電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用12畢業(yè)論文

1、甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 論 文汽車電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望系 別： 車輛工程系 專 業(yè)： 汽車電子技術(shù) 班 級(jí): 汽電11.1班 學(xué)生姓名: 鄭玲玲 指導(dǎo)教師： 翟愛(ài)霞 完成時(shí)間： 2013年10月15日 目錄摘要1Abstract2第一章 汽車電子的技術(shù)概況31.1汽車電子技術(shù)的發(fā)展概況31.1.1汽車電子技術(shù)回顧41.1.2現(xiàn)代汽車電子技術(shù)5第二章 汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)72.1汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀72.2汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)72.3汽車電子技術(shù)的應(yīng)用將使汽車發(fā)生以下主要變化102.4我國(guó)汽車電子行業(yè)呈現(xiàn)的七大特點(diǎn)分析11第三章 汽車電子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方案的介紹133.1車

2、控電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程133.2車控電子產(chǎn)品軟件開(kāi)發(fā)流程133.3車控電子產(chǎn)品代碼生成過(guò)程143.4汽車電子系統(tǒng)劃分14結(jié) 論16致 謝17參考文獻(xiàn)18摘要隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，汽車電子化的程度也越來(lái)越高。汽車電子技術(shù)是汽車技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物?？梢哉f(shuō)，今天的汽車已經(jīng)進(jìn)入電子控制的時(shí)代，而這一切都依賴于電子技術(shù)的發(fā)展。技術(shù)創(chuàng)新能力成為競(jìng)爭(zhēng)取勝的關(guān)鍵。世界各大汽車公司已把主攻方向轉(zhuǎn)向以微電子技術(shù)和信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)，開(kāi)發(fā)研制各種新車型，以此占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)。國(guó)外專家預(yù)測(cè)，汽車上裝備的電子裝置成本將占汽車整車成本的15%以上。汽車將由單純

3、的機(jī)械產(chǎn)品向高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，“電子汽車”走向未來(lái)。 關(guān)鍵詞： 汽車技術(shù) 汽車智能系統(tǒng) 智能化裝置AbstractThe auto industry and electronic industry development, in the modern bus, electronic technology used more widely, automobile electronic degree more and more is also high. Automobile electronic technology is auto technology and electronic

4、 techniques. Can say, todays cars have entered the electronic control period, but it all depends on the development of electronic technology. Foreign experts predict, bus equipment electronic device cost will account for more than 15% of the auto cost. Cars will be mechanical products from pure to a

5、dvanced mechtronie product direction, electronic car into the future.Key words: utomotive TechnologyAutomobile intelligence system Intelligent device 第一章 汽車電子的技術(shù)概況1.1汽車電子技術(shù)的發(fā)展概況汽車電子技術(shù)已經(jīng)全面覆蓋汽車行業(yè)。如今的汽車先進(jìn)的技術(shù)都于電子技術(shù)掛鉤：電噴發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)車窗、電動(dòng)座椅、電控車身穩(wěn)定系統(tǒng)、電子顯示屏、電控懸架等等。而如今的汽車都配備了一個(gè)電腦ECU來(lái)調(diào)節(jié)整個(gè)汽車的運(yùn)行，汽車電子技術(shù)已經(jīng)成了汽車技術(shù)進(jìn)步的最大源泉

6、。汽車本來(lái)是主要偏向于機(jī)械配合的一項(xiàng)技術(shù)，可就在近幾十年隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，各行各業(yè)都開(kāi)始提倡機(jī)電一體化。汽車也不例外，如今的汽車技工如果還停留在以前的純經(jīng)驗(yàn)積累式修車，那也只能證明他從事汽車行業(yè)的時(shí)間很久了而已。如今的汽車上都是動(dòng)輒數(shù)百個(gè)電子元件，數(shù)以捆計(jì)的汽車線路控制著汽車多個(gè)部門的協(xié)調(diào)工作，國(guó)外專家預(yù)測(cè)未來(lái)3-5年內(nèi)汽車上裝用的電子裝置成本將占汽車整車成本的25%以上，汽車將由單純的機(jī)械產(chǎn)品向高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，成為所謂的“電子汽車”。 當(dāng)然汽車并不是以前跟電路豪無(wú)關(guān)系，歸結(jié)起來(lái)，早期的汽車電路主要是能量的轉(zhuǎn)換，如今的電子技術(shù)主要在于汽車整體的控制。 點(diǎn)火系統(tǒng) 回顧一下汽車

