汽車電子技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(本)

汽車電子技術(shù)（本科）羅念oghit@2009.3規(guī)格嚴(yán)格功夫到家（威海）HARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYSCHOOLOFAUTOMOBILEENGINEERING汽車工程學(xué)院2009-4-20第1講汽車電子技術(shù)

應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢汽車電子的技術(shù)特點汽車電子發(fā)展的歷程和分類我國汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與分析汽車電子技術(shù)發(fā)展的趨勢汽車電子最新研究成果小結(jié)2009-4-201.汽車電子技術(shù)1.1汽車概念的變化1.2汽車技術(shù)發(fā)展的動力1.3現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的方向1.4汽車電子設(shè)備的技術(shù)特點2009-4-20⑴

用途變化⑵

特征變化⑶

學(xué)科基礎(chǔ)變化變化最顯著特征——汽車電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用交通代步工具智能化多功能移動空間高新技術(shù)集成技術(shù)、機電一體化、資金密集型機械系統(tǒng)資金勞動密集型力學(xué)、機械、材料電子學(xué)、自動控制計算機、信息技術(shù)1.1汽車概念的變化電子技術(shù)電子技術(shù)電子技術(shù)2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁⑴社會需求⑵技術(shù)進步⑶法規(guī)推動全球化市場競爭汽車用戶需求等安全法（美國1966年《機動車輛安全法》）排氣污染物與噪聲控制（美國60年代后期）燃油經(jīng)濟性（3升LUPO車）電子技術(shù)計算機技術(shù)自動控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)等1.2汽車技術(shù)發(fā)展的動力2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁能源、排放、安全法規(guī)日趨嚴(yán)格和客戶對舒適性的要求不斷提高，推動了汽車電子信息技術(shù)的發(fā)展；燃料經(jīng)濟性將大大提高：經(jīng)濟型轎車將達(dá)到80km/加侖或3升／100公里；德國將生產(chǎn)百公里油耗一升的轎車；日本大發(fā)開發(fā)出百公里油耗1.5升的轎車；有害氣體及二氧化碳的排放將大幅度降低：歐洲----2005年起開始執(zhí)行EUⅣ標(biāo)準(zhǔn)，并向EUV發(fā)展；美國----2004年起執(zhí)行Tier2標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到ULEV和SULEV，加州提高0排放和部分0排放汽車的比重；歐洲2008年CO2的排放量為140g/km，相當(dāng)于降低燃料消耗25%；提高汽車安全性：安全帶、安全氣囊、碰撞預(yù)警系統(tǒng)、自動輔助制動系統(tǒng)、ABS、ASR、EPS；2003年我國一般交通事故667507起，傷494174，亡104372，萬車死亡率10.8%改善駕乘舒適性：NVH；ACC；ESP；1.3現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的方向安全、節(jié)能、環(huán)保、舒適2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁1.4汽車電子設(shè)備的技術(shù)特點電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用汽車電子化程度的高低已成為國際上衡量汽車先進水平的重要標(biāo)志。微機技術(shù)在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛，汽車的內(nèi)涵和功能不斷拓展和延伸。汽車技術(shù)70%的進步來源于汽車電子技術(shù)。具有較高獨立性、適應(yīng)性和可靠性->適于高速移動；200Km/h(制動、轉(zhuǎn)向)->滿足苛刻和劇烈變化的環(huán)境要求；（高低溫、潮濕度）->高度靈活性和高度可靠性；->較強的機電結(jié)合性；軟硬件結(jié)合；->適于大批量和低成本的生產(chǎn)；

還表現(xiàn)在芯片產(chǎn)業(yè)、軟件開發(fā)、執(zhí)行器和傳感器的設(shè)計制造等方面都形成了獨具特色的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)。著名的國際大集團：博世（BOSCH）、德爾福（Delphi）、西門子（Siemens）、電裝（Denso）、摩托羅拉（Motorola）。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁2.汽車電子發(fā)展的歷程2.1汽車電子發(fā)展三個階段2.2汽車電子應(yīng)用四個層次2.3汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀2.4汽車電子應(yīng)用分類2.5

汽車電子應(yīng)用特點2009-4-202.1汽車電子技術(shù)應(yīng)用的三個階段⑴

電子裝置替代機械部件60年代中期—70年代末期⑵電子裝置解決機械部件無法控制的復(fù)雜控制問題70年代末期—90年代中期⑶由總成控制向廣泛應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)、使汽車更加自動化、智能化，解決人-車-社會系統(tǒng)問題90年代中期—2010年

