汽車電子技術（本科）羅念oghit@2009.3規格嚴格功夫到家（威海）HARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYSCHOOLOFAUTOMOBILEENGINEERING汽車工程學院2009-4-20第1講汽車電子技術

應用現狀和發展趨勢汽車電子的技術特點汽車電子發展的歷程和分類我國汽車電子應用現狀與分析汽車電子技術發展的趨勢汽車電子最新研究成果小結2009-4-201.汽車電子技術1.1汽車概念的變化1.2汽車技術發展的動力1.3現代汽車技術發展的方向1.4汽車電子設備的技術特點2009-4-20⑴

用途變化⑵

特征變化⑶

學科基礎變化變化最顯著特征——汽車電子技術的廣泛應用交通代步工具智能化多功能移動空間高新技術集成技術、機電一體化、資金密集型機械系統資金勞動密集型力學、機械、材料電子學、自動控制計算機、信息技術1.1汽車概念的變化電子技術電子技術電子技術2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁⑴社會需求⑵技術進步⑶法規推動全球化市場競爭汽車用戶需求等安全法（美國1966年《機動車輛安全法》）排氣污染物與噪聲控制（美國60年代后期）燃油經濟性（3升LUPO車）電子技術計算機技術自動控制技術網絡與通訊技術等1.2汽車技術發展的動力2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁能源、排放、安全法規日趨嚴格和客戶對舒適性的要求不斷提高，推動了汽車電子信息技術的發展；燃料經濟性將大大提高：經濟型轎車將達到80km/加侖或3升／100公里；德國將生產百公里油耗一升的轎車；日本大發開發出百公里油耗1.5升的轎車；有害氣體及二氧化碳的排放將大幅度降低：歐洲----2005年起開始執行EUⅣ標準，并向EUV發展；美國----2004年起執行Tier2標準，達到ULEV和SULEV，加州提高0排放和部分0排放汽車的比重；歐洲2008年CO2的排放量為140g/km，相當于降低燃料消耗25%；提高汽車安全性：安全帶、安全氣囊、碰撞預警系統、自動輔助制動系統、ABS、ASR、EPS；2003年我國一般交通事故667507起，傷494174，亡104372，萬車死亡率10.8%改善駕乘舒適性：NVH；ACC；ESP；1.3現代汽車技術發展的方向安全、節能、環保、舒適2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁1.4汽車電子設備的技術特點電子技術在汽車上的應用汽車電子化程度的高低已成為國際上衡量汽車先進水平的重要標志。微機技術在汽車上的應用越來越廣泛，汽車的內涵和功能不斷拓展和延伸。汽車技術70%的進步來源于汽車電子技術。具有較高獨立性、適應性和可靠性->適于高速移動；200Km/h(制動、轉向)->滿足苛刻和劇烈變化的環境要求；（高低溫、潮濕度）->高度靈活性和高度可靠性；->較強的機電結合性；軟硬件結合；->適于大批量和低成本的生產；

還表現在芯片產業、軟件開發、執行器和傳感器的設計制造等方面都形成了獨具特色的規模化產業。著名的國際大集團：博世（BOSCH）、德爾福（Delphi）、西門子（Siemens）、電裝（Denso）、摩托羅拉（Motorola）。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁2.汽車電子發展的歷程2.1汽車電子發展三個階段2.2汽車電子應用四個層次2.3汽車電子應用現狀2.4汽車電子應用分類2.5

汽車電子應用特點2009-4-202.1汽車電子技術應用的三個階段⑴

電子裝置替代機械部件60年代中期—70年代末期⑵電子裝置解決機械部件無法控制的復雜控制問題70年代末期—90年代中期⑶由總成控制向廣泛應用計算機網絡與信息技術、使汽車更加自動化、智能化，解決人-車-社會系統問題90年代中期—2010年

