時(shí)間：2023-03-08 15:34:32
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汽車技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合發(fā)展成為汽車電子技術(shù)。目前汽車行業(yè)的發(fā)展直接帶動(dòng)了汽車電子技術(shù)的市場(chǎng)，在20世紀(jì)80年代末到21世紀(jì)初，在普通汽車裝配成本中電子裝置所占的成本已經(jīng)從16%上升到23%。而在一些豪華轎車配置上，電子裝置的應(yīng)用程度更高，有的已經(jīng)達(dá)到了50%以上。汽車電子技術(shù)發(fā)展從開始到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展歷程：一、從1950年到1970年，以發(fā)展汽車電子零部件為主，利用電子點(diǎn)火器等電子產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械構(gòu)件，為以后的電子技術(shù)與汽車技術(shù)結(jié)合奠定了初步基礎(chǔ)。二、20世紀(jì)70年代初到80年代初，在這個(gè)階段主要是應(yīng)用微處理器和集成電路,專用獨(dú)立系統(tǒng)成為主要發(fā)展目標(biāo)，例如制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、電子控制汽油噴射系統(tǒng)等。三、從1982年到1995年，主要是發(fā)展以集成電路為主的汽車整體系統(tǒng)的微機(jī)控制，如動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)控制等。四、從1995年到現(xiàn)在，主要發(fā)展智能數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等。
二、汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
汽車電子技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了汽車的各個(gè)系統(tǒng)，從汽車的動(dòng)力性系統(tǒng)、操縱性系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)排放性系統(tǒng)、汽車的舒適性系統(tǒng)到汽車的安全性系統(tǒng)，越來越多的實(shí)現(xiàn)了電子技術(shù)的應(yīng)用，下面著重從安全性和動(dòng)力性系統(tǒng)兩個(gè)方面介紹汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。
（一）電子技術(shù)在汽車安全性方面的應(yīng)用
1、汽車安全氣囊系統(tǒng)
當(dāng)汽車發(fā)生危險(xiǎn)碰撞時(shí)，通常是汽車與車外物體碰撞進(jìn)行一次碰撞，然后由于慣性力的作用，車內(nèi)人員與車體進(jìn)行二次碰撞。安全氣囊屬于汽車電子控制系統(tǒng)，是在第一次汽車發(fā)生猛烈撞擊時(shí)，通過信號(hào)傳感器，將撞擊信號(hào)傳遞給安全氣囊電子控制裝置，控制裝置打開點(diǎn)火器，使氣囊產(chǎn)生大量的氮?dú)?，阻隔車?nèi)人員與車體的第二次撞擊，起到緩沖撞擊力的作用，保護(hù)了車內(nèi)人員的安全。屬于在事故發(fā)生時(shí)，避免或減少人員傷亡的一種被動(dòng)安全防御性電子控制設(shè)備。
2、（ABS）汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)
通過裝置感應(yīng)避免車輛因道路、操作原因出現(xiàn)交通事故的裝置是主動(dòng)安全控制設(shè)備，汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)就是通過調(diào)節(jié)汽車車輪在行駛過程中的制動(dòng)力，保證汽車與在制動(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)向力喪失、車輪抱死等現(xiàn)象，在橫縱向控制車輪和地面的附著系數(shù)。該裝置提高了汽車啟動(dòng)和行駛過程中的穩(wěn)定性和制動(dòng)性。在主動(dòng)安全防御上有著重要的作用。
（二）電子技術(shù)在汽車動(dòng)力性方面的應(yīng)用
1、電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)
電子控制火系統(tǒng)，是通過電子裝置收集發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、進(jìn)氣溫度及車內(nèi)水溫分析確定最佳點(diǎn)火時(shí)間，而且為了保證點(diǎn)火時(shí)間計(jì)算的準(zhǔn)確性，還要通過汽車內(nèi)設(shè)置的爆震傳感器收集的信號(hào)來更正時(shí)間，以保證燃油的利用率且達(dá)到了環(huán)保的效果。
2、電子控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)
電子控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的機(jī)械控制和機(jī)電混合控制點(diǎn)火裝置，它是通過電子系統(tǒng)根據(jù)汽車的發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)速和汽車氣壓進(jìn)氣量自動(dòng)計(jì)算汽車的用油量，并通過傳感裝置修正計(jì)算量后最終確定實(shí)際噴油量。通過電子控制不僅能計(jì)算噴油量還能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況自動(dòng)轉(zhuǎn)換噴油的方式，適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作要求。這使汽車在行駛過程中大大的較少了燃油率，并時(shí)時(shí)讓發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。
三、汽車電子技術(shù)的未來發(fā)展要求
（一）環(huán)保技術(shù)
汽車的增加無疑給環(huán)境的生態(tài)發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)。因此通過汽車電子技術(shù)在汽車動(dòng)力控制系統(tǒng)的應(yīng)用提高降低能效是未來的發(fā)展的新要求。均質(zhì)充量壓燃燒和氣缸壓力傳感等系統(tǒng)的開發(fā)成為汽車制造商的一個(gè)新的發(fā)展方向，它能控制燃油的使用率做到節(jié)能減排的效果。同時(shí)電動(dòng)環(huán)保汽車的使用也是未來發(fā)展的重要內(nèi)容。
（二）安全技術(shù)
近年來隨著汽車的增多交通事故頻發(fā)，這引起了人們對(duì)汽車安全性的高度關(guān)注。在現(xiàn)有的汽車安全控制裝置中，不論是主動(dòng)防御裝置還是安全氣囊等被動(dòng)防御裝置都在保護(hù)車內(nèi)人員安全上起到了較好的作用。在未來的發(fā)展中，我們還應(yīng)充分開發(fā)光學(xué)、傳感器、雷達(dá)報(bào)警裝置等電子技術(shù)，讓其在行車過程中提供最佳行駛速度和緊急事故智能控制系統(tǒng)，保證駕駛者的安全。
（三）娛樂與智能通訊
車載電子產(chǎn)品已經(jīng)將娛樂通訊等技術(shù)帶入汽車內(nèi)，給車內(nèi)人員提供便捷、舒適的行車環(huán)境。隨著人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度增加，高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)更新是未來發(fā)展比不可少的，特別是價(jià)格開發(fā)上要注重各種價(jià)位汽車的適用性。同時(shí)車載電視、多媒體影音播放器、GPS定位系統(tǒng)，也應(yīng)從多方面出發(fā)，更加完善的服務(wù)汽車使用者。
四、結(jié)束語
1.線控技術(shù)DBW