機械觸點式點火裝置無觸點電子電火發(fā)動機燃油噴射計算機控制電火發(fā)動機電子管理系統(tǒng)2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁2.1汽車電子技術(shù)發(fā)展的三個階段2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁分立式半導(dǎo)體元件開始用于汽車交流發(fā)電機整流器、固態(tài)收音機、電子點火、數(shù)字鐘和車速控制電路等。集成電路和4位、8位、16位微處理器及單片機用來開發(fā)汽車專用的電子系統(tǒng)。包括發(fā)動機控制系統(tǒng)、自動變速箱控制系統(tǒng)、汽車防抱死制動系統(tǒng)、電子懸架控制系統(tǒng)、音響控制系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)等。主要的編程手段為匯編和C語言。2.2汽車電子應(yīng)用的四個層次⑴器件層次。⑵部件層次。⑶整車集成。⑷車際互聯(lián)。采用智能功率器件、智能傳感器、大容量存儲器專用集成電路等加入到汽車電子中，進一步形成了規(guī)范化、專業(yè)化的開發(fā)、生產(chǎn)和設(shè)計體系。形成了動力系統(tǒng)綜合控制，集成了發(fā)動機和變速箱的綜合控制；駕駛和懸架綜合控制系統(tǒng)；主被動安全系統(tǒng)控制系統(tǒng)；數(shù)字音響系統(tǒng)；智能交通系統(tǒng)；通訊導(dǎo)航和遠(yuǎn)程診斷；直到整車綜合控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)與信息控制技術(shù)在汽車上應(yīng)用。汽車向智能化發(fā)展，主要有微波系統(tǒng)、多路傳輸系統(tǒng)、32位微處理器、通信與導(dǎo)向協(xié)調(diào)系統(tǒng)、自動防撞系統(tǒng)、動力最優(yōu)化系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)和電子地圖技術(shù)的發(fā)展,車際網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。X-ByWire2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁2.3汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀1動力與傳動總成控制系統(tǒng)

汽油機控制柴油機控制自動變速箱控制動力傳動總成整體控制2底盤控制系統(tǒng)懸架控制制動防抱死控制牽引控制防滑控制轉(zhuǎn)向控制巡航控制驅(qū)動控制4信息與通訊系統(tǒng)顯示:中央綜合顯示系統(tǒng)、電子地圖、前窗顯示信息通訊:多路傳輸蜂窩電話導(dǎo)航:慣性導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航故障診斷系統(tǒng)3車身控制系統(tǒng)安全：氣囊、安全帶、車燈、雷達(dá)舒適：空調(diào)、音響、視頻方便：座椅、照明、雨刮動力性、經(jīng)濟性、舒適性舒適性、安全性、動力性安全性、舒適性、方便性整車協(xié)調(diào)性、人-車-社會統(tǒng)一性2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁功能系統(tǒng)名稱控制項目動力控制電子控制燃油噴射(EFI)噴油量（噴油時間）；噴油時刻；燃油泵；燃油停供電子控制點火（ESA）點火時間；通電時間；爆震控制怠速轉(zhuǎn)速控制（ISC）空調(diào)通斷；變速器掛擋；動力轉(zhuǎn)向泵控制排放控制廢氣再循環(huán)（EGR）；空燃比控制；活性炭罐電磁閥控制；CO控制（VAF）；二次空氣噴射；進氣控制進氣引導(dǎo)通路切換；渦流控制閥增壓控制泄壓閥；廢氣渦輪增壓器自診斷測試與失效保護控制故障警告；存貯故障代碼；部件功能測試；傳感器與執(zhí)行器失效保護電子控制變速（ECT）發(fā)動機輸出扭矩；液力變矩器鎖止時機；變速器換檔時機；電磁閥和傳感器失效保護2.3汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁功能系統(tǒng)名稱控制項目底盤控制制動防抱死控制（ABS）車輪制動力、滑移率驅(qū)動防滑控制（ASR）包括防滑差速器（ASD）和加速防滑系統(tǒng)（ASR）；發(fā)動機輸出扭矩；驅(qū)動輪制動力；差速器鎖止；牽引力控制系統(tǒng)（TRC）電控懸架裝置（TEMS）車身高度；懸架剛度；懸架阻力；車身姿勢（點頭、側(cè)傾、俯仰）車輛穩(wěn)定性控制（EPS）防側(cè)滑動力轉(zhuǎn)向控制（ECSP）控制助力油壓、氣壓或電動機電流巡航控制電控加速/定速/怠速控制；車速；安全（解除巡航狀態(tài)）2.3汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁功能系統(tǒng)名稱控制項目車身舒適性電子控制安全氣囊控制（SRS）與座椅安全帶收緊控制氣囊點火器點火時機；收緊器點火器點火時機雷達(dá)車距控制車距；報警；制動；安全駕駛監(jiān)控駕駛時間；方向盤狀態(tài)；駕駛員腦電圖、體溫和心率前照燈燈光控制自動變光；光軸控制；中央門鎖控制門鎖遙控；行駛自鎖玻璃升降；身份識別與無匙開門系統(tǒng)電子防盜系統(tǒng)安全防盜裝置與衛(wèi)星定位車輛保安監(jiān)視系統(tǒng)空調(diào)控制制冷；取暖電動座椅方向；高低電動后視鏡控制系統(tǒng)自動雨刮與自動除霜2.3汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁功能系統(tǒng)名稱控制項目娛樂信息控制車用導(dǎo)航智能交通系統(tǒng)輔助設(shè)備；衛(wèi)星定位與導(dǎo)航交通信息顯示交通信息；電子地圖電子儀表及工況報警汽車狀態(tài)顯示；輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)汽車音像與通訊VCD；DVD；車載電話；語音2.3汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁20被動安全或警示系統(tǒng)提升安全性、可靠性改善油耗、操控性動力/傳動系統(tǒng)車身系統(tǒng)電子節(jié)氣門電子點火系統(tǒng)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)懸架/底盤系統(tǒng)電子控制懸掛系統(tǒng)電子控制動力方向盤