機械觸點式點火裝置無觸點電子電火發動機燃油噴射計算機控制電火發動機電子管理系統2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁2.1汽車電子技術發展的三個階段2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁分立式半導體元件開始用于汽車交流發電機整流器、固態收音機、電子點火、數字鐘和車速控制電路等。集成電路和4位、8位、16位微處理器及單片機用來開發汽車專用的電子系統。包括發動機控制系統、自動變速箱控制系統、汽車防抱死制動系統、電子懸架控制系統、音響控制系統、空調控制系統等。主要的編程手段為匯編和C語言。2.2汽車電子應用的四個層次⑴器件層次。⑵部件層次。⑶整車集成。⑷車際互聯。采用智能功率器件、智能傳感器、大容量存儲器專用集成電路等加入到汽車電子中，進一步形成了規范化、專業化的開發、生產和設計體系。形成了動力系統綜合控制，集成了發動機和變速箱的綜合控制；駕駛和懸架綜合控制系統；主被動安全系統控制系統；數字音響系統；智能交通系統；通訊導航和遠程診斷；直到整車綜合控制系統。網絡與信息控制技術在汽車上應用。汽車向智能化發展，主要有微波系統、多路傳輸系統、32位微處理器、通信與導向協調系統、自動防撞系統、動力最優化系統、自動駕駛系統和電子地圖技術的發展,車際網絡互聯。X-ByWire2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁2.3汽車電子應用現狀1動力與傳動總成控制系統

汽油機控制柴油機控制自動變速箱控制動力傳動總成整體控制2底盤控制系統懸架控制制動防抱死控制牽引控制防滑控制轉向控制巡航控制驅動控制4信息與通訊系統顯示:中央綜合顯示系統、電子地圖、前窗顯示信息通訊:多路傳輸蜂窩電話導航:慣性導航、GPS導航故障診斷系統3車身控制系統安全：氣囊、安全帶、車燈、雷達舒適：空調、音響、視頻方便：座椅、照明、雨刮動力性、經濟性、舒適性舒適性、安全性、動力性安全性、舒適性、方便性整車協調性、人-車-社會統一性2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁功能系統名稱控制項目動力控制電子控制燃油噴射(EFI)噴油量（噴油時間）；噴油時刻；燃油泵；燃油停供電子控制點火（ESA）點火時間；通電時間；爆震控制怠速轉速控制（ISC）空調通斷；變速器掛擋；動力轉向泵控制排放控制廢氣再循環（EGR）；空燃比控制；活性炭罐電磁閥控制；CO控制（VAF）；二次空氣噴射；進氣控制進氣引導通路切換；渦流控制閥增壓控制泄壓閥；廢氣渦輪增壓器自診斷測試與失效保護控制故障警告；存貯故障代碼；部件功能測試；傳感器與執行器失效保護電子控制變速（ECT）發動機輸出扭矩；液力變矩器鎖止時機；變速器換檔時機；電磁閥和傳感器失效保護2.3汽車電子應用現狀2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁功能系統名稱控制項目底盤控制制動防抱死控制（ABS）車輪制動力、滑移率驅動防滑控制（ASR）包括防滑差速器（ASD）和加速防滑系統（ASR）；發動機輸出扭矩；驅動輪制動力；差速器鎖止；牽引力控制系統（TRC）電控懸架裝置（TEMS）車身高度；懸架剛度；懸架阻力；車身姿勢（點頭、側傾、俯仰）車輛穩定性控制（EPS）防側滑動力轉向控制（ECSP）控制助力油壓、氣壓或電動機電流巡航控制電控加速/定速/怠速控制；車速；安全（解除巡航狀態）2.3汽車電子應用現狀2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁功能系統名稱控制項目車身舒適性電子控制安全氣囊控制（SRS）與座椅安全帶收緊控制氣囊點火器點火時機；收緊器點火器點火時機雷達車距控制車距；報警；制動；安全駕駛監控駕駛時間；方向盤狀態；駕駛員腦電圖、體溫和心率前照燈燈光控制自動變光；光軸控制；中央門鎖控制門鎖遙控；行駛自鎖玻璃升降；身份識別與無匙開門系統電子防盜系統安全防盜裝置與衛星定位車輛保安監視系統空調控制制冷；取暖電動座椅方向；高低電動后視鏡控制系統自動雨刮與自動除霜2.3汽車電子應用現狀2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁功能系統名稱控制項目娛樂信息控制車用導航智能交通系統輔助設備；衛星定位與導航交通信息顯示交通信息；電子地圖電子儀表及工況報警汽車狀態顯示；輪胎壓力監測系統汽車音像與通訊VCD；DVD；車載電話；語音2.3汽車電子應用現狀2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁20被動安全或警示系統提升安全性、可靠性改善油耗、操控性動力/傳動系統車身系統電子節氣門電子點火系統線控轉向系統懸架/底盤系統電子控制懸掛系統電子控制動力方向盤

