PCB資訊 - 車用電子的應該與發展特點

車用電子是車體車用電子控制裝置和車載車用電子控制裝置的總稱。 車體車用電子控制裝置，包括發動機控制系統、底盤控制系統和車身電子控制系統（車身電子ECU）。車用電子最重要的作用是提高汽車的安全性、舒適性、經濟性和娛樂性。 用感測器、微處理器MPU、執行器、數十甚至上百個電子元器件及其零部件組成的電控系統。

按照對汽車行駛效能作用的影響劃分，可以把車用電子產品歸納為兩類：

一類是車用電子控制裝置，車用電子控制裝置要和車上機械系統進行配合使用，即所謂“機電結合”的車用電子裝置； 它們包括發動機、底盤、車身電子控制。 例如電子燃油噴射系統、制動防抱死控制、防滑控制、牽引力控制、電子控制懸架、電子控制自動變速器、電子動力轉向等，

另一類是車載車用電子裝置，車載車用電子裝置是在汽車環境下能够獨立使用的電子裝置，它和汽車本身的效能並無直接關係。 它們包括汽車資訊系統（行車電腦）、導航系統、汽車音響及電視娛樂系統、車載通信系統、上網設備等。

車用電子的七个發展特點

1、汽車工業正處於科技創新時代，傳統機電產品成為高新技術產品，汽車產業已成為高新技術裝備起來的產業。

2、法規和市場推動著車用電子資訊技術的發展，能源、排放、雜訊、安全法規日趨嚴格，客戶對舒適性的要求不斷提高，推動著車用電子資訊技術的發展。 我國也將實施歐Ⅲ排放標準，歐洲將實施歐Ⅳ排放標準，德國已開發出百公里油耗一昇的汽車。 提升汽車安全性的安全帶、安全氣囊、ABS、ASR等都已智能化。

3、汽車和發動機系統微處理器的規模越來越大。 汽車微處理器越來越多，有的車型達60個，並採用LIN、CAN網絡控制，車用電子產品已占汽車總成本的1/3，軟件部分占4%，這一兩年預計將超過10%。 IC也將不斷趨於集成化，如今的一個IC可實現相當於以前多個IC的功能。 為適應電子系統發展需求，汽車供電系統將從12V發展到42V。

4、將普及電控電噴系統，提高動力系統效率，可以看出所有發動機已採用了電子技術，廠商也正在普及和提高：電控高壓共軌柴油機正大量研究，電力電子模塊混合動力驅動系統成驅動主力，氫燃料電池混合動力汽車商業化取得新進展，電控複合火花點火發動機迅速普及， 高級電控均勻充氣壓燃發動機正加緊研究。

5、線控或驅動系統迅速發展，線控轉向、線控制動正加緊研究，線控將取代機械系統，汽車底盤將發生革命性變化。

6、ITS正迅速興起，包括汽車的智能化、公路的自動化和導航系統等。

7、綜合控制成為車用電子資訊技術發展趨勢，包括動力傳動系統、底盤與安全系統、車身與防盜系統等，遠程資訊處理系統將使藍牙技術廣泛應用於汽車，汽車智能化將不斷陞級。

車用電子在發動機的應用狀況

1、電子控制噴油裝置

在現代汽車上，機械式或機電混合式燃油噴射系統已趨於淘汰，電控燃油噴射裝置因其性能優越而得到了日益普及。 電子噴油裝置可以自動地保證發動機始終工作在最佳狀態，使其在輸出一定功率的條件下最大限度地節油和淨化空氣。 經過實驗並修正得到發動機最佳工况時的供油控制規律、事先把這些客觀規律編成程式存在微機的記憶體中，當發動機工作時，根據各感測器測得的空氣流量、排氣管中含氧量、進氣溫度、發動機轉速及工作溫度等參數，按預先編好的運算程式進行運算、 然後和記憶體中的最佳工况的參數進行比較和判斷再調整供油量。 這樣就能够使發動機一直處於最優工作條件下運行，從而使發動機的綜合效能得到提高。