動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)安全系統(tǒng)安全氣囊智慧型安全氣囊側(cè)面安全氣囊胎壓監(jiān)測器防碰撞警示/倒車?yán)走_(dá)自動空調(diào)控制HID燈電動椅防眩后視鏡LED車用照明駕駛資訊系統(tǒng)Telematics車用導(dǎo)航系統(tǒng)車用ETC數(shù)字化儀表車載電視

抬頭顯示器保全系統(tǒng)中控鎖/遙控鎖無匙進入系統(tǒng)娛樂系統(tǒng)定速巡航系統(tǒng)適應(yīng)性定速巡航系統(tǒng)電子燃油噴射系統(tǒng)自動變速箱底盤控制循跡控制系統(tǒng)晶片鎖電子防盜系統(tǒng)適應(yīng)性前燈照明系統(tǒng)(AFS)雨刷感測器動態(tài)防傾防抱死制動系統(tǒng)停車輔助助系統(tǒng)電動天窗/電動窗操控系統(tǒng)Brake-by-wire旅行電腦汽車電子駕駛者輔助、方便及舒適性內(nèi)部或外部的溝通橋梁六大系統(tǒng)2.4

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頁A.汽車電子控制裝置動力/傳動系統(tǒng)、懸架/底盤系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、車身系統(tǒng)等四個系統(tǒng)和整車性能相關(guān)，通常需與整車廠新車型開發(fā)階段時就參與，技術(shù)門檻較高，但一旦切入，被取代性低。21B.車載汽車電子設(shè)備駕駛資訊系統(tǒng)與保全系統(tǒng)則是提供駕駛者“便利”、“娛樂”與“安全”功能，可獨立于車型研發(fā)之外，技術(shù)門檻低，較易切入，但容易被取代。

功能性生活娛樂相結(jié)合油耗操控提示人性化操作安全警示功能動力/傳動系統(tǒng)、懸架/底盤系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、車身系統(tǒng)需配合新車型進行開發(fā)，進入門檻較高可獨立于整車外成為自主產(chǎn)品，進入門檻較低駕駛資訊系統(tǒng)、保全系統(tǒng)2.4

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汽車電子分類分類控制項目汽車電子控制裝置發(fā)動機控制系統(tǒng)點火控制、燃油噴射控制、怠速控制、進氣控制、排放控制、故障自診斷等底盤控制系統(tǒng)電控自動變速箱ECT、電控懸架TEMS、驅(qū)動防滑/牽引力控制ASR/TRC、巡航控制CCS、自動防抱死ABS、四輪轉(zhuǎn)向控制4WD等。車身電子控制系統(tǒng)安全氣囊SRS、安全帶控制、燈光控制、電子儀表、電動座椅、電動車窗、中控門鎖等車載汽車電子設(shè)備汽車信息系統(tǒng)車輛行駛自身系統(tǒng)顯示、車載通訊系統(tǒng)、上網(wǎng)設(shè)備、語音信息等導(dǎo)航系統(tǒng)電子導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)等娛樂系統(tǒng)數(shù)字視頻系統(tǒng)、數(shù)字音響等2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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汽車電子應(yīng)用特點⑴車載電子產(chǎn)品的逐年增加占總成本的比例將由20%的增至50%，全球汽車電子的銷售額近兩年將超過1000億美元。⑵汽車電子技術(shù)是提高汽車性能的關(guān)鍵越來越越多的機械部件正被電控裝置所取代，并有效地提高了汽車各項指標(biāo)。⑶半導(dǎo)體技術(shù)為汽車電子應(yīng)用提供了條件半導(dǎo)體制造技術(shù)的進步，功率器件的可靠性大大增強；電子組件集成度大大提高，進步降低了電子產(chǎn)品成本。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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汽車電子技術(shù)應(yīng)用特點⑷計算機及信息通訊技術(shù)賦于汽車以智能近年來汽車微控制器已達(dá)50多個，個別已超過100；電子技術(shù)應(yīng)用已滲透汽車所有個系統(tǒng)；計算機與信息通訊技術(shù)的合成，引發(fā)了汽車技術(shù)新一輪的革命。⑸汽車廠商利用電子產(chǎn)品增加競爭優(yōu)勢，同時以此進行產(chǎn)品差異化；近兩年內(nèi)，全球汽車電子產(chǎn)品占汽車總成本的比例將由20%的增至50%，汽車電子產(chǎn)品的銷售額將超過1000億美元。⑹專家預(yù)測：今后汽車技術(shù)的進步70%將依賴于汽車電子。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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汽車電子技術(shù)應(yīng)用特點汽車已經(jīng)成為電子信息產(chǎn)品的最大載體，產(chǎn)品的價值平均已占汽車成本的1/3，其中軟件占4%，人們預(yù)計近期將達(dá)10％；車載系統(tǒng)：顯示、警告、音響、音像、通訊等數(shù)量越來越多，性能質(zhì)量日益提高；控制系統(tǒng)：微處理器的規(guī)模越來越大，如BMW7系列發(fā)動機控制已經(jīng)由16bit發(fā)展到32bit、40MHz；微處理器數(shù)量越來越多，大眾輝騰已達(dá)60個，并采用CAN、LIN等總線和網(wǎng)絡(luò)控制；遠(yuǎn)距離通訊Telematics、車內(nèi)通訊無線化Bluetooth迅速發(fā)展；芯片集成度日益提高，Motorola開發(fā)出用于安全方面的具有想像能力的e－fieldIC，一個IC可以代替原來的多個甚至10個IC；為了擴充汽車電力容量將逐步采用42伏電壓。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁3.我國汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀3.1國內(nèi)整車市場3.2國內(nèi)汽車電子市場3.3國內(nèi)汽車電子行業(yè)現(xiàn)狀2009-4-203.1

