导科论文

论文题目浅谈电子信息技术在现代生活中的应用 汽车电子技术在汽车上的应用系 别 电子信息系专业名称 电子信息科学与技术 学生姓名 施文鉴学 号 03140221完成日期 2013年12月2日摘 要 随着社会发展，我们已经进入了信息爆炸时代，而电子信息技术在其中发挥着作用越来越大，应用也越来越广，尤其是汽车电子技术，不仅推动了汽车工业的发展，同时也极大地促进了电子产品 市场的发展。现代汽车电子技术在改善汽车动力性、经济性、安全性、行驶稳定性和乘坐舒 适性等方面发挥着不可替代的作用。 本文将会讲述汽车电子技术的发展历程，应用，发展趋势关键词：汽车电子技术 现代生活 发展趋势 正 文汽车电子技术的发展历程 汽车电子技术的发展历程可以划分为 3 个阶段：单独控制阶段、集中控制阶段及网络控制阶段。（1）单独控制阶段这一阶段又可以分为初始阶段和成长阶段两个过程。 20 世纪 50 年代到 60年代，是电子技术发展的初始阶段，这一时期的特征是出现替代机械构造的置换型分立电子装置，发展独立性的零部件，如发动机的电子点火模块等，解决的主要问题是减少维护、维修，提高汽车有关性能和降低成本。从 20 世纪 60 年代后期到 70 年代，汽车电控系统多采用模拟电路的 ECU，单独对汽车某一系统，如燃油喷射系统、点火系统等进行控制，即出现了将各种分立电子装置组合起来的分立的电子系统，这一时期解决的主要问题是节能、减少污染、提高安全性。由于在采用模拟电路的 ECU 控制系统中，要增加控制功能，就必须增加与实现该项功能控制逻辑相应的电路，这样必然会使 ECU 的尺寸增加很大，对于安装空间有限的汽车来讲很不适用。所以这一时期的汽车电控系统采用一个 ECU 控制汽车的一个系统的单独控制方式。（ 2）集中控制阶段随着电子技术的迅猛发展，用于汽车电控系统的 ECU 由于采用了数字电路及大规模集成电路，其集成度愈来愈高，微处理机 CPU 运算速度的不断提高和存储容量的增加使其控制功能大大增加，并具有各种备用功能。另外，与汽油喷射控制、点火控制及其他控制系统相关的各种控制器，由于所用的传感器很多都可以通用，如水温传感器，进气温度传感器，负荷、车速(转速) 传感器等，因此将控制功能集中化，就可以不必按功能不同设置传感器和 ECU，而是将多种控制功能集中到一个 ECU 上，不同控制功能所共同需要的传感器也就只设置一个。这种控制方式就叫集中控制系统，也就是汽车微机控制系统。（ 3）网络控制阶段随着电子技术的发展，汽车中的电控系统大大增加。 20 世纪 90 年代以前，多数汽车中的电控系统各自独立地进行，不同的控制单元对一些传感器信息进行重复或冗杂的处理。一辆利用传统布线方式设计的高档车中，其电线长度可达2000 多米，电气节点数可能高达 1500 余个，而且根据经验，上述数字大约每 10年翻一番。在这种情况下，粗大的线束与汽车中有限的可用空间的矛盾就日益尖锐。继续采用集中控制方式当然是最可行的方式之一，但由于存在计算机运算速度的限制及汽车电子设备实时控制的需求矛盾，在汽车中纯粹采用这种控制方式就显得不太合适了。采用网络控制方式，在一些控制单元(ECU) 中实现数据共享，不但在不增加新的传感器的执行机械的情况下可优化系统的整体性能，而且还可以简化整车电气布线，克服了线路杂乱现象，便于故障诊断，并可以实现汽车控制信息传输的网络化。目前，国外各大知名汽车和汽车电气设备制造厂家已经开发出了多种汽车电气网络，如 ABUS、 CAN、 CCD、 J1850、 PALMNET、 VAN 等。目前，在汽车上得到广泛应用的网络技术是 CAN 总线及 LIN 总线技术。应用自 20 世纪 70 年代以来，电子技术开始在汽车上快速发展和广泛应用， 尤其是近几年各 种排放性能、 燃油经济性和日安全性能等法规的强制性要求， 极大推动了电子技术在汽车领 域的推广使用，使汽车电子化程度不断提高，性能不断加强。 作为汽车工业与电子工业的结合，汽车电子产业得到了飞速发展。而汽车电子技术作用于汽车的方方面面，具体来说，其应用可分为以下四个方面（一）动力传动电子控制系统。主要包括发动机电子控制（包括汽油机和柴油机） 、自动变速器控制（ECT、CVT/ECVT 等）以及动力传动总成的综合电子控制等。控制系统主要由各种传感器、执行机构和电控单 元（ECU）组成。其主要是保证汽车在不同的工况下均能处在最佳状态下运行，并简化驾驶 员的有关操作， 从而降低油耗和排放， 减少动力传动系统的冲击， 减轻驾驶人员的劳动强度， 提高汽车的动力性、经济性和舒适性。 （二）底盘电子控制系统。包括制动防滑与动态车身控制系统（ABS/ASR、ESP/VDC）,牵引力控制系统、悬架及车 高控制系统、轮胎监测系统(TPMS)、巡航控制系统（CCS） 、转向控制系统(如 4WS)、驱动控 制系统（如 4WD）等。其主要用于提高汽车的安全性、舒适性和动力性等。近些年来，这类控制系统开始在普通轿车上广泛采用。 （三）车身电子控制系统 主要包括安全气囊（SRS） 、自动座椅、自动空调控制、车内噪音控制、中央防盗门锁、 视野照明控制、自动刮水器、自动门窗、自动防撞系统以及满足不同用电设备的电源管理系 统。主要是用来增强汽车的安全性、舒适性和方便性。 （四）多媒体娱乐、通讯系统 主要包括车载多媒体系统、驾驶员信息系统、语音系统、智能交通系统(ITS)、车辆导航 系统(GPS/DGPS 等)、计算机网络系统、状态监侧与故障诊断系统等。用于联结“人车 外界环境信息” ，以及协调整车各部分的电子控制功能汽车电子技术应用的发展趋势 在过去 10 年里， 汽车工业发生了两个显著变化。一是，增长的基点正在从经欧美市场向以亚洲国家为主的发展中地区市场转移。数据显示， 20072012年亚洲和欧洲将会主导全球汽车产量的 89， BRICs 和亚洲的其他国家将成为汽车消费的主力军。二是，在市场成熟的欧美国家， 汽车的性能的提高更多地依赖于电子技术。有研究表明，从 1989 年至 2005 年，电子设备在整车制造成本所占比例，由 16增至 30以上。而目前每部新车的 IC 的成本约在 310 美元左右，估计到 2010 年将增长到 350 美元左右。无论是市场重心向发展中国家转移，还是技术重心向电子技术倾斜，都将势必影响到汽车电子发展的方向。而且，其技术本身也将面临着来自性能、安全以及环保法规多方面的苛刻要求。今后 10 年， 电子技术在汽车工业中扮演着多大的作用，它又应该如何承担起汽车电子化的重任？德尔福通过对推动全世界新技术、产品和市场发展的全球趋势全面的调查和研究，发现汽车电子行业的未来就是绿色性环保性、安全性和连通通讯。121、 环保性 全球汽车行业最主要的发展趋势就是倾向于发展高效燃料、低碳排放量的发动机。目前有许多选择方案。其一就是先进的柴油发动机和电子控制系统，在公路驾驶时，其燃料经济性比汽油发动机提高 30%40%。