiveelectronics;Electroniccontrol;ApplicationCategory;thestatusofdevelopment;目录1.引言..........................................................12.汽车电子控制技术的发展........................................1a)第一阶段......................................................2b)第二阶段......................................................2c)第三阶段......................................................43.汽车电子控制技术的应用........................................53.1发动机控制....................................................53.2底盘电子控制..................................................63.3车身电子控制..................................................73.4车载汽车电子装置...............................................83.5小结..........................................................84.我国汽车电子产业存在的问题....................................94.1技术水平落后、缺乏核心技术.....................................94.2企业生产规模小、产品附加值低...................................94.3本土厂商难以进入汽车企业的配套体系.............................94.4我国汽车电子产业法规政策不完善................................104.5小结.........................................................105.我国汽车电子发展趋势.........................................106.总结.........................................................127.参考文献.....................................................1211.引言现代社会，汽车保有量剧增，人们对于汽车控制的及时性、准确性及方便性的要求更严格，旧有的手动操作方式己不符合时代要求。因此，现代汽车电子控制技术，电子技术和车辆集成电子控制技术已被广泛应用于汽车的各个方面的使用。随着汽车技术和电子技术的迅速发展，现代汽车为提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性，以及减少尾气排放污染而广泛采用了电子控制技术[1]。而电子技术、网络技术的发展和壮大，它已经成为公众关注的电子应用中的重要一种。电子控制技术是现代汽车技术发展的重要趋势与标志，从发动机的燃油喷射、点火控制、进气控制、排放控制、故障自诊断到底盘的传动系统、转向与制动系统，以及车身、辅助装置等都普遍采用了电子控制技术。它不仅可以提高汽车的动力，经济和安全，提高了驾驶的稳定性和舒适性，促进汽车产业的发展，也为电子产品开发广阔的市场在现代汽车电子控制技术的发展。目前，轿车电子产品的产值将占轿车总成本的50%左右[2]。广泛采用电子控制技术的高级轿车，动力性、经济性、舒适性、安全性等均达到无与伦比的境地，其汽车电子产品的产值甚至最高可达80%。这也说明了汽车电子控制技术越来越成为现代汽车发展的主要趋势[3]。近年电子技术的迅猛发展，特别是微型计算机技术的巨大进步，为汽车电子技术的发展提供了必要的条件，将电子控制和传统的机械技术相结合，使得汽车在环保、节能、安全、舒适等方面得到进一步的提高。超微型磁体、超高效电机以及集成电路的微型化为汽车的集中控制提供了基础，智能化集中传感器和智能化机构的使用，数字信号处理方式应用于声音识别、安全碰撞、适时诊断、导航系统以及智能控制等体现了汽车电子技术的蓬勃发展[4]。2.汽车电子控制技术的发展汽车电子化、信息化开始于20世纪中期，大规模的应用则是从20世纪70年代末开始的。现代汽车电子集汽车技术、电控技术、信息技术和网络技术于一体，包括基础技术层、电控系统层和人车环境交互层三个层面[5]。从历史上看，汽车电子产业的发展经历了三个阶段。2a)第一阶段第一阶段从20世纪50年代中期到20世纪70年代末期，汽车应用电子技术主要从“技术革新”着眼，对汽车产品应用电子装置改善部分机械部件的性能，如硅整流发电机、晶体管无触点点火、电控燃油喷射等，这些革新往往是局部的、非关键的，在汽车的总体设计和生产中没有予以系统考虑。这段时期，主要是用电子装置改善部分机械部件的性能。50年代，汽车上开始装有电子管收音机[6]。1953年美国Bendix公司着手开发汽油电喷装置，这是电子控制汽油喷射发展的起点。1955年晶体管收音机成为汽车的标准部件。从1960年起，美国克莱斯勒汽车公司和日本日产汽车公司便开始采用结构紧凑、故障少、成本低的二极管整流式交流发电机。我国采用交流发电机始于70年代，现己几乎取代了直流发电机。1960年美国通用汽车公司采用了IC调节器。60年代中期，汽车上开始采用晶体管电压调节器和晶体管点火装置，接着又逐步实现其集成化。1967年德国Bosch公司公布了D-Jetronic系统(速度密度方式)，并被各个公司所采用，于是电子控制汽油喷射技术得到了发展[7]。D-Jetronic系统采用微机控制电磁式喷油器的开启持续时间，该系统装配于VW1600型轿车进入美国市场。1969年开始研制汽车变速器的电子控制装置，并于1970年装车使用。在这一阶段，分立式半导体元件开始用于汽车交流发电机整流器、固态收音机、电子点火、数字钟和车速控制电路等简单的电子产品中，实现了初期的电子控制。b)第二阶段第二阶段从20世纪70年代末期到20世纪90年代中期，汽车电子技术的雏形开始形成[8]。其主要特征是在汽车大部件乃至总成的设计和生产中重视“机电一体化”的思想与技术，广泛采用机电一体装置解决机械部件无法完成的复杂自动控制问题。在这一阶段，大规模集成电路和4位、8位微处理器被广泛采用。这一时期产生了许多汽车综合电子控制系统，如发动机电子管理系统，动力传动总成控制系统、防抱死系统、电控悬架、电子仪表群等。这段时期汽车电子控制技术初步开始形成。其主要特点是在汽车大部分零件和汽车总体设计中，重视机电一体化的思想与技术。在这一阶段中，大规模集成3电路的广泛应用减小了电子产品的体积，特别是8位、16位微处理器的广泛应用，更提高了电子系统的可靠性和稳定性[9]。另外，应用电子装置还解决了机械装置所无法解决的复杂的自动控制问题。1970年电子控制防滑装置—载货汽车防抱死制动装置先后在汽车上使用。1972年德国Bosch公司又公布了两种质量流量式汽油喷射系统：一种是机械式连续喷射系统(K-Jetronic系统)；另一种是电子控制式间歇喷射系统(L-Jetronic系统)。1973年连续喷射系统(K-Jetronic系统)投产，1974年开始大量生产，装于欧洲的多种车型上。1975年间歇喷射系统(L-Jetronic系统)投产，装于VW1600型轿车上。1973年美国通用汽车公司采用了IC点火装置，随后逐渐普及。1974年美国通用汽车公司开始装备火花塞电极间隙大、点火能量高的高能点火系统。同时，在分电器内装备点火线圈和电子控制电路，力图将点火系统做成一体。1976年美国克莱斯勒汽车公司首先创立了由模拟计算机对发动机点火时刻进行控制的电子控制点火系统。该系统中使用了模拟计算机和一系列电子传感器，可根据输入的空气温度、进气温度、水温、转速和负荷，计算出最佳点火时刻。1977年美国通用汽车公司开始采用数字式点火时刻控制系统(迈塞系统)。该系统体积小，由中央处理器、存储器和数模转换器组成，是一种真正的电子控制系统。同年，美国福特汽车公司将这种发动机上的电子控制系统扩展到能同时控制点火时刻、废气再循环和二次空气喷射的发动机电子控制系统。之后，日本、欧洲一些国家也相继开发了自己的汽车电子控制系统。1978年发动机电子控制系统又增加了化油器的空燃比反馈控制和怠速转速控制。1979年德国Bosch公司推出LH系统，美国通用汽车公司推出C-4系统，美国福特汽车公司推出EEC-3系统。1979年开发了能综合控制点火时刻、废气再循环、空燃比和怠速转速，并具有自我诊断功能的电子式发动机集中控制系统。1980年日本丰田汽车公司开发了能综合控制喷油、点火