汽車的各種操縱系統(tǒng)正向電子化、自動(dòng)化方向發(fā)展，在未來的5～10年里，傳統(tǒng)的汽車機(jī)械操縱系統(tǒng)將變成通過高速容錯(cuò)通信總線與高性能CPU相連的電氣系統(tǒng)。如汽車將采用電氣馬達(dá)和電控信號(hào)來實(shí)現(xiàn)線控駕駛、線控制動(dòng)、線控油門和線控懸架等，采用這些線控系統(tǒng)將完全取代現(xiàn)有系統(tǒng)中的液壓和機(jī)械控制。在新一代雅閣V6轎車上采用的DBW就是新技術(shù)之一。DBW是線控油門的英文縮寫，也可稱之為電控油門，即發(fā)動(dòng)機(jī)的油門是通過電子控制的。傳統(tǒng)的油門控制方式是駕駛員通過踩油門踏板，由油門拉索直接控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門的開合程度，從而決定加速或減速，駕駛員的動(dòng)作與油門動(dòng)作之間是通過拉索的機(jī)械作用聯(lián)系的。而DBW將這種機(jī)械聯(lián)系改為電子聯(lián)系。駕駛員仍然通過踩油門踏板控制拉索。但拉索并不是直接連接到油門，而是連著一個(gè)油門踏板位置傳感器，傳感器將拉索的位置變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送至汽車的大腦ECU(電子控制器)，ECU將收集到的相關(guān)傳感器信號(hào)經(jīng)過處理后發(fā)送命令至油門作動(dòng)器控制模塊，油門作動(dòng)器控制模塊再發(fā)送信號(hào)給油門作動(dòng)器，從而控制油門的開合程度。也就是說駕駛員的動(dòng)作與油門的動(dòng)作之間是通過電子元件的電信號(hào)聯(lián)系的。雖然從構(gòu)造上來看，DBW比傳統(tǒng)油門控制方式復(fù)雜，但油門的控制卻比傳統(tǒng)方式精確，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠根據(jù)汽車的各種行駛信息，精確調(diào)節(jié)進(jìn)入汽缸的燃油空氣混合氣，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀況，從而大大提高了汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。使用線控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多，比如使用線控制動(dòng)無需制動(dòng)液，保護(hù)生態(tài)，減少維護(hù)；質(zhì)量輕；性能高(制動(dòng)響應(yīng)快)；制動(dòng)磨最小(向輪胎施力更均勻)；安裝測(cè)試更簡(jiǎn)單快捷(模塊結(jié)構(gòu))；更穩(wěn)固的電子接口；隔板間無機(jī)械聯(lián)系；簡(jiǎn)單布置就能增加電子控制功能；踏板特性一致；比液壓系統(tǒng)的元件更少等。
2.CAN總線網(wǎng)絡(luò)
隨著電控單元在汽車中的應(yīng)用越來越多，車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要，以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)造汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是很有必要的。大量數(shù)據(jù)的快速交換、高可靠性及廉價(jià)性是對(duì)汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各處理機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，控制改善汽車某一方面的性能，同時(shí)在其它處理機(jī)需要時(shí)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成主要依靠總線傳輸技術(shù)。汽車總線傳輸是通過某種通訊協(xié)議將汽車中各種電控單元、智能傳感器、智能儀表等聯(lián)接起來，從而構(gòu)成的汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)點(diǎn)有：減少了線束的數(shù)量和線束的容積，提高了電子系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性；采用通用傳感器，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的；改善了系統(tǒng)的靈活性，即通過系統(tǒng)的軟件可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的變化。CAN總線是德國(guó)博世公司在20世紀(jì)80年代初開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。它的短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、非破壞性總線仲裁技術(shù)以及靈活的通訊方式，使CAN總線具有很高的可靠性和抗干擾性，滿足了汽車對(duì)總線的實(shí)時(shí)性和可靠性的要求。目前，國(guó)外的汽車總線技術(shù)已經(jīng)十分成熟，并已在汽車上推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的奧迪A6車型已于2000年起采用總線替代原有線束，帕薩特B5、寶來、波羅、菲亞特的派立奧、西耶那、哈飛賽馬等車型都不同程度地使用了CAN總線技術(shù)。此外，部分高檔客車、工程機(jī)械也都開始應(yīng)用總線技術(shù)。預(yù)計(jì)到2005年CAN將會(huì)占據(jù)整個(gè)汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議市場(chǎng)的63。在歐洲，基于CAN的網(wǎng)絡(luò)也占有了大約88的市場(chǎng)。目前使用CAN總線網(wǎng)絡(luò)的汽車大多具有兩條或兩條以上總線，一條是動(dòng)力CAN總線，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS和自動(dòng)變速器三個(gè)節(jié)點(diǎn)，通信速率一般為500kbps；另一條是舒適CAN總線，主要包括中央控制器和四個(gè)門模塊，通信速率一般為62.55kbps或100kbps。
3.汽車巡航控制系統(tǒng)CCS
汽車巡航控制系統(tǒng)是汽車在運(yùn)行中不踩加速踏板便可按照駕駛員的要求，自動(dòng)地保持一定的行車速度，減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高汽車舒適性的自動(dòng)行駛裝置。汽車巡航控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為CCS。根據(jù)其特點(diǎn)又稱“汽車巡航控制系統(tǒng)”、“恒速控制系統(tǒng)”、“車速控制系統(tǒng)”、或“巡航控制系統(tǒng)”等。目前，不少車輛特別是高級(jí)轎車已把巡航控制系統(tǒng)作為配屬設(shè)備或選配設(shè)備。例如日本的皇冠、凌志、佳美，美國(guó)的別克、凱迪拉克、德國(guó)的奔馳、寶馬等車均裝有巡航控制系統(tǒng)。轎車裝上巡航控制系統(tǒng)后，當(dāng)車速在40min/h以上時(shí)，該裝置可自動(dòng)按照駕駛員所要求的速度保持行駛，并保持這一恒定速度，駕駛員不用踩加速踏板。采用這種裝置后，當(dāng)在高速公路上長(zhǎng)時(shí)間行車時(shí)，就可使駕駛員踩加速踏板的腳得以休息，不致因長(zhǎng)時(shí)間駕車控制加速踏板穩(wěn)定車速而產(chǎn)生疲勞，減輕了駕駛員的操作負(fù)擔(dān)。由于電子系統(tǒng)能準(zhǔn)確地控制車輛的工況，從而使高速行駛的車輛更加安全、平穩(wěn)、耗油量減少，提高了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛的舒適性。此功能特別適用于在高速公路上行駛的車輛。巡航控制系統(tǒng)如果在安裝有自動(dòng)變速器的汽車上使用，更能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)。汽車巡航控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)保持車速穩(wěn)定，無論由于風(fēng)力和道路坡度引起汽車的行駛阻力怎樣變化，只要在發(fā)動(dòng)機(jī)功率允許范圍內(nèi)，汽車的行駛速度便可保持不變。(2)提高汽車行駛時(shí)的舒適性，尤其是汽車在郊外或高速公路上行駛，舒適性體現(xiàn)得更為明顯。