其二就是电动动力系统或混合动力汽车(HEVs) 。混合动力汽车技术应用有许多结构，但都涉及一个小型电池组、一个电子控制器及一个可以使汽车发动机在停车时自动关闭并在发动机自动重启前对汽车进行再次电动加速的电动机。混合动力汽车系统可以提高汽车的燃油经济性达 30%40%，并降低碳排放达 60%。纯电动汽车的研发工作仍在继续，而且范围已拓展至电动汽车或插入式混合动力汽车。这些汽车采用更大的电池组，可以在纯电动驱动的情况下，行驶更长的距离。最后，供应商和汽车制造商还正在开发汽缸压力传感和均质充量压燃燃烧(HCCI) 等系统，以在经济性和汽油发动机排放方面取得更大的进展。所有这些动力系统的创新技术都将在未来的515 年里为全世界的汽车增加大量电子内容。2、 安全性 汽车电子发展的第二大趋势是安全性。市场对于能够保证驾驶更加安全的技术和产品有着庞大的需求。我们已经在被动安全技术取得了重大的进展即在汽车发生碰撞时为驾驶者和乘客提供保护的技术和产品，如碰撞传感器、气囊、安全带、随动转向结构、以及金属板冲撞区等产品和技术已经在汽车碰撞事故中挽救了许多人的生命，并减少了人员伤害。但是，最新的发展方向是主动安全性，通过采用雷达、光学和超声波传感器等技术，测量汽车与周围物体的距离和接近物体时的速度。该数据可用于提醒驾驶者控制汽车的驾驶速度，避免可能发生的碰撞事件。该信息还可用于控制制动器或转向系统，以自动避免碰撞。该碰撞避免系统可以降低全球事故率以及汽车事故的昂贵成本。3、 连通通讯 汽车电子发展的第三大趋势是汽车的通讯连通性。如今，全世界的消费者都可以在家中和办公室享受数字电子技术和无线基础设施所带来的方便，比如手机、硬盘驱动器上的数字压缩音乐和视频、数字电视播放、 Wi-Fi、音频和电视卫星广播(XM/Sirius、 DirecTV) 以及 GPS 等。现在，消费者开始希望在其汽车和卡车里享有同样的技术和通讯便利，以使驾驶过程更加高效、方便、充满情趣。GPS 导航、车载信息服务(嵌入式手机和其它双向无线链接所带来的自动电信) 、卫星广播以及后座电视等产品和技术就是顺应这一趋势的最好例证。世界各国都在开发前面提到的环保性、安全性和连通通讯的汽车电子产品。然而，在产品推出的时间安排和所采用的技术标准方面还是有所不同。日本在许多汽车电子创新产品如导航和混合动力汽车方面都引领世界。欧洲在导航系统方面紧随其后，但是在手机技术和手机车载信息服务方面却处于领先地位。北美在开发导航市场方面紧随日本和欧洲，但却是首先采用车载信息服务和开发卫星广播和视频系统的地区。而且，虽然日本最早开发出混合动力汽车产品，但如今北美市场正成为混合动力汽车发展最快的市场。 世界各地的许多技术标准也在不断的发展。最典型的例子就是 GSM 和 CDMA等手机标准。欧洲已广泛采用 GSM 及其衍生技术，而北美则允许使用 GSM 和 CDMA作为手机服务提供商之间竞争的基础。亚洲各国已经选择 GSM 或 CDMA 作为手机标准，有些地区选择了两个标准。目前，欧洲数字地面电视依据的标准为 DVB-T；而美国 HDTV 所依据的标准为并非移动友好的 ATSC。 Wi-Fi 已经成为全球的标准，也是本地网络内汽车连通的理想选择，比如将车库里的汽车与家庭多媒体系统或零售网点、便利店或加油站周围的本地网络相连接。 WiMax 是一种范围更广的城域网，已开始在一些国家用作更新的标准。中国的发展状况也令人振奋，已经建立并采用了中国本地版的 WiMax 和数字地面视频系统。最初，各地的防撞雷达的标准毫米波频率各不相同，但是今天大多数国家都为实现主动安全性而选用 W频段 7677GHz 频率。 多年来，德尔福曾制造和销售了很多配有 CD 播放功能的 AM/FM 模拟收音机，它在过去的几十年里一直是汽车的娱乐和信息中心。最近几年来，数字电子技术和无线基础设施革命开始改变德尔福所引领的传统模式。首先，随着车载信息服务系统的推出，嵌入式手机模块使双向基于位置的数据和免提语音通信成为可能。最初，车载信息服务单元是一个独立的箱子，如今，车载信息服务单元已经成为仪表板中央的“收音机” 的一部分。导航部分原来也是一个独立的单元，如今导航功能只是数字信息娱乐收音机的其中一个特性。同样，最初 XM/Sirius卫星广播就是一个遥控接收器，但是如今它也成为了收音机的一部分。未来， “收音机” 将发展成为精密复杂、高度集成的信息娱乐服务器，或“连通汽车” 计算和通信的平台。未来收音机的核心就是极其快速的 32 位微处理器，其闪存和硬盘驱动器具有强大的存储功能。人机界面将包括大型高亮度平板触摸式显示屏，以及语言识别和方向盘控制系统。收音机的“前端” 将集成多个单向和双向无线接收子系统，包括 AM/FM、手机、 GPS、卫星音频和视频、 Wi-Fi、 WiMax、数字地面电视以及全球其它新兴的无线连接。连通平台还将可以使消费者在汽车内使用各种便携式或“游牧” 消费电子设备(智能手机、 iPODs 等) 并通过蓝牙、Wi-Fi 或直接 USB 连接无缝连接到信息娱乐服务器。此外， GPS 导航系统将成为这款收音机的其中一个功能，导航数据可通过无线链接下载，或存储在闪存卡从而在汽车上使用。实时交通和出行者信息数据将通过无线链接的方式获取，并可以经常进行更新，以实现动态导航。最后，驾驶者和乘客将拥有多种娱乐选择，从实时音频和视频播放到通过 Wi-Fi 和 WiMax 非实时下载电影等大型娱乐文件。预计未来 510 年， 汽车电子行业发展最快的领域将集中在先进安全电子产品、信息娱乐系统以及混合动力汽车的动力电子产品以及其它先进的改善燃油经济性和降低碳排放的发动机控制系统。全球主要市场研究公司 StrategyAnalytics 的数据显示，混合动力汽车系统的销售额将以每年 20的速度递增，取决于各个地区的燃料价格和政府调控情况。还预计安全电子产品将以每年11.7%的速度增长，而信息娱乐系统将每年 11.4%的速度增长。中国、印度及东南亚是增长最快的地区，其次是南美、欧洲和北美。结 论 纵观近年来的发展，几乎每一个重大技术都有电子技术的身影，尤其是汽车的发展更是与电子信息技术息息相关。故在某种层面上来说，电子信息技术的发展程度即汽车的发展程度，即电子信息技术发展的越好，那么在汽车的发展之路上走的更远。 参考文献 1 汽车电子技术应用及发展趋势.百度文库 2 范珍珍，郭芳芳，章小平. 汽车电子技术的应用与发展浅析J. 科技和产业，2008 3侯存满，李小泉，娄宗勇 . 汽车电子技术的应用现状及发展趋势J. 