動態穩定控制系統安全系統安全氣囊智慧型安全氣囊側面安全氣囊胎壓監測器防碰撞警示/倒車雷達自動空調控制HID燈電動椅防眩后視鏡LED車用照明駕駛資訊系統Telematics車用導航系統車用ETC數字化儀表車載電視

抬頭顯示器保全系統中控鎖/遙控鎖無匙進入系統娛樂系統定速巡航系統適應性定速巡航系統電子燃油噴射系統自動變速箱底盤控制循跡控制系統晶片鎖電子防盜系統適應性前燈照明系統(AFS)雨刷感測器動態防傾防抱死制動系統停車輔助助系統電動天窗/電動窗操控系統Brake-by-wire旅行電腦汽車電子駕駛者輔助、方便及舒適性內部或外部的溝通橋梁六大系統2.4

汽車電子分類2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁A.汽車電子控制裝置動力/傳動系統、懸架/底盤系統、安全系統、車身系統等四個系統和整車性能相關，通常需與整車廠新車型開發階段時就參與，技術門檻較高，但一旦切入，被取代性低。21B.車載汽車電子設備駕駛資訊系統與保全系統則是提供駕駛者“便利”、“娛樂”與“安全”功能，可獨立于車型研發之外，技術門檻低，較易切入，但容易被取代。

功能性生活娛樂相結合油耗操控提示人性化操作安全警示功能動力/傳動系統、懸架/底盤系統、安全系統、車身系統需配合新車型進行開發，進入門檻較高可獨立于整車外成為自主產品，進入門檻較低駕駛資訊系統、保全系統2.4

汽車電子分類2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁2.4

汽車電子分類分類控制項目汽車電子控制裝置發動機控制系統點火控制、燃油噴射控制、怠速控制、進氣控制、排放控制、故障自診斷等底盤控制系統電控自動變速箱ECT、電控懸架TEMS、驅動防滑/牽引力控制ASR/TRC、巡航控制CCS、自動防抱死ABS、四輪轉向控制4WD等。車身電子控制系統安全氣囊SRS、安全帶控制、燈光控制、電子儀表、電動座椅、電動車窗、中控門鎖等車載汽車電子設備汽車信息系統車輛行駛自身系統顯示、車載通訊系統、上網設備、語音信息等導航系統電子導航系統、GPS定位系統等娛樂系統數字視頻系統、數字音響等2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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汽車電子應用特點⑴車載電子產品的逐年增加占總成本的比例將由20%的增至50%，全球汽車電子的銷售額近兩年將超過1000億美元。⑵汽車電子技術是提高汽車性能的關鍵越來越越多的機械部件正被電控裝置所取代，并有效地提高了汽車各項指標。⑶半導體技術為汽車電子應用提供了條件半導體制造技術的進步，功率器件的可靠性大大增強；電子組件集成度大大提高，進步降低了電子產品成本。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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汽車電子技術應用特點⑷計算機及信息通訊技術賦于汽車以智能近年來汽車微控制器已達50多個，個別已超過100；電子技術應用已滲透汽車所有個系統；計算機與信息通訊技術的合成，引發了汽車技術新一輪的革命。⑸汽車廠商利用電子產品增加競爭優勢，同時以此進行產品差異化；近兩年內，全球汽車電子產品占汽車總成本的比例將由20%的增至50%，汽車電子產品的銷售額將超過1000億美元。⑹專家預測：今后汽車技術的進步70%將依賴于汽車電子。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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汽車電子技術應用特點汽車已經成為電子信息產品的最大載體，產品的價值平均已占汽車成本的1/3，其中軟件占4%，人們預計近期將達10％；車載系統：顯示、警告、音響、音像、通訊等數量越來越多，性能質量日益提高；控制系統：微處理器的規模越來越大，如BMW7系列發動機控制已經由16bit發展到32bit、40MHz；微處理器數量越來越多，大眾輝騰已達60個，并采用CAN、LIN等總線和網絡控制；遠距離通訊Telematics、車內通訊無線化Bluetooth迅速發展；芯片集成度日益提高，Motorola開發出用于安全方面的具有想像能力的e－fieldIC，一個IC可以代替原來的多個甚至10個IC；為了擴充汽車電力容量將逐步采用42伏電壓。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁3.我國汽車電子應用現狀3.1國內整車市場3.2國內汽車電子市場3.3國內汽車電子行業現狀2009-4-203.1

