汽车电子技术论文范文

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二、汽车电子技术的应用现状

汽车电子技术已经广泛的应用到了汽车的各个系统，从汽车的动力性系统、操纵性系统、经济排放性系统、汽车的舒适性系统到汽车的安全性系统，越来越多的实现了电子技术的应用，下面着重从安全性和动力性系统两个方面介绍汽车电子技术的应用现状。

（一）电子技术在汽车安全性方面的应用

1、汽车安全气囊系统

当汽车发生危险碰撞时，通常是汽车与车外物体碰撞进行一次碰撞，然后由于惯性力的作用，车内人员与车体进行二次碰撞。安全气囊属于汽车电子控制系统，是在第一次汽车发生猛烈撞击时，通过信号传感器，将撞击信号传递给安全气囊电子控制装置，控制装置打开点火器，使气囊产生大量的氮气，阻隔车内人员与车体的第二次撞击，起到缓冲撞击力的作用，保护了车内人员的安全。属于在事故发生时，避免或减少人员伤亡的一种被动安全防御性电子控制设备。

2、（ABS）汽车防抱死制动系统

通过装置感应避免车辆因道路、操作原因出现交通事故的装置是主动安全控制设备，汽车防抱死制动系统就是通过调节汽车车轮在行驶过程中的制动力，保证汽车与在制动时不会发生转向力丧失、车轮抱死等现象，在横纵向控制车轮和地面的附着系数。该装置提高了汽车启动和行驶过程中的稳定性和制动性。在主动安全防御上有着重要的作用。

（二）电子技术在汽车动力性方面的应用

1、电子控制点火系统

电子控制火系统，是通过电子装置收集发动机的转动速度、进气温度及车内水温分析确定最佳点火时间，而且为了保证点火时间计算的准确性，还要通过汽车内设置的爆震传感器收集的信号来更正时间，以保证燃油的利用率且达到了环保的效果。

2、电子控制发动机燃油喷射系统

电子控制发动机燃油喷射系统不同于传统的机械控制和机电混合控制点火装置，它是通过电子系统根据汽车的发动转速和汽车气压进气量自动计算汽车的用油量，并通过传感装置修正计算量后最终确定实际喷油量。通过电子控制不仅能计算喷油量还能根据发动机的工作情况自动转换喷油的方式，适应发动机的工作要求。这使汽车在行驶过程中大大的较少了燃油率，并时时让发动机处于最佳工作状态。

三、汽车电子技术的未来发展要求

（一）环保技术

汽车的增加无疑给环境的生态发展带来了挑战。因此通过汽车电子技术在汽车动力控制系统的应用提高降低能效是未来的发展的新要求。均质充量压燃烧和气缸压力传感等系统的开发成为汽车制造商的一个新的发展方向，它能控制燃油的使用率做到节能减排的效果。同时电动环保汽车的使用也是未来发展的重要内容。

（二）安全技术

近年来随着汽车的增多交通事故频发，这引起了人们对汽车安全性的高度关注。在现有的汽车安全控制装置中，不论是主动防御装置还是安全气囊等被动防御装置都在保护车内人员安全上起到了较好的作用。在未来的发展中，我们还应充分开发光学、传感器、雷达报警装置等电子技术，让其在行车过程中提供最佳行驶速度和紧急事故智能控制系统，保证驾驶者的安全。

（三）娱乐与智能通讯

车载电子产品已经将娱乐通讯等技术带入汽车内，给车内人员提供便捷、舒适的行车环境。随着人们对网络的依赖程度增加，高效、快捷的网络数据更新是未来发展比不可少的，特别是价格开发上要注重各种价位汽车的适用性。同时车载电视、多媒体影音播放器、GPS定位系统，也应从多方面出发，更加完善的服务汽车使用者。

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二汽车电子的未来发展前景

未来汽车电子将由最初的基础功能性应用逐渐向高级交互式应用发展。近年来，随着汽车领域传感器技术的应用，以及互联网在汽车上的逐步渗透，汽车的电子化趋势发展迅猛，表现得越来越明显，出现了高度电子化和高度智能化的产品，前者以特斯拉为代表，后者以谷歌无人驾驶汽车为代表。随着今后科技的飞速发展，汽车电子的渗透率将会更快。在未来，随着汽车安全性、人性化、智能化、娱乐性等方面需求的增长，汽车安全、智能以及娱乐系统的开发，将成为汽车电子技术的亮点，发展前景广阔。

（1）智能化

随着近年来信息化建设的快速发展，在车辆、道路、交通系统中，大量的实时信息开始在三者之间得到共享，这就是智能化。智能化为人们的出行提供很多方便。未来国内外汽车发展领域，智能汽车将成为发展的重点和热点，也是未来汽车发展的大趋势。

（2）安全化

随着我国汽车数量的逐年增多，汽车安全的重要性不言而喻，如何最大限度地提高汽车的安全性，是汽车设计与制造领域的重要问题。新型汽车安全系统越来越智能化和自动化，相应的技术要求也日益苛刻。例如汽车的安全气囊系统，目前一些制造企业已经开始了技术升级，通过使用安全总线和协议来为汽车的被动安全提供保障。

（3）网络化

今天，汽车制造行业日益复杂的安全性、动力、底盘以及车身系统协调统一问题，都需要一个以可靠方式提供极高数据速率的网络。FlexRay总线作为一种高速网络，近年来被提出应用在汽车领域。FlexRay作为下一代汽车网络协议，在技术支持方面，可以为汽车提供带宽、实时响应能力，可提高汽车行驶的可靠性，帮助汽车实现线控应用。

