汽車
電(diàn)子化被(bèi)認(rèn)爲是(shì)汽車技術發展(zhǎn)進程中的一次(cì)革命。汽車電子(zǐ)化的程度(dù)被看(kàn)作是衡量現代(dài)汽車水平的重要标志，是用來(lái)開發新車(chē)型，改(gǎi)進汽車(chē)性能最(zuì)重要的(de)技(jì)術措(cuò)施。汽車制(zhì)造商(shāng)認爲增加汽車(chē)
電子設(shè)備的數(shù)量、促進汽(qì)車電子化(huà)是奪取未(wèi)來汽車市場的重要(yào)的有(yǒu)效手(shǒu)段。
據(jù)統計，從1989年(nián)至2000年(nián)，平均每輛車上電子裝置(zhì)在整個(gè)汽(qì)車制造成本中所占的比例由16%增至(zhì)23%以上。一些(xiē)
豪華轎車上(shàng)，使(shǐ)用
單(dān)片微型(xíng)計(jì)算機(jī)的數(shù)量已經達(dá)到48個，電子(zǐ)産品(pǐn)占到整車成(chéng)本的50%以上。
按照對汽車行(háng)駛性能(néng)作用的影(yǐng)響(xiǎng)劃分，可以(yǐ)把(bǎ)汽車(chē)電子産品(pǐn)
歸納爲兩(liǎng)類(lèi)：一(yī)類是(shì)汽車(chē)電子控制(zhì)裝置，汽(qì)車電(diàn)子(zǐ)控制裝置要和車上
機械系統(tǒng)進行配(pèi)合使用(yòng)，即所謂“機電結(jié)合”的汽車電子裝置(zhì)；它(tā)們(men)包括(kuò)發動機、底盤、車(chē)身電(diàn)子控制。例如電子
燃油噴(pēn)射系(xì)統、制動防(fáng)抱死控制(zhì)、防滑(huá)控制、
牽引力控(kòng)制、電子控制
懸(xuán)架(jià)、電子控制自(zì)動變速器、電子(zǐ)動力轉向等，另(lìng)一類是車載汽(qì)車電(diàn)子裝置，車(chē)載(zǎi)汽(qì)車電(diàn)子裝置是(shì)在汽車環(huán)境下能夠獨立(lì)使用的電子裝(zhuāng)置，它(tā)和汽車本(běn)身的性能并無(wú)直接關系。它(tā)們(men)包括(kuò)汽車信息(xī)系統（
行(háng)車電腦(nǎo)）、導航(háng)系統、汽車音響及電視娛(yú)樂系統、
車載通(tōng)信系統、上網設(shè)備等(děng)。
2008年(nián)的電子(zǐ)技術(shù)發展(zhǎn)的方向向(xiàng)集中綜合(hé)控制發展(zhǎn)：将
發(fā)動機管理系統(tǒng)和
自動(dòng)變速器(qì)控制系統，集成爲(wèi)動力傳動系統的(de)綜合控制(zhì)（pcm）；将制(zhì)動防抱死控制(zhì)系統（abs）、
牽引(yǐn)力控制系統（tcs）和(hé)驅動防滑控制(zhì)系統（asr）綜合(hé)在一起進(jìn)行制動控制；通過中(zhōng)央底(dǐ)盤控制器(qì)，将
制(zhì)動、懸架、轉向、動力傳(chuán)動等(děng)控制(zhì)系統通過(guò)總線進行連接(jiē)。控制器通(tōng)過複(fú)雜的控(kòng)制(zhì)運算，對各(gè)子系統(tǒng)進行協調，将(jiāng)車輛(liàng)行駛(shǐ)性能控制到最(zuì)佳水(shuǐ)平，形成一(yī)體化底盤(pán)控制(zhì)系統（ucc）。
由于(yú)汽車(chē)上的電子(zǐ)電器(qì)裝置(zhì)數量的急(jí)劇增(zēng)多，爲(wèi)了減(jiǎn)少連(lián)接導線的(de)數量和重(zhòng)量，網絡、
