汽车电子技术应用现状与发展趋势(本)

汽车电子技术（本科）罗念oghit@2009.3规格严格功夫到家（威海）HARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYSCHOOLOFAUTOMOBILEENGINEERING汽车工程学院2009-4-20第1讲汽车电子技术

应用现状和发展趋势汽车电子的技术特点汽车电子发展的历程和分类我国汽车电子应用现状与分析汽车电子技术发展的趋势汽车电子最新研究成果小结2009-4-201.汽车电子技术1.1汽车概念的变化1.2汽车技术发展的动力1.3现代汽车技术发展的方向1.4汽车电子设备的技术特点2009-4-20⑴

用途变化⑵

特征变化⑶

学科基础变化变化最显著特征——汽车电子技术的广泛应用交通代步工具智能化多功能移动空间高新技术集成技术、机电一体化、资金密集型机械系统资金劳动密集型力学、机械、材料电子学、自动控制计算机、信息技术1.1汽车概念的变化电子技术电子技术电子技术2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页⑴社会需求⑵技术进步⑶法规推动全球化市场竞争汽车用户需求等安全法（美国1966年《机动车辆安全法》）排气污染物与噪声控制（美国60年代后期）燃油经济性（3升LUPO车）电子技术计算机技术自动控制技术网络与通讯技术等1.2汽车技术发展的动力2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页能源、排放、安全法规日趋严格和客户对舒适性的要求不断提高，推动了汽车电子信息技术的发展；燃料经济性将大大提高：经济型轿车将达到80km/加仑或3升／100公里；德国将生产百公里油耗一升的轿车；日本大发开发出百公里油耗1.5升的轿车；有害气体及二氧化碳的排放将大幅度降低：欧洲----2005年起开始执行EUⅣ标准，并向EUV发展；美国----2004年起执行Tier2标准，达到ULEV和SULEV，加州提高0排放和部分0排放汽车的比重；欧洲2008年CO2的排放量为140g/km，相当于降低燃料消耗25%；提高汽车安全性：安全带、安全气囊、碰撞预警系统、自动辅助制动系统、ABS、ASR、EPS；2003年我国一般交通事故667507起，伤494174，亡104372，万车死亡率10.8%改善驾乘舒适性：NVH；ACC；ESP；1.3现代汽车技术发展的方向安全、节能、环保、舒适2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页1.4汽车电子设备的技术特点电子技术在汽车上的应用汽车电子化程度的高低已成为国际上衡量汽车先进水平的重要标志。微机技术在汽车上的应用越来越广泛，汽车的内涵和功能不断拓展和延伸。汽车技术70%的进步来源于汽车电子技术。具有较高独立性、适应性和可靠性->适于高速移动；200Km/h(制动、转向)->满足苛刻和剧烈变化的环境要求；（高低温、潮湿度）->高度灵活性和高度可靠性；->较强的机电结合性；软硬件结合；->适于大批量和低成本的生产；

还表现在芯片产业、软件开发、执行器和传感器的设计制造等方面都形成了独具特色的规模化产业。著名的国际大集团：博世（BOSCH）、德尔福（Delphi）、西门子（Siemens）、电装（Denso）、摩托罗拉（Motorola）。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页2.汽车电子发展的历程2.1汽车电子发展三个阶段2.2汽车电子应用四个层次2.3汽车电子应用现状2.4汽车电子应用分类2.5

汽车电子应用特点2009-4-202.1汽车电子技术应用的三个阶段⑴

电子装置替代机械部件60年代中期—70年代末期⑵电子装置解决机械部件无法控制的复杂控制问题70年代末期—90年代中期⑶由总成控制向广泛应用计算机网络与信息技术、使汽车更加自动化、智能化，解决人-车-社会系统问题90年代中期—2010年

机械触点式点火装置无触点电子电火发动机燃油喷射计算机控制电火发动机电子管理系统2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页2.1汽车电子技术发展的三个阶段2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页分立式半导体元件开始用于汽车交流发电机整流器、固态收音机、电子点火、数字钟和车速控制电路等。集成电路和4位、8位、16位微处理器及单片机用来开发汽车专用的电子系统。包括发动机控制系统、自动变速箱控制系统、汽车防抱死制动系统、电子悬架控制系统、音响控制系统、空调控制系统等。主要的编程手段为汇编和C语言。2.2汽车电子应用的四个层次⑴器件层次。⑵部件层次。⑶整车集成。⑷车际互联。采用智能功率器件、智能传感器、大容量存储器专用集成电路等加入到汽车电子中，进一步形成了规范化、专业化的开发、生产和设计体系。形成了动力系统综合控制，集成了发动机和变速箱的综合控制；驾驶和悬架综合控制系统；主被动安全系统控制系统；数字音响系统；智能交通系统；通讯导航和远程诊断；直到整车综合控制系统。网络与信息控制技术在汽车上应用。汽车向智能化发展，主要有微波系统、多路传输系统、32位微处理器、通信与导向协调系统、自动防撞系统、动力最优化系统、自动驾驶系统和电子地图技术的发展,车际网络互联。X-ByWire2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页2.3汽车电子应用现状1动力与传动总成控制系统