7、上最早的電路非汽油機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)莫屬。要點(diǎn)燃汽缸里的汽油，就必須不停的產(chǎn)生火花，于是那時(shí)候的科學(xué)家利用了電磁感應(yīng)原理在汽車內(nèi)用線圈制造了一個(gè)小型變壓器使火花塞瞬間能產(chǎn)生極高的電壓而點(diǎn)火，這項(xiàng)技術(shù)在現(xiàn)代的汽車上依然通用。起動(dòng)系統(tǒng) 另外一項(xiàng)早期的汽車與電路相關(guān)的非起動(dòng)機(jī)莫屬，早期的汽車都是用手搖式起動(dòng)（就像如今的部分拖拉機(jī)），但手搖式對(duì)于女性很不方便。于是就又了起動(dòng)機(jī)的發(fā)明，據(jù)傳，起動(dòng)機(jī)的發(fā)明是由于一起事故的發(fā)生。一位英國(guó)紳士幫一位半路熄火的凱迪拉克姑娘起動(dòng)汽車時(shí)，起動(dòng)桿反打?qū)е逻@位紳士死亡，而這位紳士正是當(dāng)時(shí)通用老總的好朋友，于是一場(chǎng)技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)在老總的下令下開(kāi)始展開(kāi)，起動(dòng)機(jī)通過(guò)電能轉(zhuǎn)化為推動(dòng)飛輪旋

8、轉(zhuǎn)的機(jī)械能的工作形式也確立了下來(lái)。如今的起動(dòng)機(jī)依然是這樣的工作原理，只是做工和耐久度上更加完善了而已。 在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，汽車上的電子技術(shù)也僅僅局限于電機(jī)帶動(dòng)的工作方面，可以說(shuō)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，汽車僅僅是一個(gè)帶了幾個(gè)電路的“純”機(jī)械怪獸而已。但隨著科學(xué)家對(duì)電子技術(shù)的突破發(fā)展，汽車電子技術(shù)也迎來(lái)了春天。 1.1.1汽車電子技術(shù)回顧車電子技術(shù)的發(fā)展及其大規(guī)模地應(yīng)用是從20世紀(jì)70年代末開(kāi)始的，從20世紀(jì)70年代到80年代，大致經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段。 第一個(gè)發(fā)展階段為1971年以前，開(kāi)始生產(chǎn)技術(shù)起點(diǎn)較低的交流發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器、電子閃光器、電子喇叭、間歇刮水裝置、汽車收音機(jī)、電子點(diǎn)火裝置和數(shù)字鐘等。

9、第二個(gè)發(fā)展階段為19741982年，以集成電路和16位以下的微處理器在汽車上的應(yīng)用為標(biāo)志。主要包括電子燃油噴射、自動(dòng)門鎖、程控駕駛、高速警告系統(tǒng)、自動(dòng)燈光系統(tǒng)、自動(dòng)除霜控制、防抱死系統(tǒng)、車輛導(dǎo)向、撞車預(yù)警傳感器、電子正時(shí)、電子變速器、閉環(huán)排氣控制、自動(dòng)巡航控制、防盜系統(tǒng)、實(shí)車故障診斷等電子產(chǎn)品。這期間最具代表性的是電子汽油噴射技術(shù)的發(fā)展和防抱死(ABS)技術(shù)的成熟，使汽車的主要機(jī)械功能用電子技術(shù)來(lái)控制。但是，在此階段機(jī)械與電器的聯(lián)接并不十分理想。 第三個(gè)發(fā)展階段為19821990年，微電腦在汽車上的應(yīng)用日趨可靠和成熟，并向智能化方向發(fā)展。開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品有胎壓控制、數(shù)字式油壓計(jì)、防睡器、牽引力控制、