物流工程与管理， 2009，（ 05） .Paper topicsIntroduction to electronic information technology application in modern life- automotive electronic technology application in automobileDepartment of electronic information systemThe name of the professional Electronic information science and technologyThe students name Shi Wen JianNumber 03140221A completion date on December 2, 2013Pick toAlong with the social development, we have entered the era of information explosion, and electronic information technology plays a role in more and more big, also more and more widely used, especially the automobile electronic technology, not only promoted the development of the auto industry, but also greatly promote the development of electronic products market. Modern automobile electronic technology in improving the car driving performance, fuel economy, safety, stability and ride comfortable sex, etc, play an irreplaceable role.This article will relate the development of automobile electronic technology, application and development trendKeywords: automotive electronics technology development trend of modern lifeIs articleThe development of automobile electronic technologyThe development of automobile electronic technology can be divided into three phases: phase control, centralized control order separatelySegment and network control stage.(1) separate control stageThis stage can be divided into initial stage and growth stage two process. The 1950 s and 60S, is the initial stage in the development of electronic technology, alternative mechanical structure of this period is characterized by the presence of replacementType division of electronic devices, develop independence of components, such as the engine electronic ignition module, Lord of the solutionTo question is to reduce the maintenance, repair, and improve the car on performance and reduce the cost. Since the 1960 sPeriod in the 70 s, automobile electronic control system with analog circuit ECU, separate a system of automobile, such asTo control fuel injection system, ignition system, namely the various combination of discrete electronic devicesDivision of electronic systems, solve the main problem of this period is energy saving, reduce pollution, improve security. byIn the analog circuit of the ECU control system, to increase the control function, it must increase and implement the projectFunction control logic circuit, this will increase the size of the ECU is large, for the installation spaceLimit of the car is not applicable. So this period of automotive electronic control system is controlled by an ECUA separate control mode of the system.