總線技(jì)術在(zài)此期間(jiān)有(yǒu)了很(hěn)大的發(fā)展。總線技術是将(jiāng)各種(zhǒng)汽車(chē)電子裝(zhuāng)置(zhì)連接成爲(wèi)一個(gè)網絡，通過數據總線發送和接收(shōu)信(xìn)息。電子裝(zhuāng)置除(chú)了(le)獨立(lì)完(wán)成各自的(de)控制(zhì)功能(néng)外(wài)，還可以爲其(qí)它控制裝(zhuāng)置提(tí)供(gòng)數(shù)據服務。由(yóu)于使用了(le)網絡化(huà)的(de)設計(jì)，簡化了(le)布(bù)線，減(jiǎn)少了電氣節點(diǎn)的數(shù)量和(hé)導線(xiàn)的用量，使裝配(pèi)工作(zuò)更爲(wèi)簡化(huà)，同時也增加了信息傳送的可(kě)靠性。通過(guò)數據總線可以訪(fǎng)問(wèn)任何一個(gè)電子(zǐ)控制裝置，讀取(qǔ)故障碼對(duì)其進行
故(gù)障診(zhěn)斷，使(shǐ)整車維修工作變得更爲簡單。
汽車電子技術(shù)的應(yīng)用将使汽車發生以下主(zhǔ)要變(biàn)化：
一、汽車(chē)的
機械結構還将發(fā)生重(zhòng)大的(de)變化，汽車(chē)的各(gè)種操縱(zòng)系(xì)統向電子(zǐ)化(huà)和電動化發(fā)展，實現“線(xiàn)操控”。用導線代(dài)替原(yuán)來的機械(xiè)傳動機(jī)構，例如“導線制動”、“導線(xiàn)轉向”、“電子(zǐ)油門”等(děng)。
二(èr)、汽(qì)車12伏
供(gòng)電系(xì)統向(xiàng)42伏轉(zhuǎn)化。 随(suí)着汽(qì)車電(diàn)子裝置越來越(yuè)多，消耗的電能(néng)正(zhèng)在大幅(fú)度地(dì)增加(jiā)。現有(yǒu)的12伏(fú)動力電(diàn)源(yuán)，已滿足不了(le)汽車上所有電氣系統(tǒng)的需(xū)要。今後将(jiāng)采用集成(chéng)起動(dòng)機－發電(diàn)機42伏供(gòng)電系統(tǒng)，發電機
最大(dà)輸出功率(lǜ)将會由2005年(nián)的1千(qiān)瓦提(tí)高(gāo)到8千(qiān)瓦(wǎ)左右，發電(diàn)效率(lǜ)将會達到80%以上(shàng)。42伏汽(qì)車電(diàn)氣系(xì)統新(xīn)标準(zhǔn)的實(shí)施，将會使汽車電器(qì)零部件的(de)設計和(hé)結(jié)構發生重(zhòng)大的變革(gé)，機械式的(de)繼電(diàn)器、熔絲式保護(hù)電路将(jiāng)被(bèi)淘汰。
汽車(chē)電子技術(shù)的應用将使汽(qì)車更加智能化(huà)。智能汽車(chē)裝備(bèi)有多種傳感器，能夠充(chōng)分感知(zhī)駕車者和(hé)乘客的狀(zhuàng)況，交通設(shè)施和(hé)周(zhōu)邊環(huán)境(jìng)的信息，判(pàn)斷乘員是(shì)否處于最(zuì)佳狀态(tài)，車(chē)輛和人是否會發生(shēng)危險，并及(jí)時采(cǎi)取對(duì)應措施。
今(jīn)天，社會(huì)進入了信息網(wǎng)絡時代(dài)，人們希望汽車(chē)不僅僅是一種代步工具，更希望在(zài)汽車是生(shēng)活及(jí)工(gōng)作範圍的(de)一種(zhǒng)延伸，在(zài)汽車上就像呆在自(zì)己的辦公(gōng)室和(hé)家裏一樣(yàng)，可以收聽廣播(bō)，打電話，上互聯網，處理工作。随(suí)着數字(zì)技術的(de)進步，汽車也将(jiāng)步入(rù)多媒體時代。利(lì)用 操(cāo)作系(xì)統開發(fā)的(de)車載計算(suàn)機