汽油机控制柴油机控制自动变速箱控制动力传动总成整体控制2底盘控制系统悬架控制制动防抱死控制牵引控制防滑控制转向控制巡航控制驱动控制4信息与通讯系统显示:中央综合显示系统、电子地图、前窗显示信息通讯:多路传输蜂窝电话导航:惯性导航、GPS导航故障诊断系统3车身控制系统安全：气囊、安全带、车灯、雷达舒适：空调、音响、视频方便：座椅、照明、雨刮动力性、经济性、舒适性舒适性、安全性、动力性安全性、舒适性、方便性整车协调性、人-车-社会统一性2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页功能系统名称控制项目动力控制电子控制燃油喷射(EFI)喷油量（喷油时间）；喷油时刻；燃油泵；燃油停供电子控制点火（ESA）点火时间；通电时间；爆震控制怠速转速控制（ISC）空调通断；变速器挂挡；动力转向泵控制排放控制废气再循环（EGR）；空燃比控制；活性炭罐电磁阀控制；CO控制（VAF）；二次空气喷射；进气控制进气引导通路切换；涡流控制阀增压控制泄压阀；废气涡轮增压器自诊断测试与失效保护控制故障警告；存贮故障代码；部件功能测试；传感器与执行器失效保护电子控制变速（ECT）发动机输出扭矩；液力变矩器锁止时机；变速器换档时机；电磁阀和传感器失效保护2.3汽车电子应用现状2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页功能系统名称控制项目底盘控制制动防抱死控制（ABS）车轮制动力、滑移率驱动防滑控制（ASR）包括防滑差速器（ASD）和加速防滑系统（ASR）；发动机输出扭矩；驱动轮制动力；差速器锁止；牵引力控制系统（TRC）电控悬架装置（TEMS）车身高度；悬架刚度；悬架阻力；车身姿势（点头、侧倾、俯仰）车辆稳定性控制（EPS）防侧滑动力转向控制（ECSP）控制助力油压、气压或电动机电流巡航控制电控加速/定速/怠速控制；车速；安全（解除巡航状态）2.3汽车电子应用现状2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页功能系统名称控制项目车身舒适性电子控制安全气囊控制（SRS）与座椅安全带收紧控制气囊点火器点火时机；收紧器点火器点火时机雷达车距控制车距；报警；制动；安全驾驶监控驾驶时间；方向盘状态；驾驶员脑电图、体温和心率前照灯灯光控制自动变光；光轴控制；中央门锁控制门锁遥控；行驶自锁玻璃升降；身份识别与无匙开门系统电子防盗系统安全防盗装置与卫星定位车辆保安监视系统空调控制制冷；取暖电动座椅方向；高低电动后视镜控制系统自动雨刮与自动除霜2.3汽车电子应用现状2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页功能系统名称控制项目娱乐信息控制车用导航智能交通系统辅助设备；卫星定位与导航交通信息显示交通信息；电子地图电子仪表及工况报警汽车状态显示；轮胎压力监测系统汽车音像与通讯VCD；DVD；车载电话；语音2.3汽车电子应用现状2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页20被动安全或警示系統提升安全性、可靠性改善油耗、操控性动力/传动系統车身系統电子节气门电子点火系统线控转向系统悬架/底盘系統电子控制悬挂系统电子控制动力方向盘

动态稳定控制系统安全系統安全气囊智慧型安全气囊侧面安全气囊胎压监测器防碰撞警示/倒車雷达自动空调控制HID灯电动椅防眩后视鏡LED车用照明驾驶资讯系統Telematics车用导航系統车用ETC数字化仪表车载电视

抬头显示器保全系统中控锁/遥控锁无匙进入系统娛乐系统定速巡航系统适应性定速巡航系统电子燃油喷射系统自动变速箱底盘控制循迹控制系统晶片锁电子防盜系统适应性前灯照明系统(AFS)雨刷感测器动态防傾防抱死制动系统停車辅助助系統电动天窗/电动窗操控系统Brake-by-wire旅行电脑汽車电子驾驶者辅助、方便及舒适性內部或外部的沟通桥梁六大系统2.4