國內(nèi)整車市場年份產(chǎn)量（萬輛）產(chǎn)量增長銷量（萬輛）銷量增長2000206.90208.862001233.4412.8%236.3713.2%2002325.0039.2%324.8037.4%2003444.3736.7%439.0835.2%2004507.0514.1%507.1115.5%2005570.7712.6%575.8213.5%2006727.9727.5%721.6025.3%2007888.2422.0%879.1521.8%2008934.55.2%938.05

6.70%2009.1~3101.9754.7%97.4851.71%我國歷年汽車產(chǎn)銷量對比2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁3.1

國內(nèi)整車市場汽車產(chǎn)銷量100200300400500600700800所需年36821121達(dá)到時年份1992200020022003200420062007中國汽車產(chǎn)銷量達(dá)到不同百萬輛所用年限我國汽車產(chǎn)量從年產(chǎn)100萬輛到200萬輛用了8年時間，但從2001年的246萬輛到2006年的728萬輛，平均每年增加近100萬輛，2007年達(dá)888萬輛。2009年，我國汽車產(chǎn)銷量可能突破1000萬輛。到目前為止，我國各類汽車總保有量已達(dá)1.5億輛。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁人均GDP:元乘用車千人保有量北京人均GDP:元注：本千人保有量數(shù)據(jù)為小型客車和微型客車合計2005年二類地區(qū)乘用車千人保有量逐漸逼近汽車普及期水平，與北京比仍然很低，但這些省份人均GDP已達(dá)到或超過2000美元，進入汽車快速發(fā)展時期；這些省份總?cè)丝诮咏?億人口，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于北京，其快速發(fā)展期應(yīng)該長于一類地區(qū)。三類地區(qū)也將是乘用車市場持續(xù)發(fā)展的后續(xù)力量，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，它對乘用車市場發(fā)展的貢獻(xiàn)度也將逐漸顯現(xiàn)。3.1

國內(nèi)整車市場2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁3.1

國內(nèi)整車市場08年：日本1156.4，美國的868.1，德國604.1萬輛，韓國382.7萬輛2009年，全球轎車產(chǎn)量全面下滑：北美地區(qū)的轎車產(chǎn)量將降至逾20年來最低；歐洲地區(qū)產(chǎn)量將降至12年來最低。PWC預(yù)計：

美國轎車產(chǎn)量為1080萬輛，同比下降17%；歐盟地區(qū)為1550萬輛，同比下降12%；亞太區(qū)2600萬輛，同比下降5%，為全球最小降幅。中國目標(biāo)產(chǎn)量為1000萬輛左右，直逼美國產(chǎn)量。2007年，戴姆勒出售克萊斯勒，2008年通用汽車和克萊斯勒合并，10月美國政府計劃拿出250億美元拯救美國汽車業(yè)。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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國內(nèi)汽車電子市場分析分類市場規(guī)模(億元)平均增長率(%)盈利水平(%)市場集中度(%)生命周期發(fā)動機電子控制95392061成長期自動變速箱14581235導(dǎo)入期ABS27491653成長期汽車空調(diào)20321124成熟期防盜系統(tǒng)3512025成長期安全氣囊25421829成長期電子組合儀表25312838成長期汽車音響2131617成熟期導(dǎo)航系統(tǒng)321723-導(dǎo)入期來源：中國商業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)2005年中國汽車電子各領(lǐng)域發(fā)展水平2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁3.2