10、全輪轉(zhuǎn)向控制、直視儀表板、聲音合成與識(shí)別器、電子負(fù)荷調(diào)節(jié)器、電子道路監(jiān)視器、蜂窩式電話、可熱式擋風(fēng)玻璃、倒車示警、高速限制器、自動(dòng)后視鏡系統(tǒng)、道路狀況指示器、電子冷卻控制和寄生功率控制等。 從2005年開(kāi)始，可以說(shuō)進(jìn)入了汽車電子技術(shù)的第四個(gè)發(fā)展階段。微波系統(tǒng)、多路傳輸系統(tǒng)、ASKS-32位微處理器、數(shù)字信號(hào)處理方式的應(yīng)用，使通訊與導(dǎo)向協(xié)調(diào)系統(tǒng)、自動(dòng)防撞系統(tǒng)、動(dòng)力最優(yōu)化系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛與電子地圖技術(shù)得到發(fā)展，特別是智能化汽車的出現(xiàn)。當(dāng)然目前第三代技術(shù)有些我們都還沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)。 汽車電子化是現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標(biāo)志。從現(xiàn)代汽車上所使用的電子設(shè)備的價(jià)格比例看，歐美汽車上所用的電子設(shè)備的價(jià)格已占到整車價(jià)格的

11、15%20%，而我國(guó)生產(chǎn)的汽車，目前所用的電子設(shè)備的價(jià)格只占到整車價(jià)格的2.5%。從世界汽車電子市場(chǎng)的銷售來(lái)看，1991年，每輛汽車平均消耗電子產(chǎn)品的費(fèi)用只占到整車的10%，1998年則接近15%，而2003年已經(jīng)提高到20%，某些車型則更高?，F(xiàn)代汽車電子技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，改善了汽車行駛的穩(wěn)定性和舒適性，推動(dòng)了汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且還為電子產(chǎn)品開(kāi)拓了更加廣闊的市場(chǎng)，從而推動(dòng)了電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。作為汽車產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物，汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)駛上了快車道。1.1.2現(xiàn)代汽車電子技術(shù)汽車電子是車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置的總稱。車體汽車電子控制裝置

12、，包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)和車身電子控制系統(tǒng)（車身電子ECU）。汽車電子最重要的作用是提高汽車的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和娛樂(lè)性。用傳感器、微處理器MPU、執(zhí)行器、數(shù)十甚至上百個(gè)電子元器件及其零部件組成的電控系統(tǒng)。 汽車電子化被認(rèn)為是汽車技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中的一次革命，汽車電子化的程度被看作是衡量現(xiàn)代汽車水平的重要標(biāo)志，是用來(lái)開(kāi)發(fā)新車型，改進(jìn)汽車性能最重要的技術(shù)措施。汽車制造商認(rèn)為增加汽車電子設(shè)備的數(shù)量、促進(jìn)汽車電子化是奪取未來(lái)汽車市場(chǎng)的重要的有效手段。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，從1989年至2000年，平均每輛車上電子裝置在整個(gè)汽車制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪華轎車上，使用單片微型計(jì)算

13、機(jī)的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到48個(gè)，電子產(chǎn)品占到整車成本的50%以上，目前電子技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到汽車所有的系統(tǒng)。 按照對(duì)汽車行駛性能作用的影響劃分，可以把汽車電子產(chǎn)品歸納為兩類：一類是汽車電子控制裝置，汽車電子控制裝置要和車上機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行配合使用，即所謂“機(jī)電結(jié)合”的汽車電子裝置；它們包括發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身電子控制。例如電子燃油噴射系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制、防滑控制、牽引力控制、電子控制懸架、電子控制自動(dòng)變速器、電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向等，另一類是車載汽車電子裝置，車載汽車電子裝置是在汽車環(huán)境下能夠獨(dú)立使用的電子裝置，它和汽車本身的性能并無(wú)直接關(guān)系。它們包括汽車信息系統(tǒng)（行車電腦）、導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車音響及電視娛樂(lè)系統(tǒng)