國內整車市場年份產量（萬輛）產量增長銷量（萬輛）銷量增長2000206.90208.862001233.4412.8%236.3713.2%2002325.0039.2%324.8037.4%2003444.3736.7%439.0835.2%2004507.0514.1%507.1115.5%2005570.7712.6%575.8213.5%2006727.9727.5%721.6025.3%2007888.2422.0%879.1521.8%2008934.55.2%938.05

6.70%2009.1~3101.9754.7%97.4851.71%我國歷年汽車產銷量對比2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁3.1

國內整車市場汽車產銷量100200300400500600700800所需年36821121達到時年份1992200020022003200420062007中國汽車產銷量達到不同百萬輛所用年限我國汽車產量從年產100萬輛到200萬輛用了8年時間，但從2001年的246萬輛到2006年的728萬輛，平均每年增加近100萬輛，2007年達888萬輛。2009年，我國汽車產銷量可能突破1000萬輛。到目前為止，我國各類汽車總保有量已達1.5億輛。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁人均GDP:元乘用車千人保有量北京人均GDP:元注：本千人保有量數據為小型客車和微型客車合計2005年二類地區乘用車千人保有量逐漸逼近汽車普及期水平，與北京比仍然很低，但這些省份人均GDP已達到或超過2000美元，進入汽車快速發展時期；這些省份總人口接近3億人口，遠遠高于北京，其快速發展期應該長于一類地區。三類地區也將是乘用車市場持續發展的后續力量，隨著經濟的發展，它對乘用車市場發展的貢獻度也將逐漸顯現。3.1

國內整車市場2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁3.1

國內整車市場08年：日本1156.4，美國的868.1，德國604.1萬輛，韓國382.7萬輛2009年，全球轎車產量全面下滑：北美地區的轎車產量將降至逾20年來最低；歐洲地區產量將降至12年來最低。PWC預計：

美國轎車產量為1080萬輛，同比下降17%；歐盟地區為1550萬輛，同比下降12%；亞太區2600萬輛，同比下降5%，為全球最小降幅。中國目標產量為1000萬輛左右，直逼美國產量。2007年，戴姆勒出售克萊斯勒，2008年通用汽車和克萊斯勒合并，10月美國政府計劃拿出250億美元拯救美國汽車業。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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國內汽車電子市場分析分類市場規模(億元)平均增長率(%)盈利水平(%)市場集中度(%)生命周期發動機電子控制95392061成長期自動變速箱14581235導入期ABS27491653成長期汽車空調20321124成熟期防盜系統3512025成長期安全氣囊25421829成長期電子組合儀表25312838成長期汽車音響2131617成熟期導航系統321723-導入期來源：中國商業數據網2005年中國汽車電子各領域發展水平2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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國內汽車電子市場分析來源：2004年中國汽車電子產業鏈研究報告預計大陸2010年半導體市場產量將有50%會運用在汽車用途，汽車電子系統配備將占整車成本40%2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁3.2國內汽車電子市場分析2005年中國汽車電子企業或涉及汽車電子生產的企業有1000多家，深圳航盛以5.3%的市場份額排名第六位來源2005-2006年中國汽車電子市場發展趨勢報告預計到2011年，中國汽車電子市場規模將達到近2400億元，年均增長22.5%。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁3.2

