未來汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢

中國產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)訊： 

    內(nèi)容提要：信息系統(tǒng)平臺能夠提供很多功能，移動通訊、音頻系統(tǒng)、GPS 定位導(dǎo)航系統(tǒng)、多媒體視頻、移動辦公、信息顯示、遠程診斷、語音識別和語音控制、人性化人機界面等等。信息顯示系統(tǒng)主要為車上多媒體視頻、車況路況、故障診斷和導(dǎo)航系統(tǒng)等提供綜合信息顯示功能。

    一、發(fā)動機電子控制技術(shù) 

    汽車發(fā)動機必須在各種行駛路況下，來盡可能的滿足較低的排放，從而達到良好的燃油經(jīng)濟性的要求。發(fā)動機電控系統(tǒng)是典型機電一體化系統(tǒng)。發(fā)動機的匹配標定技術(shù)也是電控系統(tǒng)中非常重要的關(guān)鍵技術(shù)之一。汽油發(fā)動機需要來對混合空氣燃比進行正確的控制。在各種各樣的工況下都要對點火進行定時控制，并且能對諸多參數(shù)進行精確控制，例如燃油蒸發(fā)排放、廢氣再循環(huán)和怠速轉(zhuǎn)速等。而汽油機的最新控制技術(shù)中能夠?qū)Ω變?nèi)直噴技術(shù)進行控制、稀燃控制和對可變進氣和配氣相位進行控制等。而對于柴油機的電控技術(shù)，從最初的位置控制、時間控制到現(xiàn)在及未來的主流技術(shù)共軌噴射電控系統(tǒng)。排氣再循環(huán)、排放后處理控制技術(shù)和可變截面渦輪增壓都會在將來得到大力的推廣和應(yīng)用。 

    內(nèi)容選自產(chǎn)業(yè)研究報告網(wǎng)發(fā)布的《2013-2017年中國汽車電子音響設(shè)備市場分析及投資方向研究報告》 

    二、變速器電子控制技術(shù) 

    變速器有很多種類，有電控機械自動變速器（AMT）、電控機械無極變速器（CVT）、手動機械式變速器（MT）和電控液力自動變速器（AT）。在未來的發(fā)展趨勢更傾向于各種桔不同結(jié)構(gòu)型式的無極變速器和電控自動變速器。自動變速器具有很多優(yōu)點，能夠根據(jù)路況情況而對發(fā)動機和傳動系統(tǒng)進行有效匹配，利用換擋點來進行控制，發(fā)動機能夠在最佳經(jīng)濟性和動力性來進行有效工作。AT 已經(jīng)在現(xiàn)代轎車中給與了普遍采用，變扭器、電子-液壓控制系統(tǒng)和機械式變速器等組成了 AT。CVT 與發(fā)動機之間還裝有了自動離合器，靠 V 形金屬鋼帶與可調(diào)半徑的帶輪來實現(xiàn)無極變速。中重型的商用車例如奔馳、雷諾和沃爾沃等品牌均有 AMT 系統(tǒng)進行裝備。AMT 已經(jīng)是未來重要的發(fā)展趨勢。在 2000 年，AMT 的市場份額為 1%，CVT 的市場份額為 0.5%，而 MT占有者絕對的市場份額優(yōu)勢 81%，AT 為 17.5%。在 2010 年，AT 的市場占有率已經(jīng)提高到 30%，MT 下降到 30%,CVT 提高到了 5%，AMT 提高到了 15%,其余的市場份額為雙離合器。 

    三、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子控制技術(shù) 

    電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)在汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中一個非常重要的科技進步。EPS 技術(shù)在發(fā)達國家已經(jīng)發(fā)展的很成熟，并且大量應(yīng)用在轎車上�？墒窃谖覈�還僅僅停留在起步階段，主要還是用液壓動力轉(zhuǎn)向。電動轉(zhuǎn)向?qū)χ�力轉(zhuǎn)向提供精確的控制，主要是由電控單元、減速器、轉(zhuǎn)矩傳感器、電動機和機械轉(zhuǎn)向器等部分組成。電動轉(zhuǎn)向能提供精確的助力轉(zhuǎn)向，電控系統(tǒng)要對操縱穩(wěn)定性這個問題要解決好，汽車在高速行駛的過程中，方向盤容易發(fā)飄，方向盤回正時容易產(chǎn)生前輪擺頭，電控系統(tǒng)恰好能夠解決這一現(xiàn)象。 

    并且電控系統(tǒng)還能夠?qū)ζ�車在行駛過程中的各種路況提供最佳的轉(zhuǎn)向助力或者必要的阻尼。EPS 技術(shù)在國外發(fā)達國家已經(jīng)發(fā)展很成熟，并且在國外的轎車和輕型車中已經(jīng)大量應(yīng)用了 EPS。但是隨著 EPS 技術(shù)的發(fā)展，在商用車上也將會越來越低使用EPS 如何降低 EPS 的模塊化設(shè)計的研發(fā)成本降低下來，是目前許多發(fā)達國家進行開展的重點。線控轉(zhuǎn)向 SBW 系統(tǒng)，是目前汽車上最為先進和最為前沿的技術(shù)之一。SBW系統(tǒng)有很多優(yōu)點，轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向車輪之間的機械連接取消了，其間的運動關(guān)系是要通過軟件來協(xié)調(diào)的，程序會根據(jù)路況進行判別，并且能夠根據(jù)車速和駕駛者的愛好來設(shè)置傳動比，駕駛者的體力負擔(dān)和腦力負擔(dān)都會被大大地減輕，系統(tǒng)的響應(yīng)速度和準確性也會被大大地提高。第二個優(yōu)點是其他主動安全設(shè)備與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相結(jié)合，提到的主動安全設(shè)備包括 ABS、汽車動力學(xué)控制、防碰撞、軌道跟蹤、自動導(dǎo)向以及自動駕駛等功能。汽車的穩(wěn)定性能夠被顯著提高，并且汽車的輔助轉(zhuǎn)向功能和整體控制能夠?qū)崿F(xiàn)。SBW 基礎(chǔ)上對全面的線控制技術(shù)進行發(fā)展，底盤結(jié)構(gòu)將會被徹底改變和簡化，這是一場新的技術(shù)革命。 