駕駛員不需頻繁地用腳踏踩加速踏板，故疲勞強(qiáng)度大大減輕。(3)提高經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，在同樣的行駛條件下，對(duì)一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員來說，可節(jié)省燃油15。在巡行控制系統(tǒng)中使用速度穩(wěn)定器后，可使發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的供給與功率之間處于最佳的配合，降低了燃油消耗率，大大減少了排氣中有害氣體成分。(4)延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，可使汽車工作在發(fā)動(dòng)機(jī)有利轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，使汽車的供油與發(fā)動(dòng)機(jī)功率間處于最佳配合狀態(tài)。汽車巡航控制系統(tǒng)發(fā)展至今已有30多年的歷史，經(jīng)歷了機(jī)械控制、晶體管控制、模擬式微機(jī)控制和數(shù)字式微機(jī)控制4個(gè)階段。日本豐田公司從1965年起就開始在車上裝用機(jī)械控制的巡航系統(tǒng)，之后德國(guó)VDO公司也研制出氣動(dòng)機(jī)械式巡航控制系統(tǒng)。1968年德國(guó)奔馳公司開發(fā)了晶體管控制的巡航系統(tǒng)，并在莫克利汽車上裝用。
4.汽車導(dǎo)航系統(tǒng)GPS
GPS為全球定位系統(tǒng)，是美國(guó)繼阿波羅飛船和航天飛機(jī)之后的第三航天工程。開始它只用于軍事方面，但隨著電子技術(shù)的發(fā)展，GPS也逐漸應(yīng)用于汽車導(dǎo)航。裝有導(dǎo)航系統(tǒng)的汽車，在駕駛室內(nèi)有一顯示屏。上面顯示著某個(gè)城市的交通圖(稱為電子地圖)，以及當(dāng)時(shí)汽車在圖上所處的位置。如果駕駛員輸入目的地的地名、在圖上的位置，那么圖上就會(huì)顯示一條從汽車所處位置到目的地的最佳路線和行駛方向，引導(dǎo)汽車行駛，起到導(dǎo)航作用。這樣，駕駛員可以安心地駕車到達(dá)陌生地區(qū)以及在夜間安全行車。此外，GPS還能夠隨時(shí)告訴駕駛員當(dāng)時(shí)的交通狀況，指出什么地方交通擁擠，什么地方車流暢通，以及什么地方有空缺位置可以停車。使駕駛員能繞過擁擠路段，較快到達(dá)目的地，避免交通阻塞,提高綜合行車效率。整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)由GPS導(dǎo)航、自律導(dǎo)航、地圖匹配器、信號(hào)處理單元、存貯器、顯示器、傳感器等幾部分組成。GPS導(dǎo)航由GPS天線和GPS接收機(jī)組成。GPS衛(wèi)星發(fā)射出電波發(fā)射時(shí)刻信息，而接收機(jī)可根據(jù)電波到達(dá)的時(shí)刻，算出電波行走的時(shí)間。將這時(shí)間乘以電波傳播速度就可以知道衛(wèi)星與接收機(jī)的距離，即衛(wèi)星與裝有該接收機(jī)的汽車的距離。同時(shí)，各GPS衛(wèi)星的軌道位置也被發(fā)射出去。因此，接收點(diǎn)位置可由以三個(gè)衛(wèi)星為中心的三個(gè)球面交點(diǎn)求出，即可確定該車在電子地圖上的位置。當(dāng)汽車行駛在地下隧道、密集森林、高層建筑群等接收不到GPS信號(hào)時(shí)，汽車會(huì)進(jìn)行自律導(dǎo)航。行駛開始前先由駕駛員對(duì)車輛位置設(shè)置一個(gè)初始值。在行駛中，檢測(cè)每經(jīng)過一定時(shí)間的行駛距離和行駛方向，從而確定車輛的位置。其中行駛距離由車速傳感器得出，而方向信號(hào)由光導(dǎo)纖維傳感器測(cè)出。GPS導(dǎo)航和自律導(dǎo)航得到的汽車狀態(tài)及位置的一些信號(hào)要經(jīng)過地圖匹配器處理后才能準(zhǔn)確無誤地在電子地圖上顯示出來。電子地圖是這樣制成的：首先利用城市航空測(cè)量拍到的全貌照片，經(jīng)過實(shí)際調(diào)查、標(biāo)記、補(bǔ)充形成一張精確的地形圖，它包括各城市道路交通圖、公路網(wǎng)及沿線地名。然后將地形圖通過數(shù)字化儀、掃描儀，送入PC機(jī)中，并用專門軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和編輯處理，生成數(shù)字地形模型。再經(jīng)疊加、分類、標(biāo)記形成一張電子地圖并制成只讀光盤。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速，目前已有一些系統(tǒng)上采用32位的CPU嵌入實(shí)時(shí)操作的微處理單元，便于高速行駛的汽車進(jìn)行快速處理數(shù)據(jù)。激光技術(shù)的應(yīng)用，產(chǎn)生大容量數(shù)字化視盤可以存貯更多的信息。使用薄膜晶體管有源液晶顯示器可使圖像更加清晰。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)能實(shí)時(shí)提供自身位置和目的位置坐標(biāo)、全部行駛的直線距離、時(shí)間、速度、前進(jìn)方向等。當(dāng)遇到道路阻塞、路段施工或走錯(cuò)路等情況，GPS能夠及時(shí)進(jìn)行檢索，提供新路線。此外，為了讓駕駛員事先了解行駛中路面情況，GPS還能進(jìn)行語音提示。若將汽車導(dǎo)航系統(tǒng)與其它部門進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，駕駛員能夠隨時(shí)獲得交通狀況的最新信息，從而使汽車避開阻塞和擁擠路段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)道路選擇和無阻擋行駛。汽車導(dǎo)航的普及使用，將會(huì)給21世紀(jì)的城市交通帶來新的面貌。
5.汽車電控制動(dòng)系統(tǒng)EBS
汽車電控制動(dòng)系統(tǒng)EBS是在ABS的基礎(chǔ)上，用電子控制取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)來控制制動(dòng)系統(tǒng)，以達(dá)到良好的制動(dòng)效果，增加汽車制動(dòng)安全性。汽車制動(dòng)時(shí)，車輪的制動(dòng)力與地面附著系數(shù)有關(guān)，當(dāng)車輪處于半滑動(dòng)半滾動(dòng)狀態(tài)時(shí)，地面附著系數(shù)可以達(dá)到最大，即制動(dòng)力可以達(dá)到較大，此時(shí)的側(cè)向穩(wěn)定性也較好。當(dāng)車輪完全抱死無滾動(dòng)時(shí)，地面附著力有所下降，而側(cè)向穩(wěn)定性為零。極易出現(xiàn)側(cè)滑和甩尾現(xiàn)象,容易造成事故。ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)就是在汽車制動(dòng)時(shí)，使車輪始終處于即將抱死又未能完全抱死的狀態(tài)。即保證汽車獲得最大的附著力，同時(shí)又能保持相應(yīng)的側(cè)向穩(wěn)定性，徹底解決常規(guī)系統(tǒng)中，要么車輪未抱死制動(dòng)力不夠，要么完全抱死，使汽車失去橫向穩(wěn)定性的問題。汽車制動(dòng)時(shí)，ABS系統(tǒng)不斷檢測(cè)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。當(dāng)車輪將要抱死時(shí)，ABS系統(tǒng)發(fā)一信號(hào)給壓力調(diào)節(jié)器，以控制制動(dòng)器的制動(dòng)力，使制動(dòng)力停止增加。這時(shí)制動(dòng)器中的制動(dòng)液少量回流減壓，然后又增壓，制動(dòng)力增長(zhǎng)，如此連續(xù)幾次達(dá)到最佳的制動(dòng)效果，可以達(dá)到10～20次/秒。EBS系統(tǒng)比ABS系統(tǒng)增加了各種傳感器，包括三維力傳感器、制動(dòng)器摩擦片磨損傳感器等。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)踏板位置信號(hào)傳給電控單元，同時(shí)各力傳感器把載荷、地面附著力和制動(dòng)氣壓信號(hào)傳給電控單元，由電控單元自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力，形成閉環(huán)控制。該系統(tǒng)用電子控制取代機(jī)械傳動(dòng)，減少制動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)的滯后時(shí)，縮短制動(dòng)距離，在低強(qiáng)度時(shí)，使摩擦片磨損最?。恢械葟?qiáng)度時(shí)，利用ABS達(dá)到最佳的道路附著系數(shù)利用率；高強(qiáng)度時(shí)，施加最大的制動(dòng)壓力，從而獲得最佳的控制制動(dòng)力。摩擦磨損傳感器可以監(jiān)測(cè)得各制動(dòng)片的摩擦情況，控制各制動(dòng)器壓力分配延長(zhǎng)使用壽命。EBS系統(tǒng)可以與其它電子控制系統(tǒng)一起由一個(gè)電控單元進(jìn)行集中統(tǒng)一控制。實(shí)現(xiàn)各種不同要求的控制功能。