多媒體(tǐ)系統，具有信息(xī)處理(lǐ)、通(tōng)訊、導航(háng)、防盜、語言識别(bié)、圖像(xiàng)顯(xiǎn)示(shì)和(hé)娛(yú)樂等功能(néng)。可以預見到(dào)的将來，汽車(chē)裝(zhuāng)置自動導航和輔助駕(jià)駛系統，駕(jià)駛員(yuán)可把(bǎ)行車的目(mù)的地(dì)輸入到
汽車電腦(nǎo)中(zhōng)，汽車(chē)就(jiù)會沿着最佳行車(chē)路(lù)線行駛(shǐ)到達目的地。人(rén)們可以通過語(yǔ)言識别系統操(cāo)縱(zòng)着車内的各(gè)種設施，一(yī)邊(biān)駕(jià)駛着(zhe)汽車(chē)，一邊(biān)欣賞着
音樂電(diàn)視，還可上網預(yù)定飯桌、機票等(děng)
汽車
電子(zǐ)信息(xī)産品是一大市(shì)場，市(shì)場(chǎng)将(jiāng)年增(zēng)7%，車載
遠程(chéng)信息處理(lǐ)系統市場(chǎng)達到200億(yì)美(měi)元。随(suí)着中(zhōng)國汽車業(yè)的迅速發展，目(mù)前我國汽(qì)車電子業呈現出七(qī)大發展(zhǎn)特點：
一(yī)、汽車工業(yè)正處于(yú)科(kē)技創新時(shí)代，傳統(tǒng)
機電産品成(chéng)爲
高(gāo)新技(jì)術産品，汽(qì)車産(chǎn)業已成(chéng)爲高新(xīn)技術裝備(bèi)起來(lái)的産(chǎn)業。
二、法規(guī)和市(shì)場推動着(zhe)汽車電子信息技術的發展，能源、排(pái)放、噪(zào)聲、安(ān)全法規日趨嚴格，客戶對(duì)舒适(shì)性的要求不斷提高，推(tuī)動着汽車電子(zǐ)信息技(jì)術的發展。我國(guó)也将(jiāng)實施(shī)歐Ⅲ排(pái)放标準(zhǔn)，歐洲将實施(shī)歐Ⅳ排放标準，德(dé)國(guó)已開發(fā)出百(bǎi)公裏(lǐ)油(yóu)耗一升(shēng)的汽(qì)車。提(tí)升
汽車(chē)安全性(xìng)的安(ān)全帶(dài)、
安全(quán)氣囊(náng)、abs、asr等都已智(zhì)能化。
三、汽(qì)車和(hé)發動機(jī)系(xì)統微處理器的規模(mó)越來越(yuè)大(dà)。汽車(chē)微處理器越來(lái)越多(duō)，有的(de)車型達60個，并采(cǎi)用lin、can
網(wǎng)絡控制，汽車電子産(chǎn)品(pǐn)已占汽(qì)車(chē)總(zǒng)成本的1/3，軟(ruǎn)件部分占 4%，這一(yī)兩年預計将超過10%。ic也将(jiāng)不斷趨(qū)于集成化(huà)，如今(jīn)的一個(gè)ic可實現(xiàn)相當于以(yǐ)前多個ic的功能。爲适(shì)應
電子(zǐ)系統發(fā)展需(xū)求(qiú)，汽車供(gòng)電(diàn)系統将從 12v發(fā)展到42v。
四、将普及(jí)電控電噴(pēn)系統(tǒng)，提高(gāo)
動(dòng)力系統(tǒng)效率，可(kě)以看出所(suǒ)有發(fā)動機已(yǐ)采用了(le)電(diàn)子(zǐ)技(jì)術，廠商也(yě)正在(zài)普及和(hé)提高：
電控高壓共軌柴(chái)油機正(zhèng)大量研究，電力(lì)電(diàn)子模(mó)塊混合動(dòng)力驅(qū)動系(xì)統(tǒng)成(chéng)驅動(dòng)主力，