國內(nèi)汽車電子市場分析來源：2004年中國汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈研究報告預(yù)計大陸2010年半導(dǎo)體市場產(chǎn)量將有50%會運用在汽車用途，汽車電子系統(tǒng)配備將占整車成本40%2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁3.2國內(nèi)汽車電子市場分析2005年中國汽車電子企業(yè)或涉及汽車電子生產(chǎn)的企業(yè)有1000多家，深圳航盛以5.3%的市場份額排名第六位來源2005-2006年中國汽車電子市場發(fā)展趨勢報告預(yù)計到2011年，中國汽車電子市場規(guī)模將達(dá)到近2400億元，年均增長22.5%。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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國內(nèi)汽車電子市場分析我國汽車電子產(chǎn)品市場特點：⑴高附加值產(chǎn)品主要用于轎車當(dāng)前國內(nèi)每輛新車汽車電子支出平均占整車價值的4.8％，同期全球平均水平是26.2％2004年帕薩特18.7%，別克25%，A6占28%。2005年我國轎車電子產(chǎn)品平均15~20%。⑵市場規(guī)模大，國內(nèi)份額少2004年我國汽車總產(chǎn)量超過500萬輛，汽車電子市場已達(dá)550億，但國企和合資所占不到30%。預(yù)計2006年汽車產(chǎn)量650萬輛，電子市場達(dá)800億。⑶“裝”汽車的多，“造”汽車的少引進整車時，零部件一快進，沒有自主知識產(chǎn)權(quán)。引進了車，沒“引進”技術(shù)。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁3.2

國內(nèi)汽車電子行業(yè)現(xiàn)狀據(jù)羅蘭.國際管理咨詢公司調(diào)查，中國合資企業(yè)與日本汽車技術(shù)相比：⑴在汽車實用技術(shù)領(lǐng)域差3~4年車門及內(nèi)飾、保險杠⑵在汽車標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域差6年車軸、活塞、散熱器、制動器⑶汽車高級技術(shù)領(lǐng)域差8年手動變速箱、ABS、GPS⑷超高技術(shù)領(lǐng)域差距10年以上發(fā)動機控制、自動變速器、安全氣囊差距主要表現(xiàn)在控制精度和可靠性上，國產(chǎn)電子控制單元的軟硬件、傳感器、執(zhí)行器和系統(tǒng)“讓人不太放心”，難以進入汽車發(fā)動機ECU等關(guān)鍵器件的配套鏈。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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國內(nèi)汽車電子行業(yè)現(xiàn)狀我國汽車電子遭遇斷“鏈”挑戰(zhàn)國內(nèi)整車廠商，由于對汽車主機的技術(shù)儲備和經(jīng)驗積累不夠，再加上產(chǎn)量的局限，還起不到龍頭作用。另一方面，國內(nèi)汽車電子等配套供應(yīng)商方面，則不具備從概念、元器件到產(chǎn)品的開發(fā)能力，無法滿足汽車廠商的需求。主觀上，“鍋要補的”（整車廠商）和“要補鍋的”（汽車電子廠商）都眼巴巴看著對方，對合作的渴求可謂望眼欲穿；可現(xiàn)實中，達(dá)成實質(zhì)性伙伴關(guān)系者卻鳳毛麟角，形不成穩(wěn)固和規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)鏈。其中最主要的原因是“補鍋”者的水平差了一大截子，無法滿足整車廠商的要求，這已成為制約我國汽車電子、進而制約國產(chǎn)汽車工業(yè)發(fā)展的一個致命因素。產(chǎn)業(yè)斷鏈導(dǎo)致國內(nèi)汽車工業(yè)深陷泥潭。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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國內(nèi)汽車電子行業(yè)現(xiàn)狀我國汽車電子在技術(shù)上還處于第2個初級階段：（1）分散和重復(fù)：實力，技術(shù)，人員，產(chǎn)品（2）水平低：設(shè)計、開發(fā)能力弱；（3）沒有自主的知識產(chǎn)權(quán)，受控于人；產(chǎn)品升級換代慢，代價高；（4）汽油機電子控制系統(tǒng)已經(jīng)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，但是柴油機電子控制系統(tǒng)則沒有規(guī)?；６胰渴菄獾臇|西。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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國內(nèi)汽車電子行業(yè)現(xiàn)狀目前我國汽車電子行業(yè)存在的問題：⑴產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理⑵沒有形成經(jīng)濟規(guī)模⑶缺乏自主開發(fā)能力⑷質(zhì)量差，缺乏國際競爭力⑸主機廠與配套廠之間缺乏互動小、雜、亂，技術(shù)含量低，可靠性差;無系統(tǒng)集成技術(shù)。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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國內(nèi)汽車電子行業(yè)現(xiàn)狀汽車產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的“空心化”汽車產(chǎn)業(yè)已成為國家的重要的支柱產(chǎn)業(yè)，但中國汽車工業(yè)生產(chǎn)的轎車以組裝外國品牌的產(chǎn)品為主；由于汽車生產(chǎn)方式的改變，汽車總裝工作量占制造工作量的20%~25%，零部件制造的工作量占75%~80%；在中國裝配生產(chǎn)的汽車，其中技術(shù)含量高、附加值高的零部件大多是由國外進口或外方在中國獨資或合資生產(chǎn)，中方并不掌握其核心技術(shù)，從而使中國汽車制造核心技術(shù)“空心化”；產(chǎn)業(yè)“空心化”的局面，使得我們處于全球產(chǎn)業(yè)分工的低端，不僅沒有前途，而且會危及國家經(jīng)濟獨立與安全。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁4.汽車電子發(fā)展的趨勢4.1