國內汽車電子市場分析我國汽車電子產品市場特點：⑴高附加值產品主要用于轎車當前國內每輛新車汽車電子支出平均占整車價值的4.8％，同期全球平均水平是26.2％2004年帕薩特18.7%，別克25%，A6占28%。2005年我國轎車電子產品平均15~20%。⑵市場規模大，國內份額少2004年我國汽車總產量超過500萬輛，汽車電子市場已達550億，但國企和合資所占不到30%。預計2006年汽車產量650萬輛，電子市場達800億。⑶“裝”汽車的多，“造”汽車的少引進整車時，零部件一快進，沒有自主知識產權。引進了車，沒“引進”技術。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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國內汽車電子行業現狀據羅蘭.國際管理咨詢公司調查，中國合資企業與日本汽車技術相比：⑴在汽車實用技術領域差3~4年車門及內飾、保險杠⑵在汽車標準技術領域差6年車軸、活塞、散熱器、制動器⑶汽車高級技術領域差8年手動變速箱、ABS、GPS⑷超高技術領域差距10年以上發動機控制、自動變速器、安全氣囊差距主要表現在控制精度和可靠性上，國產電子控制單元的軟硬件、傳感器、執行器和系統“讓人不太放心”，難以進入汽車發動機ECU等關鍵器件的配套鏈。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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國內汽車電子行業現狀我國汽車電子遭遇斷“鏈”挑戰國內整車廠商，由于對汽車主機的技術儲備和經驗積累不夠，再加上產量的局限，還起不到龍頭作用。另一方面，國內汽車電子等配套供應商方面，則不具備從概念、元器件到產品的開發能力，無法滿足汽車廠商的需求。主觀上，“鍋要補的”（整車廠商）和“要補鍋的”（汽車電子廠商）都眼巴巴看著對方，對合作的渴求可謂望眼欲穿；可現實中，達成實質性伙伴關系者卻鳳毛麟角，形不成穩固和規模化的產業鏈。其中最主要的原因是“補鍋”者的水平差了一大截子，無法滿足整車廠商的要求，這已成為制約我國汽車電子、進而制約國產汽車工業發展的一個致命因素。產業斷鏈導致國內汽車工業深陷泥潭。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁3.3

國內汽車電子行業現狀我國汽車電子在技術上還處于第2個初級階段：（1）分散和重復：實力，技術，人員，產品（2）水平低：設計、開發能力弱；（3）沒有自主的知識產權，受控于人；產品升級換代慢，代價高；（4）汽油機電子控制系統已經大規模產業化，但是柴油機電子控制系統則沒有規模化。而且全部是國外的東西。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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國內汽車電子行業現狀目前我國汽車電子行業存在的問題：⑴產品結構不合理⑵沒有形成經濟規模⑶缺乏自主開發能力⑷質量差，缺乏國際競爭力⑸主機廠與配套廠之間缺乏互動小、雜、亂，技術含量低，可靠性差;無系統集成技術。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁3.3