    四、懸架系統(tǒng)電子控制技術(shù) 

    彈簧、減震器和橫向穩(wěn)定桿等組成了懸架系統(tǒng)。而對于路面運動引起的震動和沖擊主要是依靠彈簧來進行緩和；如何對震動進行有效衰減也主要依靠減震器來完成；橫向穩(wěn)定桿主要能夠大大地改善轉(zhuǎn)向特性，并且能夠有效防止轉(zhuǎn)向時車身側(cè)傾過大。鋼板彈簧懸架—復(fù)合懸架—被動空氣懸架—（半）主動空氣懸架，這是懸架系統(tǒng)的發(fā)展階段。我國對電控空氣懸架產(chǎn)品的自主開發(fā)還只是在開始階段，但是在國外的發(fā)達國家，產(chǎn)品早已成熟，在大客車和重型載貨車中幾乎都使用了電控空氣懸架產(chǎn)品。電控空氣懸架系統(tǒng)有很多優(yōu)點，而對懸架的控制要靠調(diào)節(jié)彈簧剛度和減震器阻尼來實現(xiàn)的控制的。并且車輛高度也可以通過電控空氣懸架系統(tǒng)來調(diào)節(jié)。傳感器、ECU、空氣懸架和執(zhí)行器（電磁閥）等共同組成了電控懸架系統(tǒng)。目前，全新概念的可控懸架系統(tǒng)在市場上有著非常廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景，主要是靠阻尼連續(xù)可調(diào)的電磁流變減震器來實現(xiàn)。 
    
    五、防滑制動系統(tǒng)電子控制技術(shù) 

    防滑制動系統(tǒng)電控技術(shù)主要包括制動防抱死系統(tǒng)(ABS)、驅(qū)動防滑系統(tǒng)（ASR），驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ASR)也被稱為牽引力控制（TCS）。ABS 有很多優(yōu)點，能夠縮短制動距離，并且對方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力進行提高，而且能夠在制動的過程中防治車輪被制動抱死。ASR 有很多功用，能夠?qū)Ω街�系�?shù)較低的路面上進行有效控制，提高方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，以防止驅(qū)動車輪在起步、加速和拐彎的時候發(fā)生滑轉(zhuǎn)。 

    之所以稱之為牽引力控制是因為他是通過牽引力控制來實現(xiàn)的防滑控制。在現(xiàn)代轎車中，通常將 ABS 和 ASR(TCS)合并起來，組成統(tǒng)一的防滑控制系統(tǒng)。目前世界上非常先進的主動安全技術(shù)之一車輛穩(wěn)定性控制（ESP），是 ABS/ASR 等的技術(shù)功能進一步發(fā)展和集成而來的，同時也是未來制動安全控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。ECU、車輪速度傳感器、橫擺角速度傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器、壓力傳感器以及橫向和縱向角速度傳感器和執(zhí)行器等共同組成了車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。在發(fā)達國家的歐、美，ESP 產(chǎn)品非常流行，幾乎所有的高、中級轎車均安裝或者正在安裝。并且，大客車和重型載貨車上都已經(jīng)開始加速普及的趨勢，在奔馳公司的 Actros 重型卡車上 ESP 已經(jīng)作為了標準配置，沃爾沃的牽引車系統(tǒng)車品也在普及 ESP 系統(tǒng)。 

    六、車身電控技術(shù) 

    車身電控技術(shù)主要包括顯示儀表、溫度調(diào)控、電動座椅、胎壓監(jiān)測、安全氣囊、門窗門鎖控制、燈光照明燈控制功能。 

    七、信息系統(tǒng)平臺 

    信息系統(tǒng)平臺能夠提供很多功能，移動通訊、音頻系統(tǒng)、GPS 定位導(dǎo)航系統(tǒng)、多媒體視頻、移動辦公、信息顯示、遠程診斷、語音識別和語音控制、人性化人機界面等等。信息顯示系統(tǒng)主要為車上多媒體視頻、車況路況、故障診斷和導(dǎo)航系統(tǒng)等提供綜合信息顯示功能。 

    八、輔助駕駛（安全）系統(tǒng) 

    輔助駕駛（安全）系統(tǒng)是利用車載紅外視覺傳感器、車速傳感器、采集車輛行駛道路環(huán)境、毫米波雷達、陀螺儀等傳感器、采集車速、運用圖像處理、車輛姿態(tài)信息、模式識別、實現(xiàn)周邊車輛檢測與跟蹤、信息融合、智能技術(shù)、道路環(huán)境場景實時顯示、安全車距保持、駕駛安全語音提示預(yù)警、駕駛疲勞監(jiān)控等等，以期來實現(xiàn)自適應(yīng)巡航運行控制。