14、、車載通信系統(tǒng)、上網(wǎng)設(shè)備等。 目前電子技術(shù)發(fā)展的方向向集中綜合控制發(fā)展：將發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)，集成為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合控制（PCM）；將制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)（ABS）、牽引力控制系統(tǒng)（TCS）和驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)（ASR）綜合在一起進(jìn)行制動(dòng)控制；通過(guò)中央底盤控制器，將制動(dòng)、懸架、轉(zhuǎn)向、動(dòng)力傳動(dòng)等控制系統(tǒng)通過(guò)總線進(jìn)行連接。控制器通過(guò)復(fù)雜的控制運(yùn)算，對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，將車輛行駛性能控制到最佳水平，形成一體化底盤控制系統(tǒng)（UCC）。 由于汽車上的電子電器裝置數(shù)量的急劇增多，為了減少連接導(dǎo)線的數(shù)量和重量，網(wǎng)絡(luò)、總線技術(shù)在此期間有了很大的發(fā)展?？偩€技術(shù)是將各種汽車電子裝置連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，

15、通過(guò)數(shù)據(jù)總線發(fā)送和接收信息。電子裝置除了獨(dú)立完成各自的控制功能外，還可以為其它控制裝置提供數(shù)據(jù)服務(wù)。由于使用了網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了布線，減少了電氣節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和導(dǎo)線的用量，使裝配工作更為簡(jiǎn)化，同時(shí)也增加了信息傳送的可靠性。通過(guò)數(shù)據(jù)總線可以訪問(wèn)任何一個(gè)電子控制裝置，讀取故障碼對(duì)其進(jìn)行故障診斷，使整車維修工作變得更為簡(jiǎn)單。第二章 汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛?？梢哉f(shuō)，今天的汽車已經(jīng)進(jìn)入了電腦控制的時(shí)代。 電子技術(shù)在汽車上最初的應(yīng)用始于50年代人們開(kāi)始在汽車上安裝的電子管收音機(jī)，60年代初，汽車上應(yīng)用了硅整流交流發(fā)電機(jī)和晶體管

16、調(diào)節(jié)器，到60年代中期，汽車上開(kāi)始采用晶體管電壓調(diào)節(jié)器和晶體管點(diǎn)火裝置。但更多地應(yīng)用電子技術(shù)則是在70年代以后為解決汽車安全、污染和節(jié)油三大問(wèn)題而出現(xiàn)的。70年代中期，微機(jī)在汽車上得以應(yīng)用，給汽車工業(yè)帶來(lái)了劃時(shí)代的變革。國(guó)外專家預(yù)測(cè)汽車上裝用的電子裝置成本將占汽車整車成本的15以上；汽車將由單純的機(jī)械產(chǎn)品向高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品方向發(fā)展，成為所謂的“電子汽車”。2.1汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 汽車電子技術(shù)目前發(fā)展的特征：汽車電子技術(shù)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間積累后，目前正處于全面快速發(fā)展的階段，其特征主要體現(xiàn)在：功能多樣性。從最初的發(fā)動(dòng)機(jī)電子點(diǎn)火與噴油，發(fā)展到如今的各種控制功能，如自動(dòng)巡航、自動(dòng)啟停、自動(dòng)避撞

17、等技術(shù)一體化。從最初的機(jī)電部件松散組合到如今的機(jī)液電磁一體化，如直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)電控共軌燃料噴射系統(tǒng)。系統(tǒng)集成化。從最初單一控制發(fā)展到如今的多變量多目標(biāo)綜合協(xié)調(diào)控制，如動(dòng)力總成綜合控制、集成安全控制系統(tǒng)等。通信網(wǎng)絡(luò)化。從初期的多子系統(tǒng)分別工作到如今的分布式模塊化控制器局部網(wǎng)絡(luò)，如以CAN總線為基礎(chǔ)的整車信息共享的分布式控制系統(tǒng)，以及無(wú)線通信為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程高頻網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。2.2汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)在過(guò)去10年里，汽車工業(yè)發(fā)生了兩個(gè)顯著變化。一是，增長(zhǎng)的基點(diǎn)正在從經(jīng)歐美市場(chǎng)向以亞洲國(guó)家為主的發(fā)展中地區(qū)市場(chǎng)轉(zhuǎn)移。數(shù)據(jù)顯示，20072012年亞洲和歐洲將會(huì)主導(dǎo)全球汽車產(chǎn)量的89，BRICs和亞洲的其他國(guó)