6.乘員感知系統(tǒng)OPDS
本田第7代雅閣V6轎車裝備了前排側(cè)氣囊，因此在前排乘客座相應(yīng)地配備了乘員感知系統(tǒng)。乘員感知系統(tǒng)的作用是，當(dāng)前排座椅上坐著小孩或者小孩側(cè)著頭打瞌睡時(shí)，乘客座椅側(cè)氣囊將自動(dòng)關(guān)閉，從而減小側(cè)撞事故發(fā)生時(shí)安全氣囊對(duì)兒童的傷害。那么安全氣囊是怎么知道這一切的呢?原來在看似跟普通座椅一樣的乘客座椅內(nèi)暗藏了7個(gè)傳感器，座椅靠背內(nèi)的6個(gè)傳感器負(fù)責(zé)觀察乘員的坐姿高度，來判斷坐著的是兒童還是大人，或者飲料瓶等其它東西；靠背側(cè)邊的一個(gè)傳感器則專門檢查兒童是不是側(cè)著頭打瞌睡，判斷兒童的頭部是不是處于側(cè)氣囊展開的范圍內(nèi)。OPDS傳感器是根據(jù)乘員的導(dǎo)電體量來做出這些判斷的，座椅在出廠之前已經(jīng)設(shè)定了一個(gè)座椅自身的導(dǎo)電體量，座椅安裝到車上并坐了人后，OPDS系統(tǒng)檢測(cè)出一個(gè)總體的導(dǎo)電體量，總導(dǎo)電體量減去座椅的導(dǎo)電體量就是乘員的導(dǎo)電體量，如果乘員導(dǎo)電體量低于系統(tǒng)初始設(shè)定的判斷臨界值，則OPDS系統(tǒng)認(rèn)為坐著的是兒童或兒童的頭部處于側(cè)氣囊引爆的范圍中，從而自動(dòng)關(guān)閉安全氣囊，同時(shí)儀表板上的“SIDEAIRBAGOFF”黃色指示燈亮起，告訴駕駛員側(cè)安全氣囊已經(jīng)關(guān)閉。有了OPDS這樣一個(gè)關(guān)懷備至的“看護(hù)人”，兒童就可以在旅途中盡情地享受自己的夢(mèng)鄉(xiāng)了。
7.移動(dòng)多媒體系統(tǒng)
運(yùn)用移動(dòng)多媒體技術(shù)可開發(fā)出汽車娛樂系統(tǒng)，這種音響--圖像技術(shù)包括全彩屏幕、游戲設(shè)備、DVD機(jī)、錄像機(jī)、DVD機(jī)和放唱機(jī)等。移動(dòng)多媒體技術(shù)還體現(xiàn)在智能無線產(chǎn)品、遠(yuǎn)程通訊設(shè)備和信息處理產(chǎn)品等方面，其中包括提供語音識(shí)別系統(tǒng)，支持多種語言，使駕駛者不用于動(dòng)操作娛樂系統(tǒng)，從而騰出雙手控制轉(zhuǎn)向盤。它還能將Internet的功能集成到車輛中，使人在車上就可以上網(wǎng)測(cè)覽、收發(fā)郵件、進(jìn)行股票交易，同時(shí)采用“即插即用”的方式使汽車消費(fèi)者可以方便快捷地更新他們的多媒體產(chǎn)品，享受更豐富的全新服務(wù)。數(shù)碼影音娛樂媒體方面的配備實(shí)際上已開始普遍化，車上的卡拉OK、VCD視聽功能都屬于此種設(shè)計(jì)。甚至還能將車室營(yíng)造成影、音、聲、光效果俱佳的DVD劇院。數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，給汽車AV世界帶來了巨大變革，全新概念的汽車多媒體已經(jīng)開始出現(xiàn)。歌樂公司與微軟公司合作，利用windows操作系統(tǒng)，綜合運(yùn)用汽車音響、計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)及自動(dòng)語言識(shí)別技術(shù)，開發(fā)出了世界上第一臺(tái)擁有車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng),將車載多媒體技術(shù)推向了一個(gè)新的階段。預(yù)計(jì)，將聲音、圖像、辦公通訊融為一體的汽車多媒體不久將成為現(xiàn)實(shí)。那時(shí),坐在汽車?yán)?除了可享受高品質(zhì)音響及導(dǎo)航外,還可預(yù)定飯店、餐館、機(jī)票等，輔助駕駛也成為可能。
8.電氣系統(tǒng)電壓升級(jí)
目前全球汽車制造商將共同為未來電子系統(tǒng)電壓制定一項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)，即36V/12V雙電壓系統(tǒng)將和42V電壓系統(tǒng)一起使用。預(yù)計(jì)第一個(gè)運(yùn)用42V電壓系統(tǒng)的汽車將在幾年后出現(xiàn)，而且在隨后的十年里國(guó)際汽車業(yè)將會(huì)發(fā)生一個(gè)長(zhǎng)久、徹底的變化。幾年前在底特律召開的SAE年會(huì)上，也有很多關(guān)于這方面的討論，即如何去發(fā)展42V電壓系統(tǒng):目前面臨的困難是什么:如何解決等等。
OSEK/VDX規(guī)范從實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（Real-TimeOperatingSystem,RTOS）、軟件接口、通訊和網(wǎng)絡(luò)管理等方面對(duì)汽車的電子控制軟件開發(fā)平臺(tái)作了較為全面的定義與規(guī)定。將OpenSystemsandtheCorrespondingInterfacesForAutomotiveElectronics規(guī)范簡(jiǎn)稱為OSEK規(guī)范。
兼容OSEK/VDX規(guī)范的操作系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)
OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)包括以下四部分：OSEK/VDX操作系統(tǒng)規(guī)范（OSEKOperatingSystem，OSEKOS）,OSEK/VDX通訊規(guī)范（OSEKCommunication，OSEKCOM）,OSEK/VDX網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范（OSEKNetworkManagement，OSEKNM）以及OSEK/VDX實(shí)現(xiàn)語言（OSEKImplementationLanguage，OSEKOIL）。采用符合OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系
統(tǒng)可以提高產(chǎn)品代碼的復(fù)用率、降低開發(fā)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。使用兼容OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)如下圖所示。
2．OSEK/VDX任務(wù)管理
OSEK/VDX將任務(wù)分為基本任務(wù)和擴(kuò)展任務(wù)?；救蝿?wù)具有3種狀態(tài)：運(yùn)行狀態(tài)、就緒狀態(tài)、掛起狀態(tài)；擴(kuò)展任務(wù)比基本任務(wù)增加一個(gè)等待狀態(tài)?；救蝿?wù)只在開始和結(jié)束時(shí)才有同步點(diǎn)。擴(kuò)展任務(wù)運(yùn)行時(shí)可能進(jìn)入等待狀態(tài)，因此不僅在開始和結(jié)束有同步點(diǎn)，而且運(yùn)行過程中可能有多個(gè)同步點(diǎn)。下圖所示的是擴(kuò)展任務(wù)與基本任務(wù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖。
OSEKOS規(guī)范規(guī)定的任務(wù)類型
3。OSEK實(shí)現(xiàn)語言規(guī)范
為了達(dá)到軟件可移植的目標(biāo)，OSEKOIL規(guī)范（OSEKImplementationLanguageSpecification）定義了一種配置和使用OSEK應(yīng)用的方法。下圖表示了一個(gè)遵守OSEK規(guī)范的應(yīng)用開發(fā)過程。OIL文件可以是手寫的或者是系統(tǒng)配置工具產(chǎn)生。