(2) central control stageWith the rapid development of electronic technology, used in automotive electronic control system of the ECU and the adoption of digital circuitLarge scale integrated circuit, its integration more and more high, the constant improvement of the microprocessor CPU speed and storageThe increase in capacity to increase its control function, and have all sorts of standby functions. In addition, with gasoline injection controlSystem, a variety of ignition control and other control system controller, because a lot of sensors can be usedGm, such as water temperature sensor, air intake temperature sensor, load, speed (RPM) sensor, etc., will be charged accordinglyCentralized system function, can need not according to the function of different sensors and ECU, but a variety of control functionsFocus on an ECU, common need in different control function of sensor is set only one. This kind of controlSystem approach is called central control system, that is, auto microcomputer control system.(3) the network control stageWith the development of electronic technology, automotive electronic control system of increased greatly. Until the 1990 s,The electronic control system independently in most cars, different control units for some sensor informationRepeat or lengthy process. A using the traditional wiring method design of high-grade car, the length of the wireMore than 2000 meters, electric integrity points could be as high as more than 1500, and according to experience, the figures about every 10In double. In this case, the bulky wiring harness with limited space available in the car is increasingly sharp contradictionsSharp. Continue with centralized control mode is one of the most feasible way, of course, but because of the computer operation speedDegree of restrictions and automotive electronic equipment real-time control demand contradiction, the pure use this control mode in the carIs not very suitable.Adopts network control method, in the control unit (ECU) to realize data sharing, not only without any increase inUnder the condition of the implementation of the new sensor mechanical can optimize the overall performance of the system, but also can simplify the vehicle powerGas wiring, overcome the phenomenon of line clutter and facilitate fault diagnosis, and can realize auto control of information transmissionNetwork. At present, the overseas each big famous auto and auto electrical equipment manufacturers have developed a variety of steamCar electric network, such as ABUS, CAN, CCD, J1850, PALMNET, VAN, etc. At present, in the carTo the wide application of network technology is CAN bus and LIN bus technology.applicationSince the 1970 s, electronic technology rapid development and extensive application in the car, especially in recent years, various kinds of emission performance, fuel economy and safety laws and regulations of mandatory requirements, greatly promoted the electronic technology used widely in the automotive field, make the car electronic degree unceasing enhancement, continuously strengthen performance. As the combination of the auto industry and electronic industry, automotive electronics industry has been rapid development. And automobile electronic technology applied to all aspects