18、家將成為汽車消費(fèi)的主力軍。二是，在市場(chǎng)成熟的歐美國(guó)家，汽車的性能的提高更多地依賴于電子技術(shù)。有研究表明，從1989年至2005年，電子設(shè)備在整車制造成本所占比例，由16增至30以上。而目前每部新車的IC的成本約在310美元左右，估計(jì)到2010年將增長(zhǎng)到350美元左右。無(wú)論是市場(chǎng)重心向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，還是技術(shù)重心向電子技術(shù)傾斜，都將勢(shì)必影響到汽車電子發(fā)展的方向。而且，其技術(shù)本身也將面臨著來(lái)自性能、安全以及環(huán)保法規(guī)多方面的苛刻要求。今后10年，電子技術(shù)在汽車工業(yè)中扮演著多大的作用，它又應(yīng)該如何承擔(dān)起汽車電子化的重任？20世紀(jì)90年代，汽車電子技術(shù)進(jìn)入了其發(fā)展的第三個(gè)階段，這是對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展最有價(jià)

19、值、最有貢獻(xiàn)的階段，也將是優(yōu)化人汽車環(huán)境的整體關(guān)系最為重要的階段。超微型磁體、超高效電機(jī)及集成電路的微型化，為汽車上的集中控制提供了基礎(chǔ)(例如制動(dòng)、轉(zhuǎn)向和懸架的集中控制以及發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的集中制)。同時(shí)，智能化集成傳感器和智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)將付諸實(shí)用，數(shù)字式信號(hào)處理方式將應(yīng)用于聲音識(shí)別、安全碰撞、適時(shí)診斷和導(dǎo)航系統(tǒng)等。 未來(lái)的智能化集成傳感器，不僅應(yīng)能提供用于模擬和處理的信號(hào)，而且還能對(duì)信號(hào)做放大和處理。同時(shí)，它還能自動(dòng)進(jìn)行時(shí)漂、溫漂和非線性的自校正，具有較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號(hào)的質(zhì)量不受影響，即使在特別嚴(yán)酷的使用條件下，仍能保持較高的精度。它還具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，從而

20、免受機(jī)械特性的影響。微處理機(jī)已廣泛地應(yīng)用于安全、環(huán)保、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、速度控制和故障診斷中。目前，美國(guó)汽車用微處理機(jī)，8位的占多數(shù)，約占總量的65%。16位和32位微處理機(jī)正在迅速地?cái)U(kuò)大市場(chǎng)；近兩年來(lái)，16位的用量增加約50%，而8位的只增加11%。隨著汽車電子技術(shù)應(yīng)用的增加，對(duì)有關(guān)控制軟件的需求也將會(huì)增加，并可能要求進(jìn)一步計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。因此，要求使用多種軟件，并開(kāi)發(fā)出通用的高水平語(yǔ)言，以滿足多種硬件的要求。到2000年，汽車計(jì)算機(jī)總的單臺(tái)處理能力將達(dá)到現(xiàn)在典型計(jì)算機(jī)主機(jī)的水平。轎車上多通道傳輸網(wǎng)絡(luò)將大大地依賴于軟件。軟件總數(shù)的增加及其功能的提高，將使計(jì)算機(jī)能夠完成越來(lái)越復(fù)雜的任務(wù)。多通道傳輸技