氫燃(rán)料電(diàn)池混合動力汽(qì)車商業化(huà)取得新進(jìn)展(zhǎn)，電(diàn)控複(fú)合火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)迅速普及，高級(jí)電控均勻(yún)充氣壓燃發動(dòng)機正加緊(jǐn)研究(jiū)。
五、線控(kòng)或驅動系統迅速(sù)發展，線(xiàn)控(kòng)轉向、線控(kòng)制動正加緊研(yán)究，線控将取代(dài)機械系統(tǒng)，汽車(chē)底盤(pán)将(jiāng)發生革(gé)命性變化(huà)。
六、
its正迅速(sù)興起，包括(kuò)汽車的智(zhì)能化、公路的自動化(huà)和導航系(xì)統等。
七、綜合控制成(chéng)爲汽(qì)車電(diàn)子信息技術發(fā)展趨(qū)勢，包括(kuò)動力傳(chuán)動系統、底盤與(yǔ)
安全系統、車身(shēn)與防(fáng)盜系統等(děng)，遠程信息(xī)處理系統将使藍牙(yá)技術廣泛(fàn)應用(yòng)于(yú)汽車，汽車智(zhì)能化(huà)将不(bú)斷升(shēng)級。
産(chǎn)品的開發(fā)流程
車控電子産品是軟硬件(jiàn)結合的(de)嵌(qiàn)入式系統(tǒng)。爲(wèi)了節約(yuē)資源，縮短(duǎn)産品(pǐn)開發周(zhōu)期，一般(bān)應采取(qǔ)軟(ruǎn)硬件同步開(kāi)發(fā)的方(fāng)案。車控(kòng)電(diàn)子産(chǎn)品的(de)開發工具(jù)對軟(ruǎn)硬件(jiàn)的同(tóng)步開(kāi)發、調試提(tí)供了很好(hǎo)的支(zhī)持。車(chē)控(kòng)電子産(chǎn)品的軟件開發分爲(wèi)功能描述(shù)、軟件設計(jì)、代碼(mǎ)生成、操(cāo)作系統(tǒng)環境下高(gāo)級調試等(děng)步驟(zhòu)。車控(kòng)電(diàn)子産品(pǐn)的
硬件開發分爲硬(yìng)件描述、硬(yìng)件設(shè)計、硬(yìng)件調試等(děng)步驟(zhòu)。當軟(ruǎn)件設(shè)計完成(chéng)後，通過(guò)使用相應的工具，完成(chéng)在虛拟(nǐ)
ecu平台上(shàng)的驗證(zhèng)。當硬(yìng)件(jiàn)設計完(wán)成後，與硬(yìng)件一(yī)起進(jìn)行軟硬件(jiàn)集成調(diào)試(shì)。通過(guò)這種開發方式(shì)，縮短了(le)産品上市的時間。 軟硬(yìng)件并行的開發(fā)方案(àn)
産(chǎn)品(pǐn)軟件開發流程
汽車(chē)車控(kòng)電(diàn)子産品(pǐn)
軟(ruǎn)件(jiàn)開發(fā)流程是“v”形開發(fā)流(liú)程(chéng)。“v”形開發流(liú)程分爲五(wǔ)個階段，即(jí)功能(néng)設計、原型仿真(zhēn)、代碼生成(chéng)、硬件在(zài)回(huí)路(lù)仿(páng)真－hil、标定。
在功能(néng)設計階段使用(yòng)的主(zhǔ)要(yào)工具是
matlab。通過使用matlab提供(gòng)的
simulink、