國內汽車電子行業現狀汽車產業核心技術的“空心化”汽車產業已成為國家的重要的支柱產業，但中國汽車工業生產的轎車以組裝外國品牌的產品為主；由于汽車生產方式的改變，汽車總裝工作量占制造工作量的20%~25%，零部件制造的工作量占75%~80%；在中國裝配生產的汽車，其中技術含量高、附加值高的零部件大多是由國外進口或外方在中國獨資或合資生產，中方并不掌握其核心技術，從而使中國汽車制造核心技術“空心化”；產業“空心化”的局面，使得我們處于全球產業分工的低端，不僅沒有前途，而且會危及國家經濟獨立與安全。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁4.汽車電子發展的趨勢4.1

傳感器與檢測技術4.2

網絡與信息控制技術4.3

現代的先進控制理論4.4

半導體制造技術4.5

汽車電源新標準與電子伺服技術4.6

新型的汽車動力系統4.7

智能交通系統（ITS）4.8

未來的汽車2009-4-204.1

傳感器與檢測技術新開發出各類敏感傳感器，進一步滿足了對汽車控制的需要。如氣敏、力敏、熱敏、磁敏，以及高靈敏度的非接觸式傳感器，例如紅外線、超聲波、多普勒雷達等，世界上各發達國家都非常重視傳感器的理論研究、新材料和新工藝的開發，大大提高了傳統汽車傳感器的精度和可靠性。向固體化、集成化、數字化和智能化方向發展2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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網絡與信息控制技術隨著電控器件在汽車上越來越多的應用，車載電子設備間的數據通信變得越來越重要，以分布式控制系統為基礎，構造汽車車載電子網絡系統是很有必要的，大量數據的快速交換、高可靠性及廉價是對汽車電子網絡系統的要求，車內各電控單元間計算機網絡結構實現共享，并具有共同診斷故障的能力。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁4.3

現代的先進控制理論汽車是一個機械與電子相互交叉耦合的復雜系統，運行環境和條件又有很大的不確定性，理論推導優化控制的數學模型比較困難。一般采用實驗方法找出最佳控制數據，然后存入微機內作為控制的對比參數，優化控制的實質就是在線搜索法。理想的優化控制應是通過系統識別，建立起正規的數學模型，但這種方法不但難以確定準確的數學模型，運算和判斷程序也比較復雜，而且還有可能出現一些隨機干擾。正因為如此，它成為美日和西歐等國在汽車優化控制領域激烈競爭的技術攻關項目。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁4.3

現代的先進控制理論當前的控制理論研究的趨勢可以預期，在汽車電子控制系統中很有可能出現一種能進一步改進汽車電子控制系統功能的新穎的控制理論。早前在汽車電子控制技術中常用的傳統PID控制方式已部分地被先進的自學習、自適應和模糊控制理論所取代，汽車動力系統的控制更為精確。實用性的人工智已將經過高等技術訓練人員的經驗知識集成于一個控制系統中，如簡單的周期性汽車行駛性能檢查系統的研究，預先運行檢測及故障分析系統等。人工智能控制系統在汽車電子控制中的應用僅僅是一個時間性的問題。隨著神經網絡計算機的研制進展，可模擬人類神經系統的汽車自動駕駛系統已經開始了實際路面駕駛試驗，自動駕駛不久將成為一種現實。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁4.4

半導體制造技術電路的集成度越來越高、體積小、成本低、可靠性高。微機速度不斷提高和存貯容量不斷增大，控制精度和工作的可靠性也大大提高。功率半導體器件制造技術大大提高，電子直接控制趨勢越來越明顯。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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汽車電源新標準與電子伺服技術近年來，汽車電子技術的飛速發展，車載的舒適性電子設備不斷增加，一些機電裝置逐步為電子伺服取代，車載電子設備耗電量快速增加，汽車電源新標準勢在必行。起動／發電一體化電機（ISC）技術將避免制動和停車時發動機的怠速工況，也利于制動能量的回收；電源電壓的提升使電子伺服（X-By-Wire）各方便，一些機械的或液壓驅動系統被電子伺服系統取代，減少了發動機額外負擔，使發動機專心于汽車驅動，進一步提高了汽車的動力性與機動性；同時由于電源電壓的提升，導線的載流量下降，更有利于線束的布置和電子裝置小型化，為越來越多的車載設備提供有效的安裝空間。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁近年來，日益嚴重的能源與環境問題引起人們高度重視。世界的能源危機使得人們不得不為汽車尋求新的替代能源。以電能作為動力源，無污染、清潔、高效的電動汽車發展前景十分誘人。混合動力（油-電、氣-電、電-電）汽車可能是下一代汽車發展方向。氫能發動機灸手可熱。專家預測，到2020年中國石油需求量將達到4億多噸，其中有1/3來自于汽車，預計我國石油產量僅有1.6億噸，屆時中國將有2.4億噸的石油缺口，從維護國家能源安全的角度也應發展混合動力。4.6