21、術(shù)多通道傳輸技術(shù)的采用，對(duì)電子控制集成化的實(shí)現(xiàn)是十分必要和有效的。采用這種技術(shù)后，使各個(gè)數(shù)據(jù)線成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，以便分享汽車中心計(jì)算機(jī)的信息。微處理機(jī)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收其他單元的信號(hào)。傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間要有一個(gè)新式接口，以便與多通道傳輸系統(tǒng)相聯(lián)系。集成化技術(shù)汽車電子技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨向是功能集成化，從而實(shí)現(xiàn)更經(jīng)濟(jì)、更有效以及可診斷的數(shù)據(jù)中心。如傳感器系統(tǒng)的集成化可減少布線，簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，并可使傳感器系統(tǒng)的體積減小60%-80%。光導(dǎo)纖維汽車電子技術(shù)的進(jìn)步，已使各系統(tǒng)控制走向集中，形成整車控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)除了中心電腦外，甚至包括多達(dá)23個(gè)微處理器及大量傳感器和執(zhí)行部件，組成一個(gè)龐大而復(fù)雜的信息交換與控

22、制系統(tǒng)，車用計(jì)算機(jī)的容量要求已與現(xiàn)代PC機(jī)不相上下，計(jì)算速度則要求更高。由于汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)量日益增多，采用高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)日益顯得必要。光導(dǎo)纖維可為此傳輸網(wǎng)絡(luò)提供傳輸介質(zhì)，以解決電子控制系統(tǒng)防電磁干擾的問(wèn)題。隨著光導(dǎo)纖維的成本不斷降低，它的應(yīng)用也將降低汽車各有關(guān)方面的成本。此外采用不同線束的表面安裝技術(shù)、多層印刷電路板和厚膜混合技術(shù)，將使電子控制器件變得更為緊湊，因此，作為變革電子產(chǎn)品安裝形態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)也將起重要的作用。汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)由于汽車電子技術(shù)功能的日益強(qiáng)大和系統(tǒng)的日益復(fù)雜化，汽車電子設(shè)備發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)是大量使用微處理機(jī)來(lái)改善汽車的性能。隨著電控器件在汽車上越來(lái)越多的應(yīng)用，

23、車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來(lái)越重要。為了進(jìn)一步提高行駛的經(jīng)濟(jì)性、溫度及車速等信息必須在不同控制單元間交換。由此，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、高可靠性及價(jià)廉是對(duì)汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。在該系統(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)。主處理器收集整理各從處理機(jī)的數(shù)據(jù)，并生成車況顯示。通信控制器保證數(shù)據(jù)的正常流動(dòng)。國(guó)內(nèi)汽車電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀縱觀近幾十年來(lái)汽車技術(shù)方面的重大成就，幾乎無(wú)一例外地是應(yīng)用電子技術(shù)的結(jié)果，而且20世紀(jì)80年代以來(lái)，汽車工業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步，也是以電子技術(shù)(特別是計(jì)算機(jī)、集成電路技術(shù))

24、為動(dòng)力而實(shí)現(xiàn)的。采用電子技術(shù)是解決汽車所面臨的諸多技術(shù)問(wèn)題的最佳方案。因此，一個(gè)國(guó)家電子產(chǎn)業(yè)的水平及其在汽車工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況如何，就決定了它在未來(lái)的世界汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中能否掌握主動(dòng)權(quán)。目前，國(guó)產(chǎn)汽車的電子技術(shù)應(yīng)用多數(shù)還處于初級(jí)階段。只有少數(shù)廠家，主要集中在一些中外合資的汽車上，開(kāi)始采用電子控制裝置。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在采用的電子裝置主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射、電子點(diǎn)火控制、汽車安全性方面的安全氣囊、ABS等領(lǐng)域，而且多數(shù)為直接引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品組裝。國(guó)內(nèi)科研院所目前有關(guān)汽車電子技術(shù)應(yīng)用的研究也主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)控制、電控懸架、ABS系統(tǒng)等幾個(gè)方面，在汽車的電子網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、GPS導(dǎo)航及智能交通系統(tǒng)的研究等方面與國(guó)外還