基于OSEK規(guī)范的應(yīng)用開發(fā)過程
OIL提供一種在特定CPU中配置OSEK應(yīng)用的機(jī)制。每個(gè)CPU對(duì)應(yīng)一個(gè)OIL描述。所有的OSEK系統(tǒng)對(duì)象用OIL對(duì)象來描述。OSEK應(yīng)用的OIL描述是一組OIL對(duì)象的組合。CPU是這些OIL對(duì)象的容器。OIL明確地為每個(gè)OIL對(duì)象定義了所有標(biāo)準(zhǔn)屬性。每個(gè)OSEK應(yīng)用可以定義附加地特殊執(zhí)行屬性和引用。每個(gè)OSEK應(yīng)用可以限制每個(gè)屬性的取值范圍。
4．車控電子產(chǎn)品的開發(fā)流程
車控電子產(chǎn)品是軟硬件結(jié)合的嵌入式系統(tǒng)。為了節(jié)約資源，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，一般應(yīng)采取軟硬件同步開發(fā)的方案。車控電子產(chǎn)品的開發(fā)工具對(duì)軟硬件的同步開發(fā)、調(diào)試提供了很好的支持。車控電子產(chǎn)品的軟件開發(fā)分為功能描述、軟件設(shè)計(jì)、代碼生成、操作系統(tǒng)環(huán)境下高級(jí)調(diào)試等步驟。車控電子產(chǎn)品的硬件開發(fā)分為硬件描述、硬件設(shè)計(jì)、硬件調(diào)試等步驟。當(dāng)軟件設(shè)計(jì)完成后，通過使用相應(yīng)的工具，完成在虛擬ECU平臺(tái)上的驗(yàn)證。當(dāng)硬件設(shè)計(jì)完成后，與硬件一起進(jìn)行軟硬件集成調(diào)試。通過這種開發(fā)方式，縮短了產(chǎn)品上市的時(shí)間。
軟硬件并行的開發(fā)方案
5．車控電子產(chǎn)品軟件開發(fā)流程
汽車車控電子產(chǎn)品軟件開發(fā)流程是“V”形開發(fā)流程?！癡”形開發(fā)流程分為五個(gè)階段，即功能設(shè)計(jì)、原型仿真、代碼生成、硬件在回路仿真－HIL、標(biāo)定。
在功能設(shè)計(jì)階段使用的主要工具是MATLAB。通過使用MATLAB提供的Simulink、Stateflow等工具，完成控制方案的設(shè)計(jì)、功能模塊的設(shè)計(jì)、控制算法的設(shè)計(jì)等任務(wù)，并進(jìn)行初步的仿真模擬工作。在原型仿真階段使用的主要工具是dSPACE。使用dSPACE提供的快速控制原型－RCP工具完成離線的仿真工作。在開始該階段之前，需要使用RealTimeWorkshop、Targetlink等工具完成由Simulink、Stateflow等產(chǎn)生的代碼向標(biāo)準(zhǔn)C代碼的轉(zhuǎn)換工作。
6．車控電子產(chǎn)品代碼生成過程
在進(jìn)行向標(biāo)準(zhǔn)C代碼的轉(zhuǎn)換的過程中，可以根據(jù)需要加入符合OSEK規(guī)范的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在代碼生產(chǎn)階段使用的主要工具是CodeWarrior。通過使用CodeWarrior提供的編譯器、調(diào)試器等工具，完成從標(biāo)準(zhǔn)C代碼向目標(biāo)硬件平臺(tái)上的產(chǎn)品代碼的轉(zhuǎn)換工作。下圖表示了車控電子產(chǎn)品的代碼生成過程。
1.學(xué)生對(duì)“職業(yè)核心能力”的認(rèn)識(shí)和理解。
在關(guān)于“您是否非常清楚什么是職業(yè)核心能力”問卷調(diào)查中，回答“不清楚”的，在校學(xué)生占73%，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占53.3%，說明了學(xué)生在校期間接觸這方面的訓(xùn)練比較少，對(duì)職業(yè)核心能力并沒有認(rèn)識(shí)和理解，學(xué)校缺乏專門的培訓(xùn)。在關(guān)于“您覺得是否需要著重培養(yǎng)自己的職業(yè)核心能力”中，選擇“非常需要”的，在校學(xué)生占44.4%，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占80%；選擇“需要”的，在校學(xué)生占55.6%，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占20%；選擇“不怎么需要”和“不需要”占0%，這說明學(xué)生非?？释殬I(yè)核心能力的培養(yǎng)。
2.學(xué)生對(duì)自身的能力和職業(yè)發(fā)展前景的認(rèn)識(shí)。
在“您是否非常清楚自己應(yīng)該往哪些職業(yè)方向去發(fā)展？”問卷調(diào)查中，選擇“是”的在校學(xué)生占33.3％，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占73.3％，選擇“不太確定”在校學(xué)生66.7％，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生占26.7％。在“您覺得自己在校培養(yǎng)的職業(yè)核心能力與出來社會(huì)工作所要求的（不管專業(yè)是否對(duì)口）是否有區(qū)別？”，在校學(xué)生93.7％選擇有區(qū)別，在企業(yè)中實(shí)習(xí)或已工作的學(xué)生的98.7％選擇有區(qū)別。學(xué)生認(rèn)為影響自己職業(yè)發(fā)展的主要不足之處，選擇人數(shù)最多的一項(xiàng)是“缺乏信息處理能力”，第二多的是“專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能不足”，排在第三位的是“缺乏創(chuàng)造力”。在關(guān)于“您認(rèn)為從事您想做的工作所最需要的職業(yè)核心能力是什么”問卷調(diào)查中，排在第一位的是“溝通能力”，其次是“團(tuán)隊(duì)合作能力”，再次是“創(chuàng)新能力”。這些說明大多數(shù)學(xué)生對(duì)自己將來的職業(yè)發(fā)展方向認(rèn)識(shí)不清楚，對(duì)將來從事的工作所需的職業(yè)核心能力也不明確?？梢娐殬I(yè)核心能力方面的學(xué)校培訓(xùn)對(duì)于高職學(xué)生有很重要的意義。
3.學(xué)生對(duì)職業(yè)核心能力培養(yǎng)方式的反饋。
在“目前學(xué)校對(duì)學(xué)生職業(yè)核心能力培養(yǎng)的主要方式是什么”問卷提問中，選擇“理實(shí)一體、工學(xué)結(jié)合教學(xué)”在校學(xué)生占57.1％，選擇“職業(yè)指導(dǎo)課”占22.2％，選擇“參加相關(guān)社團(tuán)活動(dòng)”占19％，選擇“聽講座”占11.1％，選擇“參加招聘會(huì)”占6.4％。在“在校期間哪些活動(dòng)對(duì)您成長(zhǎng)幫助最大”問卷提問中，選擇“參加社會(huì)活動(dòng)（如寒暑假社會(huì)實(shí)踐、公益活動(dòng)等）”在校學(xué)生占49.2％，選擇“各種社團(tuán)活動(dòng)”占35％?？梢姟埃韺?shí)一體、工學(xué)結(jié)合教學(xué)”和“社會(huì)活動(dòng)（如寒暑假社會(huì)實(shí)踐、公益活動(dòng)等）”是目前高職院校學(xué)生職業(yè)核心能力培養(yǎng)的主要途徑。
二、用人單位對(duì)汽車電子技術(shù)業(yè)畢業(yè)生的評(píng)價(jià)調(diào)研
評(píng)價(jià)調(diào)研的對(duì)象是2010年、2011年、2012年、2013年畢業(yè)的汽車電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生，評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括“對(duì)畢業(yè)生思想、道德、文化、心理、身體素質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)”、“對(duì)畢業(yè)生業(yè)務(wù)、職業(yè)技能、實(shí)踐能力等的綜合評(píng)價(jià)”、“本專業(yè)畢業(yè)生能力、素質(zhì)的主要缺陷”“、對(duì)我院人才培養(yǎng)工作的建議”。調(diào)研結(jié)果表明：汽車電子專業(yè)中高素質(zhì)技能型人才無論是數(shù)量和質(zhì)量上均處在嚴(yán)重緊缺的狀態(tài)，已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸；在調(diào)研過程中我們注意到，在企業(yè)內(nèi)很多人都擔(dān)任了不同的工作角色，幾乎所有企業(yè)都喜歡既懂技能又懂管理，專業(yè)知識(shí)面廣，一專多能，具有一定社交能力和組織協(xié)調(diào)能力的專業(yè)人才。汽車電子技術(shù)應(yīng)用行業(yè)需要的是掌握了一定專業(yè)知識(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)的技能型人才，特別對(duì)高素質(zhì)綜合技能型人才要求比較高，現(xiàn)在的企業(yè)對(duì)人才的綜合素質(zhì)也提出了很高的要求，從思想素質(zhì)到職業(yè)道德及人文素質(zhì)都提出了較高要求。