新型的汽車動力系統2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁4.6

新型的汽車動力系統與傳統的汽車相比，混合動力汽車的動力控制變得更加復雜，如何適應多變的交通環境自動選擇動力系統的工作模式是急需解決的首要問題；眾多的電控單元以及增加的輔助動力源使車內信息控制更加復雜，高的可靠性、實時性對信息處理與通訊技術提出了更高的要求。豐田汽車公司2004年3月底的統計數字表明，全球油電混合動力汽車的銷量首次突破10萬輛，達到11.5萬輛，混合動力車ToyotaPrius

已售出了27894輛；HondaInsight售出了12000輛，Hondacivic售出了12000輛；FordEscape也將投入市場。據悉，豐田和本田生產的混合動力車光是在美國市場今年預計就將銷售5.8萬輛。目前，總的混合動力汽車銷量已經超過20多萬輛美國和日本的汽車企業已經開始了在混合動力車市場的競爭，預計三五年后整個市場將達到100萬輛級的規模。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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智能交通系統（ITS）隨著汽車保有量的增加，道路交通量急劇增加，直接導致了交通擁擠、阻塞以及由此導致的交通事故的增加、環境污染的加劇，除了合理的交通規劃與管理外，運用現代化的高新技術，采集和處理各類交通信息，實時提供綜合交通信息服務，使用戶和管理者能夠實時地了解交通狀況，建立快速有效的交通信息發布與智能交通引導系統是解決交通問題的根本，它涉及了交通、電子、通信、信息、計算機等多個產業。在日本，僅生產車載導航系統的企業就有二十余家。美國在智能交通的投入已相當于阿波羅登月計劃的5倍。2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁5.汽車電子最新研究成果各種動力系統全部采用電控電噴，正普及和提高：現代電控高壓直噴柴油機正大量用于轎車；電力電子模塊控制的混合動力驅動開始成為主流趨勢；氫燃料電池混合動力汽車的商業化有新進展；電控電噴復合火花點火發動機（Complexspark-ignitionengine）技術已經成熟，現正大力推廣普及；高級電控均勻充氣壓燃（HCCI）發動機正加緊研究。2009-4-205.1