傳感器與檢測技術(shù)4.2

網(wǎng)絡(luò)與信息控制技術(shù)4.3

現(xiàn)代的先進控制理論4.4

半導(dǎo)體制造技術(shù)4.5

汽車電源新標(biāo)準(zhǔn)與電子伺服技術(shù)4.6

新型的汽車動力系統(tǒng)4.7

智能交通系統(tǒng)（ITS）4.8

未來的汽車2009-4-204.1

傳感器與檢測技術(shù)新開發(fā)出各類敏感傳感器，進一步滿足了對汽車控制的需要。如氣敏、力敏、熱敏、磁敏，以及高靈敏度的非接觸式傳感器，例如紅外線、超聲波、多普勒雷達(dá)等，世界上各發(fā)達(dá)國家都非常重視傳感器的理論研究、新材料和新工藝的開發(fā)，大大提高了傳統(tǒng)汽車傳感器的精度和可靠性。向固體化、集成化、數(shù)字化和智能化方向發(fā)展2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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網(wǎng)絡(luò)與信息控制技術(shù)隨著電控器件在汽車上越來越多的應(yīng)用，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、高可靠性及廉價是對汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求，車內(nèi)各電控單元間計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)共享，并具有共同診斷故障的能力。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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現(xiàn)代的先進控制理論汽車是一個機械與電子相互交叉耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，運行環(huán)境和條件又有很大的不確定性，理論推導(dǎo)優(yōu)化控制的數(shù)學(xué)模型比較困難。一般采用實驗方法找出最佳控制數(shù)據(jù)，然后存入微機內(nèi)作為控制的對比參數(shù)，優(yōu)化控制的實質(zhì)就是在線搜索法。理想的優(yōu)化控制應(yīng)是通過系統(tǒng)識別，建立起正規(guī)的數(shù)學(xué)模型，但這種方法不但難以確定準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，運算和判斷程序也比較復(fù)雜，而且還有可能出現(xiàn)一些隨機干擾。正因為如此，它成為美日和西歐等國在汽車優(yōu)化控制領(lǐng)域激烈競爭的技術(shù)攻關(guān)項目。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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現(xiàn)代的先進控制理論當(dāng)前的控制理論研究的趨勢可以預(yù)期，在汽車電子控制系統(tǒng)中很有可能出現(xiàn)一種能進一步改進汽車電子控制系統(tǒng)功能的新穎的控制理論。早前在汽車電子控制技術(shù)中常用的傳統(tǒng)PID控制方式已部分地被先進的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和模糊控制理論所取代，汽車動力系統(tǒng)的控制更為精確。實用性的人工智已將經(jīng)過高等技術(shù)訓(xùn)練人員的經(jīng)驗知識集成于一個控制系統(tǒng)中，如簡單的周期性汽車行駛性能檢查系統(tǒng)的研究，預(yù)先運行檢測及故障分析系統(tǒng)等。人工智能控制系統(tǒng)在汽車電子控制中的應(yīng)用僅僅是一個時間性的問題。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機的研制進展，可模擬人類神經(jīng)系統(tǒng)的汽車自動駕駛系統(tǒng)已經(jīng)開始了實際路面駕駛試驗，自動駕駛不久將成為一種現(xiàn)實。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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半導(dǎo)體制造技術(shù)電路的集成度越來越高、體積小、成本低、可靠性高。微機速度不斷提高和存貯容量不斷增大，控制精度和工作的可靠性也大大提高。功率半導(dǎo)體器件制造技術(shù)大大提高，電子直接控制趨勢越來越明顯。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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汽車電源新標(biāo)準(zhǔn)與電子伺服技術(shù)近年來，汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展，車載的舒適性電子設(shè)備不斷增加，一些機電裝置逐步為電子伺服取代，車載電子設(shè)備耗電量快速增加，汽車電源新標(biāo)準(zhǔn)勢在必行。起動／發(fā)電一體化電機（ISC）技術(shù)將避免制動和停車時發(fā)動機的怠速工況，也利于制動能量的回收；電源電壓的提升使電子伺服（X-By-Wire）各方便，一些機械的或液壓驅(qū)動系統(tǒng)被電子伺服系統(tǒng)取代，減少了發(fā)動機額外負(fù)擔(dān)，使發(fā)動機專心于汽車驅(qū)動，進一步提高了汽車的動力性與機動性；同時由于電源電壓的提升，導(dǎo)線的載流量下降，更有利于線束的布置和電子裝置小型化，為越來越多的車載設(shè)備提供有效的安裝空間。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁近年來，日益嚴(yán)重的能源與環(huán)境問題引起人們高度重視。世界的能源危機使得人們不得不為汽車尋求新的替代能源。以電能作為動力源，無污染、清潔、高效的電動汽車發(fā)展前景十分誘人。混合動力（油-電、氣-電、電-電）汽車可能是下一代汽車發(fā)展方向。氫能發(fā)動機灸手可熱。專家預(yù)測，到2020年中國石油需求量將達(dá)到4億多噸，其中有1/3來自于汽車，預(yù)計我國石油產(chǎn)量僅有1.6億噸，屆時中國將有2.4億噸的石油缺口，從維護國家能源安全的角度也應(yīng)發(fā)展混合動力。4.6

