科技進(jìn)步帶動(dòng)汽車電子發(fā)展新趨勢(shì)

隨著我們的電子科技在不斷發(fā)展中，傳統(tǒng)的汽車電子系統(tǒng)也迎來(lái)了一個(gè)向更精細(xì)化發(fā)展機(jī)遇，將在汽車中占據(jù)更重要的地位。

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，包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、底盤(pán)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)。

在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展與完善，汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前已經(jīng)成為各主流汽車廠商的基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)成。各企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)定義了企業(yè)級(jí)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、傳輸協(xié)議、應(yīng)用層和故障診斷規(guī)范。不僅如此，為了保證遵守此協(xié)議的軟件的高質(zhì)量和短的開(kāi)發(fā)周期，整車廠商通常還規(guī)定了在開(kāi)發(fā)汽車電子產(chǎn)品時(shí)必須使用由專業(yè)軟件供應(yīng)商提供的協(xié)議棧軟件、相關(guān)的開(kāi)發(fā)工具，以及必須遵守的開(kāi)發(fā)和測(cè)試流程。擁有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、協(xié)議棧、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的流程可以使企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、供應(yīng)商開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品外包、內(nèi)部培訓(xùn)等方面變得更加高效、易于控制和管理。

隨著軟件和硬件技術(shù)的發(fā)展，尤其是隨著總線技術(shù)的引入，比如在上世紀(jì)90年代初出現(xiàn)的CAN總線系統(tǒng)，標(biāo)志著ECU發(fā)展的第二階段。汽車電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅加快了新技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)節(jié)約了成本。比如，多個(gè)ECU可以共用一個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào)，而無(wú)需復(fù)雜昂貴的接線。由于可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)廣泛的數(shù)據(jù)共享，新功能的增加更加容易，實(shí)現(xiàn)成本更加低廉。當(dāng)前汽車電子功能的多樣化和快速增長(zhǎng)都與汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用密切相關(guān)。得益于汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，現(xiàn)代汽車電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了低成本、高度靈活和可裁減性。

目前整個(gè)汽車電子系統(tǒng)通常由3~5個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，它們通常由動(dòng)力總成網(wǎng)絡(luò)(高速網(wǎng)絡(luò))、舒適系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(中低速網(wǎng)絡(luò))和信息娛樂(lè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(多媒體網(wǎng)絡(luò))構(gòu)成。它們由網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)互連，構(gòu)成一體化整車網(wǎng)絡(luò)。在高端技術(shù)方面，以Flexray總線為代表的時(shí)間觸發(fā)總線技術(shù)的發(fā)展成熟將促進(jìn)與安全相關(guān)的轉(zhuǎn)向控制等功能的發(fā)展。在低端，LIN總線應(yīng)用將更加廣泛，會(huì)出現(xiàn)更多集成了傳感器/執(zhí)行器/LIN的價(jià)格低廉的節(jié)點(diǎn)。

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(pán)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?？刂破魍ㄟ^(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(pán)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。總線技術(shù)是將各種汽車電子裝置連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，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。