電控高壓現代直噴柴油機發展迅速電子控制的泵噴嘴或共軌噴油的直噴、增壓、中冷柴油機，采用多氣門、變截面增壓器、廢氣再循環和顆粒撲捉器等新技術；熱效率45%，可省油30%，裝于經濟型轎車百公里油耗３升，排放達到EUⅣ，也可達到EUV；歐盟柴油機轎車，2002年已經占轎車銷量的40%，其中法國60%，去年已達47%，預計很快將超過50%；壓電噴油器，速度更快，預噴、主噴和后噴，每沖程可噴油7次；噴油壓力提高，泵噴嘴噴油壓力Bosch達到2050bar，Delphi達到2000bar；第二代共軌噴油壓力由1350提高到1600，Denso達1800bar；美國決定發展柴油機轎車，EPA要求2006年中在全美生產（15ppm）的低硫柴油和柴油機轎車；我國也必將發展柴油機轎車，并生產低硫柴油。EPA是美國環境保護署(U.SEnvironmentalProtectionAgency)2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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電力電子模塊控制的混合動力汽車主流豐田的Prius投放2004年型，電機50kw500v，提高50%，由緊湊型發展成接近Camry的中等尺寸型，按EPA燃料經濟性，城市60mpg，已被加州認證為部分０排放（AT-PZEV），售價$20000美元、保證期8年/100000mi,年銷量將超過30-40萬輛；福特EscapeSUV、用I4、2.3L取代V6、Atkinson循環、排放AT-PZEV；戴克6座TourerSUV、用184kwV8柴油機＋50kw電動機、33mpg（7.1L/100km）；本田的AccordHEV，用VCM變排量發動機、經濟性相當于Civic；豐田LexusRXHEVSUV，3.3LV6Atkinson；GM和戴克開發了弱混合動力輕卡，采用起動/發電機，發動機能自動停車、起動，具有制動再生，可降低油耗和排放；電動混合動力已經是通用技術，汽油、柴油、天然氣、燃料電池任何一級動力都可采用；我國已經將混合動力車列入科技部863計劃，正加快商業化；2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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氫燃料電池混合動力汽車有新發展氫燃料電池核心部件電池堆取得進展，BallardMark902型，是最優化設計，UTC大氣壓力燃料電池堆，通用的電池堆能在-20℃（-4℉）低溫運轉；降低成本是實現商業化的關鍵，現在燃料電池系統的成本（包括配套部件和重整器）是$300/Kw，目標成本是$50/Kw；氫氣配送和基礎設施獲得進步，其中壓縮氫氣前景看好；商業化邁出第一步，日本豐田、本田以租賃方式開始出售；通用燃料電池混合動力廂式貨車開始在華盛頓為郵政服務；美國燃料電池協會為商業化擬定了國際、國內和行業標準；美國政府的2002年1月FreedomCAR、2003年1月FreedomFuel，分別投資5億和12億美元，開發燃料電池和氫氣配送系統，其中2004財政年度投資2.73億美元；我國863燃料電池汽車計劃進展很好，現正進行有關商業化的工作；2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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頁5.４電控復合火花點火發動機迅速普及采用缸內直噴、增壓、分層稀薄燃燒等新技術，減小汽油機尺寸，提高輸出功率和部分負荷效率；關鍵技術是智能變氣門正時及升程（VVT-i），有多種形式如本田i-VTEC、Porsche變凸輪升程（varioCamPlus）和BMW的氣門電子(valvetronic)，引發了一系列變化，可變壓縮比、可變排量等；SiemensVDO汽車公司供給BMW的氣門電子，可以在0.3-9.7mm范圍內無限制的連續改變進氣門升程，適應怠速、加速、減速和全負荷等工況，消除了節氣門，降低泵氣損失，輕負荷時氣門升程控制在0.5-2mm，改善燃料汽化，可降低10%的燃油消耗；電子控制的電磁（或電液）氣門正時（EVT）系統，消除凸輪軸氣門推桿、正時鏈和驅動氣門的各種零部件，而由電磁鐵所取代，能使氣門在需要的任何時間、單獨或同時開關，改善燃料經濟性15%，改善扭矩20-30%；現在技術已經完全成熟，正普及推廣，如GM的DOD、本田的VCM變排量發動機，豐田的GR系列和VVT-i將普及；西門子VDO汽車公司開發了一項新技術叫做電子脈沖充氣（簡稱為EIC），Mazda62.0L已用于生產；英國正研發一種在兩沖程和四沖程之間自動切換的汽油機，稱為2/4SIGHT；2009-4-20汽車電子應用現狀與發展趨勢

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高級電控均勻充氣壓燃發動機正加緊研究HCCI的基本原理是將燃料和空氣預先混合成稀薄氣體充入發動機的汽缸，隨后將其壓縮到較高的壓力和溫度直到發生類似汽油機的敲缸反應，爆發溫度峰值不超過1850K，燃燒過程能夠在不形成顆粒和NOx排放的情況下完成；可使用多種燃料，是未來柴油機和汽油機