of the car, in particular, the application can be divided into the following four aspects(a) power transmission electronic control system. Mainly includes the engine electronic control (including gasoline engine and diesel engine), automatic transmission control (ECT, CVT/ECVT, etc.) and the integrated electronic control of power transmission assembly. Control system is mainly composed of various sensors, actuators and electric control single yuan (ECU). Its main is to ensure that the car can always be at their best in different working conditions, and simplify the driving member of the relevant operation, thereby reducing fuel consumption and emissions, reduce the impact of the power transmission system, reduce the labor intensity of drivers, to improve automobile performance, fuel economy and comfort.(2) the chassis of the electronic control system. Including anti-skid braking and dynamic body control system (ABS/ASR, ESP/VDC), traction control, suspension and high car control system, tire monitoring system (TPMS), cruise control system (CCS), steering (4 ws) control system, drive control system (such as 4 wd). It is mainly used to improve the cars safety, comfort and performance, etc. In recent years, this kind of control system is started, widely used in the ordinary cars.(3) the car electronic control system Mainly includes the airbag (SRS), automatic seat, automatic air conditioning control, in-car noise control, central anti-theft locks, vision lighting control, automatic wiper, automatic doors and Windows, automatic collision avoidance system, and meet the power management system of electrical equipment. Is mainly used to enhance safety, comfort and convenience of car.(4) multimedia entertainment and communications systems Mainly including car multimedia system, the driver information system, speech system, intelligent transportation system (ITS), vehicle navigation system (GPS/DGPS, etc.), computer network system, condition monitoring and fault diagnosis system, etc. Used to link people - car - external environment information, as well as the coordination of vehicle electronic control function of each partThe development trend of automotive electronic technology applicationsIn the past 10 years, two significant changes have taken place in the automotive industry. First, from the basis of growthThe European and American markets for Asian countries to give priority to developing regions market shift. , according to data from 2007 2007In Asia and Europe 89% of global car production, will be dominated by the BRICs and other Asian countries will become a vaporThe main force of car consumption. The second is, in mature markets the European and American countries, relying more on the improvement of the performance of the carIn electronic technology. Studies show that from 1989 to 1989, the electronic equipment in the vehicle manufacturing