新型的汽車動力系統(tǒng)2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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新型的汽車動力系統(tǒng)與傳統(tǒng)的汽車相比，混合動力汽車的動力控制變得更加復(fù)雜，如何適應(yīng)多變的交通環(huán)境自動選擇動力系統(tǒng)的工作模式是急需解決的首要問題；眾多的電控單元以及增加的輔助動力源使車內(nèi)信息控制更加復(fù)雜，高的可靠性、實時性對信息處理與通訊技術(shù)提出了更高的要求。豐田汽車公司2004年3月底的統(tǒng)計數(shù)字表明，全球油電混合動力汽車的銷量首次突破10萬輛，達(dá)到11.5萬輛，混合動力車ToyotaPrius

已售出了27894輛；HondaInsight售出了12000輛，Hondacivic售出了12000輛；FordEscape也將投入市場。據(jù)悉，豐田和本田生產(chǎn)的混合動力車光是在美國市場今年預(yù)計就將銷售5.8萬輛。目前，總的混合動力汽車銷量已經(jīng)超過20多萬輛美國和日本的汽車企業(yè)已經(jīng)開始了在混合動力車市場的競爭，預(yù)計三五年后整個市場將達(dá)到100萬輛級的規(guī)模。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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智能交通系統(tǒng)（ITS）隨著汽車保有量的增加，道路交通量急劇增加，直接導(dǎo)致了交通擁擠、阻塞以及由此導(dǎo)致的交通事故的增加、環(huán)境污染的加劇，除了合理的交通規(guī)劃與管理外，運用現(xiàn)代化的高新技術(shù)，采集和處理各類交通信息，實時提供綜合交通信息服務(wù)，使用戶和管理者能夠?qū)崟r地了解交通狀況，建立快速有效的交通信息發(fā)布與智能交通引導(dǎo)系統(tǒng)是解決交通問題的根本，它涉及了交通、電子、通信、信息、計算機等多個產(chǎn)業(yè)。在日本，僅生產(chǎn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)的企業(yè)就有二十余家。美國在智能交通的投入已相當(dāng)于阿波羅登月計劃的5倍。2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁5.汽車電子最新研究成果各種動力系統(tǒng)全部采用電控電噴，正普及和提高：現(xiàn)代電控高壓直噴柴油機正大量用于轎車；電力電子模塊控制的混合動力驅(qū)動開始成為主流趨勢；氫燃料電池混合動力汽車的商業(yè)化有新進展；電控電噴復(fù)合火花點火發(fā)動機（Complexspark-ignitionengine）技術(shù)已經(jīng)成熟，現(xiàn)正大力推廣普及；高級電控均勻充氣壓燃（HCCI）發(fā)動機正加緊研究。2009-4-205.1

