现代汽车中的电子技术
作者：樊春梅 张仁海 王旭东
摘 要: 本文简要介绍了我国汽车发展的现状及规划,讨论了现代汽车中电子技术的发展趋势以及电力电子技术在现代汽车中的重要作用。介绍了汽车中的ECU,ABS和TCU的基本原理、结构。最后介绍了当今汽车的重要发展方向——混合动力汽车。
随着我国加入世贸组织,汽车工业既面临机遇又面临挑战,但总体而言机遇大于挑战。在本世纪初我国的汽车工业将以很高的速度向前发展。据有关资料介绍我国汽车工业产量的现状与规划如下：
2000年 200万辆（占全球产量3.3%）
2005年 300万辆（占全球产量5%）
2010年 600万辆（占全球产量10%）
2015年 1000万辆
汽车工业的发展在带动钢铁工业发展的同时必将带动电子工业发展,特别是在现代汽车中电子/电器占汽车制造成本的比例越来越大,据国外一家公司（VDI）的分析和预测,电子/电器占汽车制造的成本从60年代起逐年增长。80年代后期,成本份额达到12%左右。主要是电子控制燃油喷射,电子发动机控制和电子变速器控制等。到了90年代增幅达到25%,其中主要是柴油喷射、导航装置等电子系统。随后,集成式汽车电子装备占汽车制造总成本的份额始终保持稳定增长的态势,预计到2010年可达到30%。
汽车中传统的电气及驱动系统如图1所示,图2为现代汽车中电气及驱动系统。汽车中最早的电器是电灯和发电机,1967年汽油电子喷射的出现,1979年发动机数字式电子装置的出现以及随后几年中许多其它电子装置的相继开发,诸如爆震转速调节、冷起动性能的改善、特性曲线控制等都是电子技术的应用成果。1986年人们终于采用了电子发动机控制和自动变速器控制,这为汽车技术的发展起到了极大的促进作用。发动机/传动系统电子技术--包括底盘（行走机构）和辅助装置的调节已从单独的控制器向复合、一体化的传动控制系统发展。单个的控制器可以通过CAN总线连接在一起相互交换数据,这种相互连接带来的好处是传感器信号可以供许多控制器同时使用,且所有控制器享有相同的信息。另一方面,通过此种连接可以在整个系统内开发更新的功能,并降低系统的成本。如今, 发动机大多数功能均能达到实时控制,使燃烧过程更佳,从而增大了功率和扭矩,降低了排放和燃料消耗。当然在一系列新功能的开发中也使得汽车用电增大,特别是电磁离合器、电磁制动器等的使用给电能调节带来了一定难度,这就需要高效率的发电机和高效率的电力电子变换器。