2、電子點火（ESA）

它由微機、感測器及其介面、執行機構等幾部分構成。 該裝置可根據感測器送來的發動機各種參數進行運算、判斷，然後進行點火時刻的調節，這樣可以節約燃料，减少空氣污染。 此外，新型發動機電子控制裝置還有自我調整控制、智慧控制及自診斷操作等。 一般認為，發動機電子控制裝置的節能效果在15%以上，而效果更明顯的則是在環境保護方面。

除此之外，在發動機部分利用電子技術的內容還有：廢氣再迴圈（EGR）、怠速控制（ISC）、電動油泵、發電機輸出、冷卻風扇、發動機排量、節氣門正時、二次空氣噴射、發動機增壓、油汽蒸發及系統自我診斷功能等，它們在不同的車型上都或多或少地被應用。

車用電子在其他應用狀況

1、電控自動變速器（ECAT）

ECAT可以根據發動機的載荷、轉速、車速、制動器工作狀態及駕駛員所控制的各種參數，經過電腦的計算、判斷後自動地改變變速杆的位置，從而實現變速器換擋的最佳控制，即可得到最佳擋比特和最佳換擋時間。 它的優點是加速性能好、靈敏度高、能準確地反映行駛負荷和道路條件等。 傳動系統的電子控制裝置，能自動適應暫態工况變化，保持發動機以盡可能低的轉速工作。 電子氣動換擋裝置是利用電子裝置取代機械換擋杆及其與變速機构間的連接，並通過電磁閥及氣動伺服閥汽缸來執行。 它不僅能明顯地簡化汽車操縱，而且能實現最佳的行駛動力性和安全性。

2、防抱死制動系統（ABS）

該系統是一種開發時間最長、推廣應用最為迅速的重要的安全性部件。 它通過控制防止汽車制動時車輪的抱死來保證車輪與地面達到最佳滑動率（15-20%），從而使汽車在各種路面上制動時，車輪與地面都能達到縱向的峰值附著係數和較大的側向附著係數，以保證車輛制動時不發生抱死拖滑、失去轉向能力等不安全的工况，提高汽車的操縱穩定性和安全性，减小制動距離。 驅動防滑系統（ASR）也叫做牽引力控制系統（TCS或TRC），是ABS的完善和補充，它可以防止起動和加速時的驅動輪打滑，既有助於提高汽車加速時的牽引效能，又能改善其操作穩定性。

3、電子轉向助力系統

電子轉向助力系統是用一部直流電機代替傳統的液壓助力缸、用蓄電池和電動機提供動力。 這種微機控制的轉向助力系統和傳統的液壓助力系統比起來具有部件少、體積小、重量輕的特點，最優化的轉向作用力、轉向回正特性，提高了汽車的轉向能力和轉向響應特性，新增了汽車低速時的機動性以及調整行駛時的穩定性。

4、自我調整懸掛系統

自我調整懸掛系統能根據懸掛裝置的暫態負荷，自動地適時調節懸架彈簧的剛度和减震器的阻尼特性，以適應當時的負荷，保持懸掛的既定高度。 這樣就能够極大地改進車輛行駛的穩定性、操縱性和乘坐的舒適性。

5、自動控制系統（CCS）

在高速長途行駛時，可採用常速巡行自動控制系統，恒速行駛裝置將根據行車阻力自動調整節氣門開度，駕駛員不必經常踏油門以調整車速。 若遇爬坡，車速有下降趨勢，微機控制系統則自動加大節氣門開度； 在下坡時，又自動關小節氣門開度，以調節發動機功率達到一定的轉速。 當駕駛員換低速擋或制動時，這種控制系統則會自動斷開。

隨著世界各大汽車產家對汽車安全問題的高度重視，安全氣囊系統、行駛動力學調節系統（FDR或VDC）、防撞系統、安全帶控制、照相控制等方面已大量採用了車用電子新技術。