25、有一定差距。近年來(lái)，我國(guó)將汽車工業(yè)提到了較高的位置?？梢灶A(yù)料，隨著國(guó)產(chǎn)汽車的技術(shù)進(jìn)步，汽車領(lǐng)域的電子新技術(shù)必將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，國(guó)產(chǎn)汽車積極采用電子裝置指日可待。雖然我們要趕上國(guó)際汽車界的最高水平還有一段路要走，但將來(lái)在世界汽車技術(shù)尤其是汽車電子技術(shù)應(yīng)用這一領(lǐng)域，我國(guó)必將占有一席之地。2.3汽車電子技術(shù)的應(yīng)用將使汽車發(fā)生以下主要變化汽車的機(jī)械結(jié)構(gòu)還將發(fā)生重大的變化，汽車的各種操縱系統(tǒng)向電子化和電動(dòng)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“線操控”。用導(dǎo)線代替原來(lái)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如“導(dǎo)線制動(dòng)”、“導(dǎo)線轉(zhuǎn)向”、“電子油門”等。 一、汽車12伏供電系統(tǒng)向42伏轉(zhuǎn)化。 隨著汽車電子裝置越來(lái)越多，消耗的電能正在大幅度地增加

26、?，F(xiàn)有的12伏動(dòng)力電源，已滿足不了汽車上所有電氣系統(tǒng)的需要。今后將采用集成起動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)42伏供電系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)最大輸出功率將會(huì)由目前的1千瓦提高到8千瓦左右，發(fā)電效率將會(huì)達(dá)到80以上。42伏汽車電氣系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，將會(huì)使汽車電器零部件的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)發(fā)生重大的變革，機(jī)械式的繼電器、熔絲式保護(hù)電路將被淘汰。 二、汽車電子技術(shù)的應(yīng)用將使汽車更加智能化。智能汽車裝備有多種傳感器，能夠充分感知駕車者和乘客的狀況，交通設(shè)施和周邊環(huán)境的信息，判斷乘員是否處于最佳狀態(tài)，車輛和人是否會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，并及時(shí)采取對(duì)應(yīng)措施。 今天，社會(huì)進(jìn)入了信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，人們希望汽車不僅僅是一種代步工具，更希望在汽車是生活及工作范圍的一種

27、延伸，在汽車上就像呆在自己的辦公室和家里一樣，可以收聽(tīng)廣播，打電話，上互聯(lián)網(wǎng)，處理工作。隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，汽車也將步入多媒體時(shí)代。利用 w1ndows 操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的車載計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)，具有信息處理、通訊、導(dǎo)航、防盜、語(yǔ)言識(shí)別、圖像顯示和娛樂(lè)等功能。可以預(yù)見(jiàn)到的將來(lái)，汽車裝置自動(dòng)導(dǎo)航和輔助駕駛系統(tǒng)，駕駛員可把行車的目的地輸入到汽車電腦中，汽車就會(huì)沿著最佳行車路線行駛到達(dá)目的地。人們可以通過(guò)語(yǔ)言識(shí)別系統(tǒng)操縱著車內(nèi)的各種設(shè)施，一邊駕駛著汽車，一邊欣賞著音樂(lè)電視，還可上網(wǎng)預(yù)定飯桌、機(jī)票等 。2.4我國(guó)汽車電子行業(yè)呈現(xiàn)的七大特點(diǎn)分析汽車電子信息產(chǎn)品是一大市場(chǎng)，市場(chǎng)將年增7%，車載遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)市