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二、汽车安全性的影响因素

汽车的安全性能主要是受一下三个因素的影响：一，驾驶员；二，驾驶环境；三，车辆本身。它们共同构成了汽车安全性能。其中驾驶员的因素是占主导地位的，例如驾驶员对车辆驾驶能力的好坏、驾驶员安全意识是否到位和是否遵守交通法律法规等等。在繁忙和交通环境拥挤的车辆行驶过程中，如果驾驶员的心理不是很健康积极的话，那么就会直接影响到车辆行驶的安全。有很大一部分的汽车事故都是因为驾驶员不遵守交通法律法规造成的。虽然每个国家和政府都在努力的采取措施来禁止这类事情，但是还是有很多的驾驶员对其不予理会，对这些措施不以为然，都抱着侥幸心理，以为自己不会成为事故的主角，但是就是因为如此，让事故有机可乘。而驾驶环境和气候的影响对行车的安全影响也很大，比如急险弯道、结冰路面、雨天湿滑路面等特殊的路面情况和天气情况也是导致事故多发的罪魁祸首。所以在如此环境下驾驶车辆必须小心谨慎，并且需要掌握足够的驾驶技能和经验。然后就是汽车本身的安全性能了，虽然车辆本身的安全性能的提高并不能有效的降低生活中的交通事故发生频率，但是却可以在交通事故发生后能最大限度的保证车内乘员避免受到伤害。

三、电子技术在汽车行驶安全上的应用

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ESP的结构及控制原理

汽车电子稳定程序控制系统，英文缩写为ESP（ElectronicStabilityProgram）。虽然不同的车型，往往赋予其不同的名称，如BMW称其为DSC，丰田、雷克萨斯称其为VSC，而VOLVO汽车称其为DSTC，但其原理和作用基本相同。

ESP系统由电子控制单元（ECU），方向盘转角传感器，轮速传感器，横摆角速度传感器，横向角速度传感器及液压系统组成，ESP除了具有ABS和TCS的功能之外，更是一种智能的主动安全系统。

ESP的ECU通过高度灵敏的传感器时刻监测车辆的行驶状态，并通过计算分析判定车辆行驶方向是否偏离驾驶员的操作意图。ESP能立刻识别出危险情况，并提前裁决出可行的干预措施使车辆恢复到稳定行驶状态，ESP的干预措施包括对车轮独立的施加制动力；在特殊工况对变速箱的干预措施；通过发动机管理系统减小发动机扭矩。

ESP三大特点

1．实时监控：ESP能够实时监控驾驶者的操控动作、路面反应、汽车运动状态，并不断向发动机和制动系统发出指令。

2．主动干预：ABS等安全技术主要是对驾驶者的动作起干预作用，但不能调控发动机。ESP则可以通过主动调控发动机的转速，并调整每个轮子的驱动力和制动力，来修正汽车的过度转向和转向不足。

3．事先提醒：当驾驶者操作不当或路面异常时，ESP会用警告灯警示驾驶者。换句话说ESP实际上是一种牵引力控制系统，与其他牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会刹慢内后轮，从而校正行驶方向。

P研究的关键技术

ESP系统的开发有赖于以下几个关键技术的突破。因此科研人员要在以下几个方面多下功夫，争取研究开发出更加完善和优化的ESP系统。

1．传感技术的改进

在ESP系统中使用的传感器有车辆横摆角速度传感器、横向加速度传感器、方向盘转角传感器、轮速传感器等，它们都是ESP中不可缺少的重要部件。提高他们的可靠性并降低成本一直是这方面的开发人员追求的目标。随着价格低廉的微机械（Micro—Machined）加速度和横摆角速度传感器的出现，为这项技术的广泛应用创造了一定的条件。

2．体积小质量轻及低成本液压制动作动系统的结构设计

这方面BOSCH公司在ESP系统中采用的结构有一定的代表性，其液压作动系统由预加压泵PCP（PrechargePump）压力产生装置（PressureGeneratorAssembly）液压单元HU5.0所构成。

3．ESP的软硬件设计

由于ESP的ECU需要估计车辆运行的状态变量和计算相应的运动控制量，所以计算处理能力和程序容量要比ABS系统大数倍，一般多采用CPU结构。而ECU软件计算的研究则是研究的重中之重，基于模型的现代控制理论已经很难适应ESP这样一个复杂系统的控制，必须寻求鲁棒性较强的非线性控制算法。

4．通过CAN完善控制功能

ESP的ECU（电子控制单元）与发动机、传动系的ECU通过CAN互联，使其能更好地发挥控制功能。例如自动变速器将当前的机械传动比、液力变矩器变矩比和所在档位等信息传给ESP，以估算驱动轮上的驱动力。当ESP识别出是在低附着系数路面时，它会禁止驾驶员挂低档。在这种路面上起步时，ESP会告知传动系ECU应事先挂入2档，这将显著改善大功率轿车的起步舒适性。

目前国外，特别是欧洲，越来越多的车型已将ESP系统作为其标准配置，国内一些中高档车型也逐渐将其作为标准配置。据报道，2004年中国新车的ESP系统装备率为3，欧洲的新车装备率为35。2005年欧洲出产新车ESP装备率达到40，中国达到4。ESP正在向一般的商用车及重型卡车普及，多家商用车生产厂商和重型卡车生产厂商正在推出带ESP系统的车型。现在正是欧美汽车工业界推广应用ESP系统的时期，国内也正处于迅速的推广普及阶段。

可以预见，ESP汽车安全产品不久将成为多款中、高档轿车和其它车型的标准配制，掌握ESP技术，就掌握了竞争未来汽车安全技术的主动权。所以攻克ESP设计的理论与关键技术，对提高国产汽车的自主开发能力、缩短与发达国家的差距具有重要的现实意义。它将为我国汽车工业的繁荣发展以及促进其它相关工业的繁荣发展起着重要作用，并能带来巨大的社会效益和经济效益。