三、高職汽車電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生核心能力培養(yǎng)的措施
當(dāng)今汽車電子技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用在現(xiàn)代汽車電器電路運(yùn)行及維修等領(lǐng)域，汽車技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合也已經(jīng)成為推動(dòng)汽車工業(yè)和電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。
2汽車電子技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)
2.1智能傳感器技術(shù)
隨著人民群眾的需求發(fā)展，智能化傳感器技術(shù)亟待普及。具體來講，未來的汽車傳感器應(yīng)具有模擬和處理信號(hào)的功能、對(duì)信號(hào)放大和處理的功能、較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力、自動(dòng)進(jìn)行校正功能等。
2.2多媒體娛樂與智能通訊系統(tǒng)
現(xiàn)階段，隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，信息通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的普及，交通指揮中心和司乘人員之間的通信已經(jīng)很通暢，未來更多的應(yīng)用將在網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航、行車指南、無線因特網(wǎng)以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動(dòng)和遠(yuǎn)程救援等方面開展。汽車逐步將變成移動(dòng)的工作和休閑娛樂場(chǎng)所。
2.3安全防護(hù)技術(shù)
安全防護(hù)設(shè)計(jì)軟硬件兩個(gè)方面。硬件安全性從耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等方面考慮，質(zhì)量監(jiān)控是主要手段。軟件方面，軟件漏洞的隱患與后果，如功能的缺失、安全威脅等。對(duì)車輛電子控制安全造成的威脅，主要從局部物理、遠(yuǎn)程和內(nèi)部電子三個(gè)方面考慮。
3汽車電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域展望
（1）汽車整車系統(tǒng)總體控制。各功能單元通過總線進(jìn)行通信，傳輸信息，接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能，使車輛行駛功能控制達(dá)到最佳水平。系統(tǒng)化還使汽車制造核心技術(shù)同時(shí)重視硬件和軟件，由技術(shù)成熟者牽頭各相關(guān)企業(yè)制定切實(shí)可行的通信協(xié)議，使得技術(shù)實(shí)力弱勢(shì)的中小企業(yè)圍繞強(qiáng)勢(shì)的大公司，促使行業(yè)整體良性發(fā)展。
（2）功能模塊化。各種技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成化，使得汽車零部件產(chǎn)品功能模塊化，便于企業(yè)之間采購(gòu)和組裝。以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模塊的集成和接口，標(biāo)準(zhǔn)化的配套和整車制造工藝統(tǒng)一，有利于產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。汽車電子技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)功能模塊，使得所有功能模塊協(xié)調(diào)控制，統(tǒng)一服務(wù)于整個(gè)車輛。電子零部件企業(yè)承擔(dān)的職責(zé)將越來越大，汽車零部件產(chǎn)業(yè)在整個(gè)汽車工業(yè)中的作用和地位將越來越重要。
（3）高配成為標(biāo)配。汽車電子技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用變得普及。經(jīng)過近些年的發(fā)展，實(shí)際應(yīng)用。在未來汽車電子控制技術(shù)在汽車上將作為標(biāo)準(zhǔn)配置被使用。先如今，輪胎智能壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）與ABS、安全氣囊并稱為汽車三大安全系統(tǒng)，僅在奧迪A8、寶馬7系/5系、奔馳S/E系列等高端車型中作為標(biāo)準(zhǔn)配置。在電子技術(shù)的發(fā)展和人民大眾對(duì)汽車安全性的重視之下，不久的將來，這些東西很快會(huì)成為所有汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置?，F(xiàn)如今ABS已經(jīng)普及。
（4）傳感器技術(shù)的應(yīng)用。在汽車的電子控制過程中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國(guó)在高檔車輛上開始逐步使用傳感器技術(shù)用于輔助的駕駛防撞。另外在汽車駕駛考試過程中，傳感器技術(shù)在考試各關(guān)鍵評(píng)分環(huán)節(jié)應(yīng)用，但是在普通的民用環(huán)節(jié)還缺少物美價(jià)廉的更多產(chǎn)品。傳感器相關(guān)產(chǎn)品必將在汽車電子技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用過程中起到較大作用，以促進(jìn)車輛駕駛的智能化。
（5）“云計(jì)算”技術(shù)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域應(yīng)用。目前IT技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了云時(shí)代?！霸朴?jì)算”可以把局部信息處理共享處理。未來汽車駕駛和控制突破“傳感器-避障-目標(biāo)-方向盤”的傳統(tǒng)固有模式，使實(shí)現(xiàn)“目標(biāo)-電子控制-方向盤-自動(dòng)駕駛”完全有可能。而且“云計(jì)算”將大大提高導(dǎo)航功能，降低出行者在陌生地區(qū)出行的壓力。
4結(jié)束語
隨著我國(guó)汽車業(yè)的迅速發(fā)展，汽車工業(yè)也在與時(shí)俱進(jìn)進(jìn)行科技創(chuàng)新，傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品正逐漸被淘汰，取而代之的是現(xiàn)代的高新技術(shù)產(chǎn)品，汽車產(chǎn)業(yè)不斷更新?lián)Q代，成為高新技術(shù)裝備起來的產(chǎn)業(yè)。汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)微處理器得到了大量應(yīng)用，應(yīng)用的規(guī)模日益增大，汽車微處理器應(yīng)用廣泛，LIN和CAN等網(wǎng)絡(luò)控制廣泛在汽車上安裝，IC也將不斷趨于集成化。隨著電子科技的創(chuàng)新和發(fā)展，IC的功能得到了極大的完善，現(xiàn)在一個(gè)IC的功能已經(jīng)很強(qiáng)大，相當(dāng)于之前幾個(gè)IC才能實(shí)現(xiàn)的功能。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用了電子技術(shù)，未來汽車上還將普及電控電噴系統(tǒng)，可以使動(dòng)力系統(tǒng)的效率得到極大的提升。隨著線控、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的迅速發(fā)展，機(jī)械系統(tǒng)將會(huì)被線控系統(tǒng)所取代，汽車底盤將發(fā)生革命性的變化。汽車電子信息技術(shù)正在向綜合控制的方向發(fā)展，汽車智能化將不斷升級(jí)，汽車的整體性能將更加人性化，汽車的安全性將得到極大的提升。