28、場(chǎng)達(dá)到200億美元。據(jù)汽車用品之家社區(qū)，專家介紹隨著我國(guó)汽車業(yè)發(fā)展迅速，目前我國(guó)汽車電子業(yè)呈現(xiàn)出七大發(fā)展特點(diǎn)： 一、汽車工業(yè)正處于科技創(chuàng)新時(shí)代，傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品成為高新技術(shù)產(chǎn)品，汽車產(chǎn)業(yè)已成為高新技術(shù)裝備起來(lái)的產(chǎn)業(yè)。 二、法規(guī)和市場(chǎng)推動(dòng)著汽車電子信息技術(shù)的發(fā)展，能源、排放、噪聲、安全法規(guī)日趨嚴(yán)格，客戶對(duì)舒適性的要求不斷提高，推動(dòng)著汽車電子信息技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)也將實(shí)施歐排放標(biāo)準(zhǔn)，歐洲將實(shí)施歐排放標(biāo)準(zhǔn)，德國(guó)已開(kāi)發(fā)出百公里油耗一升的汽車。提升汽車安全性的安全帶、安全氣囊、ABS、ASR等都已智能化。 三、汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)微處理器的規(guī)模越來(lái)越大。汽車微處理器越來(lái)越多，有的車型達(dá)60個(gè)，并采用LIN、CAN

29、網(wǎng)絡(luò)控制，汽車電子產(chǎn)品已占汽車總成本的1/3，軟件部分占 4%，這一兩年預(yù)計(jì)將超過(guò)10%。IC也將不斷趨于集成化，如今的一個(gè)IC可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于以前多個(gè)IC的功能。為適應(yīng)電子系統(tǒng)發(fā)展需求，汽車供電系統(tǒng)將從 12V發(fā)展到42V。 四、將普及電控電噴系統(tǒng)，提高動(dòng)力系統(tǒng)效率，可以看出所有發(fā)動(dòng)機(jī)已采用了電子技術(shù)，廠商也正在普及和提高：電控高壓共軛柴油機(jī)正大量研究，電力電子模塊混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)成驅(qū)動(dòng)主力，氫燃料電池混合動(dòng)力汽車商業(yè)化取得新進(jìn)展，電控復(fù)合火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)迅速普及，高級(jí)電控均勻充氣壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)正加緊研究。 五、線控或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)迅速發(fā)展，線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)正加緊研究，線控將取代機(jī)械系統(tǒng)，汽車底盤將發(fā)生革

30、命性變化。 六、ITS正迅速興起，包括汽車的智能化、公路的自動(dòng)化和導(dǎo)航系統(tǒng)等。七、綜合控制成為汽車電子信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，包括動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、底盤與安全系統(tǒng)、車身與防盜系統(tǒng)等，遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)將使藍(lán)牙技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車，汽車智能化將不斷升級(jí)。第三章 汽車電子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方案的介紹3.1車控電子產(chǎn)品的開(kāi)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(kāi)發(fā)周期，一般應(yīng)采取軟硬件同步開(kāi)發(fā)的方案。車控電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工具對(duì)軟硬件的同步開(kāi)發(fā)、調(diào)試提供了很好的支持。車控電子產(chǎn)品的軟件開(kāi)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(kāi)發(fā)分為硬件描述、硬件設(shè)計(jì)、硬

31、件調(diào)試等步驟。當(dāng)軟件設(shè)計(jì)完成后，通過(guò)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(guò)這種開(kāi)發(fā)方式，縮短了產(chǎn)品上市的時(shí)間。 3.2車控電子產(chǎn)品軟件開(kāi)發(fā)流程汽車車控電子產(chǎn)品軟件開(kāi)發(fā)流程是“V”形開(kāi)發(fā)流程?！癡”形開(kāi)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。 如圖3.1所示。圖2.1樣式在功能設(shè)計(jì)階段使用的主要工具是MATLAB。通過(guò)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)工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

32、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(kāi)始該階段之前，需要使用Real Time Workshop、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。 3.3車控電子產(chǎn)品代碼生成過(guò)程在進(jìn)行向標(biāo)準(zhǔn) C代碼的轉(zhuǎn)換的過(guò)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(guò)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(guò)程。 如圖3.2所示。圖2.2樣式3.4汽車電子系統(tǒng)劃分汽車電子產(chǎn)品可分為兩大類：1. 汽車電子控制裝置，包括動(dòng)力總成控制、底盤和車身電子控制、舒適和防盜系統(tǒng)。2. 車載汽車電子裝置，包括汽車信息系統(tǒng)(車載電腦)、汽車胎壓監(jiān)