電控高壓現(xiàn)代直噴柴油機發(fā)展迅速電子控制的泵噴嘴或共軌噴油的直噴、增壓、中冷柴油機，采用多氣門、變截面增壓器、廢氣再循環(huán)和顆粒撲捉器等新技術(shù)；熱效率45%，可省油30%，裝于經(jīng)濟型轎車百公里油耗３升，排放達(dá)到EUⅣ，也可達(dá)到EUV；歐盟柴油機轎車，2002年已經(jīng)占轎車銷量的40%，其中法國60%，去年已達(dá)47%，預(yù)計很快將超過50%；壓電噴油器，速度更快，預(yù)噴、主噴和后噴，每沖程可噴油7次；噴油壓力提高，泵噴嘴噴油壓力Bosch達(dá)到2050bar，Delphi達(dá)到2000bar；第二代共軌噴油壓力由1350提高到1600，Denso達(dá)1800bar；美國決定發(fā)展柴油機轎車，EPA要求2006年中在全美生產(chǎn)（15ppm）的低硫柴油和柴油機轎車；我國也必將發(fā)展柴油機轎車，并生產(chǎn)低硫柴油。EPA是美國環(huán)境保護署(U.SEnvironmentalProtectionAgency)2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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電力電子模塊控制的混合動力汽車主流豐田的Prius投放2004年型，電機50kw500v，提高50%，由緊湊型發(fā)展成接近Camry的中等尺寸型，按EPA燃料經(jīng)濟性，城市60mpg，已被加州認(rèn)證為部分０排放（AT-PZEV），售價$20000美元、保證期8年/100000mi,年銷量將超過30-40萬輛；福特EscapeSUV、用I4、2.3L取代V6、Atkinson循環(huán)、排放AT-PZEV；戴克6座TourerSUV、用184kwV8柴油機＋50kw電動機、33mpg（7.1L/100km）；本田的AccordHEV，用VCM變排量發(fā)動機、經(jīng)濟性相當(dāng)于Civic；豐田L(fēng)exusRXHEVSUV，3.3LV6Atkinson；GM和戴克開發(fā)了弱混合動力輕卡，采用起動/發(fā)電機，發(fā)動機能自動停車、起動，具有制動再生，可降低油耗和排放；電動混合動力已經(jīng)是通用技術(shù)，汽油、柴油、天然氣、燃料電池任何一級動力都可采用；我國已經(jīng)將混合動力車列入科技部863計劃，正加快商業(yè)化；2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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氫燃料電池混合動力汽車有新發(fā)展氫燃料電池核心部件電池堆取得進展，BallardMark902型，是最優(yōu)化設(shè)計，UTC大氣壓力燃料電池堆，通用的電池堆能在-20℃（-4℉）低溫運轉(zhuǎn)；降低成本是實現(xiàn)商業(yè)化的關(guān)鍵，現(xiàn)在燃料電池系統(tǒng)的成本（包括配套部件和重整器）是$300/Kw，目標(biāo)成本是$50/Kw；氫氣配送和基礎(chǔ)設(shè)施獲得進步，其中壓縮氫氣前景看好；商業(yè)化邁出第一步，日本豐田、本田以租賃方式開始出售；通用燃料電池混合動力廂式貨車開始在華盛頓為郵政服務(wù)；美國燃料電池協(xié)會為商業(yè)化擬定了國際、國內(nèi)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；美國政府的2002年1月FreedomCAR、2003年1月FreedomFuel，分別投資5億和12億美元，開發(fā)燃料電池和氫氣配送系統(tǒng)，其中2004財政年度投資2.73億美元；我國863燃料電池汽車計劃進展很好，現(xiàn)正進行有關(guān)商業(yè)化的工作；2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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頁5.４電控復(fù)合火花點火發(fā)動機迅速普及采用缸內(nèi)直噴、增壓、分層稀薄燃燒等新技術(shù)，減小汽油機尺寸，提高輸出功率和部分負(fù)荷效率；關(guān)鍵技術(shù)是智能變氣門正時及升程（VVT-i），有多種形式如本田i-VTEC、Porsche變凸輪升程（varioCamPlus）和BMW的氣門電子(valvetronic)，引發(fā)了一系列變化，可變壓縮比、可變排量等；SiemensVDO汽車公司供給BMW的氣門電子，可以在0.3-9.7mm范圍內(nèi)無限制的連續(xù)改變進氣門升程，適應(yīng)怠速、加速、減速和全負(fù)荷等工況，消除了節(jié)氣門，降低泵氣損失，輕負(fù)荷時氣門升程控制在0.5-2mm，改善燃料汽化，可降低10%的燃油消耗；電子控制的電磁（或電液）氣門正時（EVT）系統(tǒng)，消除凸輪軸氣門推桿、正時鏈和驅(qū)動氣門的各種零部件，而由電磁鐵所取代，能使氣門在需要的任何時間、單獨或同時開關(guān)，改善燃料經(jīng)濟性15%，改善扭矩20-30%；現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)完全成熟，正普及推廣，如GM的DOD、本田的VCM變排量發(fā)動機，豐田的GR系列和VVT-i將普及；西門子VDO汽車公司開發(fā)了一項新技術(shù)叫做電子脈沖充氣（簡稱為EIC），Mazda62.0L已用于生產(chǎn)；英國正研發(fā)一種在兩沖程和四沖程之間自動切換的汽油機，稱為2/4SIGHT；2009-4-20汽車電子應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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高級電控均勻充氣壓燃發(fā)動機正加緊研究HCCI的基本原理是將燃料和空氣預(yù)先混合成稀薄氣體充入發(fā)動機的汽缸，隨后將其壓縮到較高的壓力和溫度直到發(fā)生類似汽油機的敲缸反應(yīng)，爆發(fā)溫度峰值不超過1850K，燃燒過程能夠在不形成顆粒和NOx排放的情況下完成；可使用多種燃料，是未來柴油機和汽油機