二汽車電子的未來發(fā)展前景
未來汽車電子將由最初的基礎(chǔ)功能性應(yīng)用逐漸向高級(jí)交互式應(yīng)用發(fā)展。近年來，隨著汽車領(lǐng)域傳感器技術(shù)的應(yīng)用，以及互聯(lián)網(wǎng)在汽車上的逐步滲透，汽車的電子化趨勢(shì)發(fā)展迅猛，表現(xiàn)得越來越明顯，出現(xiàn)了高度電子化和高度智能化的產(chǎn)品，前者以特斯拉為代表，后者以谷歌無人駕駛汽車為代表。隨著今后科技的飛速發(fā)展，汽車電子的滲透率將會(huì)更快。在未來，隨著汽車安全性、人性化、智能化、娛樂性等方面需求的增長(zhǎng)，汽車安全、智能以及娛樂系統(tǒng)的開發(fā)，將成為汽車電子技術(shù)的亮點(diǎn)，發(fā)展前景廣闊。
（1）智能化
隨著近年來信息化建設(shè)的快速發(fā)展，在車輛、道路、交通系統(tǒng)中，大量的實(shí)時(shí)信息開始在三者之間得到共享，這就是智能化。智能化為人們的出行提供很多方便。未來國(guó)內(nèi)外汽車發(fā)展領(lǐng)域，智能汽車將成為發(fā)展的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，也是未來汽車發(fā)展的大趨勢(shì)。
（2）安全化
隨著我國(guó)汽車數(shù)量的逐年增多，汽車安全的重要性不言而喻，如何最大限度地提高汽車的安全性，是汽車設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域的重要問題。新型汽車安全系統(tǒng)越來越智能化和自動(dòng)化，相應(yīng)的技術(shù)要求也日益苛刻。例如汽車的安全氣囊系統(tǒng)，目前一些制造企業(yè)已經(jīng)開始了技術(shù)升級(jí)，通過使用安全總線和協(xié)議來為汽車的被動(dòng)安全提供保障。
（3）網(wǎng)絡(luò)化
今天，汽車制造行業(yè)日益復(fù)雜的安全性、動(dòng)力、底盤以及車身系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一問題，都需要一個(gè)以可靠方式提供極高數(shù)據(jù)速率的網(wǎng)絡(luò)。FlexRay總線作為一種高速網(wǎng)絡(luò)，近年來被提出應(yīng)用在汽車領(lǐng)域。FlexRay作為下一代汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在技術(shù)支持方面，可以為汽車提供帶寬、實(shí)時(shí)響應(yīng)能力，可提高汽車行駛的可靠性，幫助汽車實(shí)現(xiàn)線控應(yīng)用。
三總結(jié)
數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和無線通信技術(shù)的快速發(fā)展是汽車電子技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力、更多的創(chuàng)新技術(shù)不斷開發(fā)應(yīng)用。相對(duì)其他控制技術(shù)，電子技術(shù)更具智能化，控制成本更低，性能更好。于是汽車上出現(xiàn)日益增加的電子單元，在提升汽車性能的同時(shí)，又會(huì)帶來線路繁雜、可靠性降低、電磁干擾、維修困難等諸多問題。近年來，總線化成為一個(gè)方向，各電子單元通過總線進(jìn)行通訊，信息交換，傳輸當(dāng)前的狀態(tài)信息接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能?？偩€化增強(qiáng)了汽車的整體性，也提高了軟件在汽車制造技術(shù)中的地位。汽車日趨大眾化，導(dǎo)致苛刻要求汽車零部件降低成本，提高性能。高端豪華汽車在總計(jì)近百個(gè)電子組件或電子控制單元(ECU)的相應(yīng)系統(tǒng)中包含多達(dá)100余個(gè)微處理器。這些ECU由多種網(wǎng)絡(luò)連接，例如控制器局域網(wǎng)（CAN、FlexRay）、局域互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)和面向媒體的系統(tǒng)傳送（MOST）。當(dāng)今汽車電子技術(shù)的特點(diǎn)和核心要求是：
1）實(shí)時(shí)性?？焖俜磻?yīng)并不是實(shí)時(shí)性的核心內(nèi)涵，快速性僅是系統(tǒng)實(shí)時(shí)能力的表現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)不能滿足實(shí)時(shí)性要求時(shí)，必須提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，而運(yùn)行速度的提高會(huì)帶來系統(tǒng)功耗加大、電磁兼容性下降等負(fù)面效應(yīng)。因而在設(shè)計(jì)具體的控制系統(tǒng)時(shí)，在保證能滿足實(shí)時(shí)性要求的條件下，應(yīng)使系統(tǒng)的運(yùn)行速度降到最低，以滿足系統(tǒng)在功耗、可靠性和電磁兼容性等方面獲得最佳的綜合品質(zhì)。
2）安全性。安全性是指產(chǎn)品防止、減少故障和事故的性能。硬件的耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等從原材料制作工藝到檢測(cè)包裝儲(chǔ)運(yùn)，有效的質(zhì)量控制是關(guān)鍵；軟件漏洞的隱患與后果，如功能的缺失、安全威脅與客戶抱怨等，有一種名為“組策略”的手段提供對(duì)微處理器進(jìn)行更改注冊(cè)表來實(shí)現(xiàn)軟件的安全。對(duì)車輛電子控制安全造成的威脅，可分成局部物理、遠(yuǎn)程和內(nèi)部電子3大類。①局部物理性威脅。通過物理性地接入傳動(dòng)系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)并破壞通信，這種入侵式的攻擊極易破壞汽車關(guān)鍵功能。其對(duì)策是在一個(gè)或多個(gè)ECU內(nèi)部的某處存儲(chǔ)著隱秘的私有密鑰，用于受保護(hù)的通信通道，提供局部數(shù)據(jù)的保護(hù)服務(wù)，汽車算法、多媒體內(nèi)容和保密資料都需要私鑰存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，抵擋凌厲的入侵和攻擊。②遠(yuǎn)程威脅。黑客通過偵測(cè)汽車的遠(yuǎn)距離無線接口尋找網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和程序中的軟肋，以找到內(nèi)部各電子系統(tǒng)中的路徑。與數(shù)據(jù)中心不同，汽車不可能擁有完整的IDS、IPS、防火墻和UTM，防衛(wèi)機(jī)制的客觀缺失需依靠汽車的關(guān)鍵系統(tǒng)必須與非關(guān)鍵的ECU完全隔離開，以確保駕駛安全。③內(nèi)部電子威脅。雖然物理網(wǎng)絡(luò)隔離是理想的方案，但接觸點(diǎn)和干擾總是難以避免，安全標(biāo)準(zhǔn)有極大差異的系統(tǒng)間通信的干擾會(huì)很敏感。業(yè)界又出現(xiàn)強(qiáng)烈的設(shè)計(jì)整合趨勢(shì)，使用更強(qiáng)大的多內(nèi)核微處理器來實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的控制，從而將許多ECU變?yōu)樘摂M的ECU，這將增加源于軟件的威脅風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致操作系統(tǒng)缺陷、對(duì)密碼系統(tǒng)的旁路攻擊以及拒絕服務(wù)等。因而，關(guān)鍵和非關(guān)鍵的系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)之間的接口必須在最高管理層面進(jìn)行論證和窮盡分析，并按ISO15408等評(píng)估安保等級(jí)（EAL）6+的最高等級(jí)安保標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)缺陷無虞。
