現(xiàn)代汽車中的電子技術(shù)
作者：樊春梅 張仁海 王旭東
摘 要: 本文簡要介紹了我國汽車發(fā)展的現(xiàn)狀及規(guī)劃,討論了現(xiàn)代汽車中電子技術(shù)的發(fā)展趨勢以及電力電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車中的重要作用。介紹了汽車中的ECU,ABS和TCU的基本原理、結(jié)構(gòu)。最后介紹了當(dāng)今汽車的重要發(fā)展方向——混合動(dòng)力汽車。
隨著我國加入世貿(mào)組織,汽車工業(yè)既面臨機(jī)遇又面臨挑戰(zhàn),但總體而言機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。在本世紀(jì)初我國的汽車工業(yè)將以很高的速度向前發(fā)展。據(jù)有關(guān)資料介紹我國汽車工業(yè)產(chǎn)量的現(xiàn)狀與規(guī)劃如下：
2000年 200萬輛（占全球產(chǎn)量3.3%）
2005年 300萬輛（占全球產(chǎn)量5%）
2010年 600萬輛（占全球產(chǎn)量10%）
2015年 1000萬輛
汽車工業(yè)的發(fā)展在帶動(dòng)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的同時(shí)必將帶動(dòng)電子工業(yè)發(fā)展,特別是在現(xiàn)代汽車中電子/電器占汽車制造成本的比例越來越大,據(jù)國外一家公司（VDI）的分析和預(yù)測,電子/電器占汽車制造的成本從60年代起逐年增長。80年代后期,成本份額達(dá)到12%左右。主要是電子控制燃油噴射,電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制和電子變速器控制等。到了90年代增幅達(dá)到25%,其中主要是柴油噴射、導(dǎo)航裝置等電子系統(tǒng)。隨后,集成式汽車電子裝備占汽車制造總成本的份額始終保持穩(wěn)定增長的態(tài)勢,預(yù)計(jì)到2010年可達(dá)到30%。
汽車中傳統(tǒng)的電氣及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)如圖1所示,圖2為現(xiàn)代汽車中電氣及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。汽車中最早的電器是電燈和發(fā)電機(jī),1967年汽油電子噴射的出現(xiàn),1979年發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字式電子裝置的出現(xiàn)以及隨后幾年中許多其它電子裝置的相繼開發(fā),諸如爆震轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、冷起動(dòng)性能的改善、特性曲線控制等都是電子技術(shù)的應(yīng)用成果。1986年人們終于采用了電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制和自動(dòng)變速器控制,這為汽車技術(shù)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。發(fā)動(dòng)機(jī)/傳動(dòng)系統(tǒng)電子技術(shù)--包括底盤（行走機(jī)構(gòu)）和輔助裝置的調(diào)節(jié)已從單獨(dú)的控制器向復(fù)合、一體化的傳動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展。單個(gè)的控制器可以通過CAN總線連接在一起相互交換數(shù)據(jù),這種相互連接帶來的好處是傳感器信號(hào)可以供許多控制器同時(shí)使用,且所有控制器享有相同的信息。另一方面,通過此種連接可以在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)開發(fā)更新的功能,并降低系統(tǒng)的成本。如今, 發(fā)動(dòng)機(jī)大多數(shù)功能均能達(dá)到實(shí)時(shí)控制,使燃燒過程更佳,從而增大了功率和扭矩,降低了排放和燃料消耗。當(dāng)然在一系列新功能的開發(fā)中也使得汽車用電增大,特別是電磁離合器、電磁制動(dòng)器等的使用給電能調(diào)節(jié)帶來了一定難度,這就需要高效率的發(fā)電機(jī)和高效率的電力電子變換器。