stateflow等(děng)工具，完(wán)成控制方案(àn)的設(shè)計、功能模塊的設計、控制算法(fǎ)的設(shè)計等(děng)任務(wù)，并進行初步的仿真(zhēn)模拟(nǐ)工作(zuò)。在原型(xíng)仿(páng)真階(jiē)段使用的主要(yào)工(gōng)具是dspace。使用dspace提(tí)供的快速控制(zhì)原型－rcp工具(jù)完成離線(xiàn)的仿真工(gōng)作。在(zài)開(kāi)始該階段之前，需要使(shǐ)用real time workshop、targetlink等工(gōng)具(jù)完成(chéng)由simulink、stateflow等産生的代(dài)碼向标準 c代碼(mǎ)的轉換(huàn)工作。
代(dài)碼(mǎ)生成過程
在進行(háng)向标準 c代(dài)碼的轉換的過程中，可以根據(jù)需要加(jiā)入符合(hé)osek規範(fàn)的(de)
嵌入式(shì)實時操作系(xì)統(tǒng)。在代(dài)碼生産階段使(shǐ)用的(de)主要(yào)工具是codewarrior。通過使(shǐ)用codewarrior提供的
編譯(yì)器、調試(shì)器(qì)等工(gōng)具，完成從标準(zhǔn)c代碼(mǎ)向(xiàng)目标硬件平(píng)台上的産品代碼(mǎ)的(de)轉換(huàn)工作。如圖(tú)2所示(shì)表示(shì)了車控電(diàn)子産品的(de)代碼(mǎ)生成(chéng)過程。車控(kòng)
電子産品代碼(mǎ)生成過程
汽車(chē)電子系統(tǒng)劃分(fèn)
汽車電子(zǐ)産品(pǐn)可分爲兩(liǎng)大類：1. 汽車電(diàn)子控制(zhì)裝置(zhì)，包括動力(lì)總成控制(zhì)、底盤(pán)和車身(shēn)電子控制、舒适和(hé)防盜(dào)系(xì)統。2. 車載汽車(chē)電子裝置(zhì)，包括(kuò)汽車信息系統(
車載(zǎi)電(diàn)腦)、汽車(chē)胎壓監測(cè)系統(tǒng)、導航(háng)系統、汽車(chē)視聽(tīng)娛樂系統(tǒng)、車載通信(xìn)系統(tǒng)、車載網絡、
倒車(chē)影像後視系統(tǒng)、車(chē)載領航(háng)員後(hòu)視攝(shè)像(xiàng)頭等(děng)。
汽車電子(zǐ)未來的(de)市場(chǎng)更趨(qū)向于(yú)安全，從市場的(de)需求可以看出(chū)人們對(duì)于(yú)安(ān)全(quán)的駕駛技術以(yǐ)及産品(pǐn)的(de)關注度很高。已(yǐ)經在(zài)
被動安(ān)全技術(shù)取得了重大(dà)的(de)進展——即在汽車發生碰撞時爲(wèi)駕駛者(zhě)和(hé)乘客(kè)提供(gòng)保護的技(jì)術和産品(pǐn)，如
碰撞傳感器、氣囊(náng)、安全帶、随(suí)動轉(zhuǎn)向結(jié)構、以(yǐ)及金(jīn)屬闆沖(chòng)撞(zhuàng)區等(děng)産品和技術已(yǐ)經在汽車碰撞(zhuàng)事故中挽救了(le)許多(duō)人(rén)的(de)生命，并減少了人員(yuán)傷害。但是，最新(xīn)的發展方向是(shì)主動安(ān)全性，通過采(cǎi)用
雷達、光(guāng)學(xué)和
超聲波傳感器等(děng)技術，測(cè)量汽(qì)車與(yǔ)周圍(wéi)物體(tǐ)的(de)距離和(hé)接近物體時的(de)速度。該(gāi)數據可(kě)用于(yú)提(tí)醒駕駛(shǐ)者控制(zhì)汽車的(de)駕駛速度，避免(miǎn)可能發生的碰(pèng)撞事(shì)件。該信息(xī)還可用于控制(zhì)制動器(qì)或轉向系統(tǒng)，以(yǐ)自動避免碰撞。該(gāi)碰撞(zhuàng)避免系統(tǒng)可以(yǐ)降低全球(qiú)事故(gù)率以及汽車事(shì)故的昂(áng)貴成本(běn)。