costs accounted forRatio, increased from 16% to more than 16%. Now, every new IC cost about $310,Estimated that by 2010 will grow to about $350.In both market focus to developing countries, technology center of gravity to tilt, electronic technology will be potentialWill affect the direction of development for automotive electronics. Also, will also face the risk from the technology itself to performance, safetyMany strict requirements and environmental regulations. The next 10 years, the electronic technology in the automobile industry plays a muchRole, it should be how to undertake the important task of automobile electronic?Delphi through to promote the development of new technologies, products and markets around the world and the global trend of comprehensive investigationResearch, found that the future of the automobile electronic industry is the green environmental protection, security, and connecting the communication.121, environmental protection,The main trend of the development of the global auto industry is inclined to develop efficient fuel, low carbon emissionsMotivation. There are many options. One is the advanced diesel engines and electronic control system, in the maleRoad driving, its fuel economy by 30% 40% higher than that of gasoline engine. The other is electric power systemOr hybrid electric vehicles (HEVs). Hybrid technology application has a lot of structure, but involves a smallBattery, an electronic controller, and a car can make the engine automatically closed at the time of parking and the engineBefore the automatic restart for automobile electric motor speed up again. Hybrid system can improve the carThe fuel economy of up to 30% 40%, and reduce carbon emissions by up to 60%. Pure electric vehicle research and development work is still in the followingRenewal and scope have been expanded to the electric vehicle or plug-in hybrid vehicles. The cars use more electricityChiZu, can in the case of pure electric drive, driving a long distance. Finally, the suppliers and car manufacturingTraders also is developing cylinder pressure sensor and the homogeneous charge compression (HCCI) combustion system, such as in economy and steamOil engine emissions make greater progress. All of these power system innovation technology will be in the future5 15 years for automobile increase a lot of electronic content all over the world.2, security,The second trend in the development of automotive electronics is security. The market for guarantee driving saferAnd products demand is huge. We have made a great progress in passive safety technology - inWhen the car collision to the driver and passenger protection technologies and products, such as collision sensors, air bags,Seat belts, servo steering structure, as well as products and technology such as metal plate collision zone has been in a car crashTo save the lives of man