汽车电子技术的应用与发展(转）

鸿发罗孚

随着电子技术的进步，汽车电子技术也逐渐发展起来,电子技术已经深入到汽车的每一部分。现在，单片机,单板机,嵌入式设备等电子信息技术己经渗入到汽车行业的各部分, 不少新型车己用单片机控制,嵌入的单片机不少于10种。里程,耗油,自动刹车,防撞保护装置等。汽车已由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展。未来汽车上装用的电子装置将广泛采用微处理器、微控制器及嵌入式软件，这将提高现代汽车产品数字化、智能化水平,同时可以提高产品的性能价格比。汽车电子信息技术已经成为衡量一个国家汽车工业水平的重要标志。进入二十一世纪，汽车将变得更舒适，更便捷。

电脑控制的现代汽车称为智能电子汽车, 汽车智能化技术已受到汽车制造行业的高度重视。其中“自动驾驶仪”的技术将依赖于电子信息技术来实现。智能交通系统（ITS）的开发将与电子、卫星定位、通讯、导航等多个交叉学科相结合，综合应用现代电子信息科技最新成果,使之趋于完美。智能交通系统能根据驾驶员提供的目标资料，向驾驶员提供距离最短且能绕开车辆密度相对集中的区间,选择最佳行驶路线。智能电子汽车装有电子数字地图，可以显示出前方道路，并采用全球定位卫星导航，获取沿途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况。例如:没去过长春的司机要从郑州到长春送货,有了这种装置的汽车,就可先打开长春市的数字地图,找到要去的目标,并确认它,接着打开数字导航软件,为你选择路线,并显示当前位置以及应该行驶的道路, 这样司机驾车就心中有数了。智能交通系统可以解决北京地区30%的堵车问题，设置的自动安全性能检测可以减少交通事故。未来路上行驶的汽车会被由计算机控制的智能电子汽车逐步代替。

让我们来看看近几年来汽车会有些什么变化吧：

人们除了可以在汽车上收听广播、欣赏CD音乐、观看VCD和打车载电话以外，还可以通过互联网和家中的计算机联网以方便处理家中日常事务事情。

另外汽车将拥有的高性能计算机应用系统, 使新型汽车具有信息处理、防盗、通讯、导航、娱乐等功能，让人们在汽车上就和在家里一样方便舒适，不用担心汽车会被盗，汽车所拥有的防盗系统可以让车主在远距离监控、锁定汽车，远距离遥控关闭发动机。想想看，小偷总不能扛着汽车跑吧。

随着语音识别技术的成熟和应用,驾驶员将不再用手而是通过语音识别系统控制汽车上的附属应用设备，双手可以专注于驾驶，这样不仅方便，更重要的是降低了交通事故率。

车载计算机系统与全球卫星定位系统紧密结合，使安装了全球定位系统的汽车，可以在监控中心的电子地图上显示所在的具体位置，对于追踪被盗车辆定位和车祸救援会有很大帮助。倒车超声测距提示, 视频摄像提示,语言提示，汽车黑匣子等都会很快应用于各种类型的汽车上。一种对酒精气味敏感的传感器己作测试仪器，交警用它来判断司机是否酒后开车。今后在司机用方向盘上装上“酒精气敏传感器”，饮酒过量的司机使传感器输出信号，在电子电路的判定后切断发动机点火系统，酒醉的司机无法开动汽车，交通事故自然也会下降。现代汽车可以说己经具有“大脑”（电脑"嵌入系统"）和“神经系统”（侦测感应器也就是常说的各种传感器）它像人的神经末梢能看、听、闻、也能感受振动和冲击加速度，甚至磁场和超声波都能测得出来,利用超声波传感器可以测出前后障碍物,需要时自动煞住轮胎、有了光传感器及电路可在天色暗时,车灯自动打开。当汽车行驶的声音异常或遇到外界某种“刺激”就会被测出“不安全感觉”并向“大脑”发出警报，“大脑”会立即指挥做出相应的机械动作,避开危险情况，或将危险降至最低。整个反应非常灵敏迅速，几乎是眨眼之间就完成了，最多就十分之一秒之内全完成，现在的新式汽车里各处装的侦测感应器种类己多达百种。在汽车上装有加速度传感器后，在严重撞车后（如果冲击力达到时速16千米），加速度传感器在百分之几秒内输出信号，在电路驱动下使“安全保护气囊”在千分之60秒的时间内充满氮气使司机和乘客不至受伤。因为你的身体还未前倾时身前的安全气囊已完全充气了, 当危险过去后气囊在十分之一秒泄气扁掉。坐在这种汽车里就如同待在保险箱里一样安全。

下面我们介绍几种电子技术如何改善汽车主要性能以及它们是如何工作的：

电子控制喷油装置：在现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰，电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态，使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。采用微处理器、微控制器及嵌入式软件,事先把这些节能的客观规律编成程序存在微机的存储器中。当发动机工作时，根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数，按预先编好的运算程序进行运算，并和内存中的最佳工作状况的参数进行比较和判断从而调整供油量。这样就能够使发动机一直在最优工作条件下运行，使其综合性能得到提高。

电子点火装置（ESA）：由微机、传感器及其接口、执行机构等几部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断，然后进行点火时刻的调节，这样可以节约燃料，减少空气污染。此外，新型发动机电子控制装置还有自适应控制、智能控制及自诊断操作等功能。一般认为，发动机电子控制装置的节能效果在15%以上，在环境保护方面效果更明显。

电控自动变速器（ECAT）：ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳换挡时间和最佳挡位。

防抱死制动系统（ABS）：一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率（15-20%），从而使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工作状况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。

常速巡行自动控制系统（CCS）：在高速长途行驶时，可采用常速巡行自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整“节气门的开度”，驾驶员不必经常踏油门调整车速。若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大“气门开度”；在下坡时，又自动关小“气门开度”，以调节发动机功率,达到一定的转速。当驾驶员换“低速挡或制动”时，这种控制系统则会自动断开。

纵观近十年来汽车技术的重大成就，大都是在应用电子信息技术上，电子信息技术已成为汽车工业发展的重要动力源泉。其中的集成化制造技术等在未来几年内也将会有大的突破。

当前，汽车电子信息技术进入了优化人-汽车-环境的整体和谐关系的阶段，它向着超微型磁体、超高效电机以及集成电路的微型化方向发展，并为汽车的集中控制提供了基础。汽车电子信息技术成就汽车工业的未来。目前，我国汽车工业面临入世的巨大冲击，能否在未来的世界汽车业竞争中能否掌握主动权，关键取决于能否在电子信息技术上占领制高点。加快汽车电子信息技术新领域的研究应用是我国汽车工业发展的当务之急。