3）可靠性。可靠性是指產(chǎn)品的平均無故障運(yùn)行時(shí)間（MTBF）。為確?？煽啃?，在汽車電子電路上實(shí)施冗余設(shè)計(jì)，元器件應(yīng)選用汽車級(jí)。高可靠性軟件及安全工程實(shí)施原則（PHASE）協(xié)議支持最大限度地簡(jiǎn)化復(fù)雜性、軟件組件架構(gòu)、最低權(quán)限原則、安全軟件和系統(tǒng)開發(fā)過程。
4）環(huán)保性。產(chǎn)品符合國(guó)家相關(guān)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，包括產(chǎn)品是否含有毒、有害原材料，芯片是否含鉛、鎘，EMC輻射是否超標(biāo)，須有嚴(yán)格的檢測(cè)和認(rèn)證。必須認(rèn)識(shí)到切實(shí)實(shí)施ISO/TS16949和ISO14001僅是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。
2我國(guó)汽車電子產(chǎn)業(yè)概況
市場(chǎng)化的經(jīng)濟(jì)體制帶來了高效的資源配置，我國(guó)汽車電子產(chǎn)業(yè)在這10年間有了飛速的發(fā)展。在汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的直接推動(dòng)下，2012年我國(guó)汽車電子市場(chǎng)規(guī)模已逾2500億元，連續(xù)7年增長(zhǎng)率超過30％。其原因除市場(chǎng)需求迅猛發(fā)展外，還有國(guó)家政策帶動(dòng)、國(guó)際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)的促進(jìn)。但由于基礎(chǔ)研發(fā)工作薄弱，掌握的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)匱乏，產(chǎn)品在技術(shù)上還依附于國(guó)外，核心技術(shù)仍受制于人，至今沒有世界知名的汽車電子產(chǎn)品品牌和供應(yīng)商。石油資源日趨緊缺，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)在不斷增強(qiáng)。國(guó)際上對(duì)汽車排放出臺(tái)了一系列嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，加上人們對(duì)汽車的安全性、舒適性和使用壽命的要求越來越高，汽車電子也越來越復(fù)雜，進(jìn)入汽車電子零部件行業(yè)的門檻就越來越高。我國(guó)汽車電子產(chǎn)業(yè)雖實(shí)現(xiàn)了持續(xù)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平、規(guī)模、機(jī)構(gòu)都得到了大幅度的提升，但這產(chǎn)業(yè)鏈中的成就僅局限于加工制造。硬件方面，元器件集成芯片幾乎全從國(guó)外公司購(gòu)買；軟件方面，從開發(fā)工具到核心軟件全由國(guó)外公司提供；生產(chǎn)方面，從貼片到出廠，從生產(chǎn)檢測(cè)設(shè)備到技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，也依循國(guó)外企業(yè)。現(xiàn)狀是久負(fù)盛名的跨國(guó)芯片巨頭能針對(duì)特定的應(yīng)用提供專用芯片及解決方案，使汽車電子產(chǎn)品開發(fā)周期縮短，質(zhì)量有保障，成本較低。這樣更使我國(guó)目前幾乎所有汽車電子單元全是由芯片廠商提供設(shè)計(jì)，而我們只是二次開發(fā)。微電子行業(yè)基礎(chǔ)核心技術(shù)的薄弱是決定我國(guó)汽車電子產(chǎn)業(yè)在總體上受制于國(guó)際跨國(guó)公司的根本原因，必須徹底改變。
3汽車電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1）總線化和中央電子控制單元向汽車電子的整體化、系統(tǒng)化邁出了革新的一步。各電子控制單元通過總線進(jìn)行通信，傳輸當(dāng)前狀態(tài)的信息，接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能，使車輛行駛功能控制達(dá)到最佳水平。總線化還使汽車制造核心技術(shù)由硬件逐漸向軟件過渡，由諳熟全程制造技術(shù)和掌握汽車各系統(tǒng)、各零部件原理功能的龍頭企業(yè)執(zhí)掌制定切實(shí)可用通信協(xié)議的主動(dòng)權(quán)。這就導(dǎo)致技術(shù)實(shí)力弱勢(shì)的中小企業(yè)只得依附強(qiáng)勢(shì)的大公司，促使行業(yè)兼并。
2）模塊化。電子技術(shù)和多領(lǐng)域高新技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成化汽車零部件產(chǎn)品的構(gòu)成，便于國(guó)際化采購(gòu)和整車廠組裝。模塊化就是根據(jù)需求定制，完成所需的功能，以標(biāo)準(zhǔn)模塊的規(guī)格作大集成化的封裝，提高功效和可靠性，也簡(jiǎn)化配套和整車制造工藝，有利于產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。結(jié)果將會(huì)使現(xiàn)在處于領(lǐng)先地位的行業(yè)寡頭逐漸成為系統(tǒng)集成商，電子零部件企業(yè)承擔(dān)的產(chǎn)品工作量越來越大，汽車零部件產(chǎn)業(yè)在汽車工業(yè)中的作用和地位更顯重要。
3）智能化。微控制器大量進(jìn)入汽車電子各系統(tǒng)，帶來控制技術(shù)智能水平提高，性能更優(yōu)越，控制成本更低。
4）規(guī)范化和高配普及化。新的汽車電子技術(shù)不斷涌現(xiàn)、不斷進(jìn)步，但有些電子控制技術(shù)在汽車上實(shí)施還需歷經(jīng)一段時(shí)間，才能在標(biāo)準(zhǔn)配置上被確認(rèn)。例如，輪胎智能壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）與ABS、安全氣囊并稱為汽車3大安全系統(tǒng)。但目前，僅在奧迪A8、寶馬7系/5系、奔馳S/E系列等高端車型中作為標(biāo)準(zhǔn)配置。在高度重視汽車安全性的當(dāng)下，輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必然很快會(huì)成為所有汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。就如同ABS從出現(xiàn)到普及一樣，需要一個(gè)過程。
5）重視傳感器的研發(fā)。汽車電子技術(shù)的應(yīng)用中無處不在的傳感器，在控制技術(shù)環(huán)節(jié)里作用至關(guān)重要，應(yīng)受到充分的重視。我國(guó)在傳感器技術(shù)的演進(jìn)發(fā)展和實(shí)踐中雖已有一定基礎(chǔ)性的成果，但因投入的研發(fā)資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，也顯得十分薄弱。必須與汽車電子的研發(fā)齊頭并進(jìn)才能相得益彰。期望在“十二五”計(jì)劃期間，我國(guó)傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)迎頭趕上。
6）“云控制”技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息融合技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了云時(shí)代?！霸瓶刂啤奔夹g(shù)由以往的局部信息處理到信息共享到現(xiàn)代的信息融合，已經(jīng)完全突破了汽車“傳感器-避開障礙-目標(biāo)-方向盤”的傳統(tǒng)固有模式，使實(shí)現(xiàn)“目標(biāo)-方向盤”的自動(dòng)駕駛成為可能?！霸岂{駛”將大大提高識(shí)別道路行駛目標(biāo)的效能，同時(shí)降低燃油耗費(fèi)，將使駕駛由低事故向高可靠轉(zhuǎn)變。
4結(jié)束語