汽车电子分类2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页A.汽车电子控制装置动力/传动系统、悬架/底盘系统、安全系统、车身系统等四个系统和整车性能相关，通常需与整车厂新车型开发阶段时就参与，技术门槛较高，但一旦切入，被取代性低。21B.车载汽车电子设备驾驶资讯系统与保全系统则是提供驾驶者“便利”、“娱乐”与“安全”功能，可独立于车型研发之外，技术门槛低，较易切入，但容易被取代。

功能性生活娱乐相结合油耗操控提示人性化操作安全警示功能动力/传动系统、悬架/底盘系统、安全系统、车身系统需配合新车型进行开发，进入门槛较高可独立于整车外成为自主产品，进入门槛较低驾驶资讯系统、保全系统2.4

汽车电子分类2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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汽车电子分类分类控制项目汽车电子控制装置发动机控制系统点火控制、燃油喷射控制、怠速控制、进气控制、排放控制、故障自诊断等底盘控制系统电控自动变速箱ECT、电控悬架TEMS、驱动防滑/牵引力控制ASR/TRC、巡航控制CCS、自动防抱死ABS、四轮转向控制4WD等。车身电子控制系统安全气囊SRS、安全带控制、灯光控制、电子仪表、电动座椅、电动车窗、中控门锁等车载汽车电子设备汽车信息系统车辆行驶自身系统显示、车载通讯系统、上网设备、语音信息等导航系统电子导航系统、GPS定位系统等娱乐系统数字视频系统、数字音响等2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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汽车电子应用特点⑴车载电子产品的逐年增加占总成本的比例将由20%的增至50%，全球汽车电子的销售额近两年将超过1000亿美元。⑵汽车电子技术是提高汽车性能的关键越来越越多的机械部件正被电控装置所取代，并有效地提高了汽车各项指标。⑶半导体技术为汽车电子应用提供了条件半导体制造技术的进步，功率器件的可靠性大大增强；电子组件集成度大大提高，进步降低了电子产品成本。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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汽车电子技术应用特点⑷计算机及信息通讯技术赋于汽车以智能近年来汽车微控制器已达50多个，个别已超过100；电子技术应用已渗透汽车所有个系统；计算机与信息通讯技术的合成，引发了汽车技术新一轮的革命。⑸汽车厂商利用电子产品增加竞争优势，同时以此进行产品差异化；近两年内，全球汽车电子产品占汽车总成本的比例将由20%的增至50%，汽车电子产品的销售额将超过1000亿美元。⑹专家预测：今后汽车技术的进步70%将依赖于汽车电子。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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汽车电子技术应用特点汽车已经成为电子信息产品的最大载体，产品的价值平均已占汽车成本的1/3，其中软件占4%，人们预计近期将达10％；车载系统：显示、警告、音响、音像、通讯等数量越来越多，性能质量日益提高；控制系统：微处理器的规模越来越大，如BMW7系列发动机控制已经由16bit发展到32bit、40MHz；微处理器数量越来越多，大众辉腾已达60个，并采用CAN、LIN等总线和网络控制；远距离通讯Telematics、车内通讯无线化Bluetooth迅速发展；芯片集成度日益提高，Motorola开发出用于安全方面的具有想像能力的e－fieldIC，一个IC可以代替原来的多个甚至10个IC；为了扩充汽车电力容量将逐步采用42伏电压。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页3.我国汽车电子应用现状3.1国内整车市场3.2国内汽车电子市场3.3国内汽车电子行业现状2009-4-203.1

国内整车市场年份产量（万辆）产量增长销量（万辆）销量增长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%我国历年汽车产销量对比2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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国内整车市场汽车产销量100200300400500600700800所需年36821121达到时年份1992200020022003200420062007中国汽车产销量达到不同百万辆所用年限我国汽车产量从年产100万辆到200万辆用了8年时间，但从2001年的246万辆到2006年的728万辆，平均每年增加近100万辆，2007年达888万辆。2009年，我国汽车产销量可能突破1000万辆。到目前为止，我国各类汽车总保有量已达1.5亿辆。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页人均GDP:元乘用车千人保有量北京人均GDP:元注：本千人保有量数据为小型客车和微型客车合计2005年二类地区乘用车千人保有量逐渐逼近汽车普及期水平，与北京比仍然很低，但这些省份人均GDP已达到或超过2000美元，进入汽车快速发展时期；这些省份总人口接近3亿人口，远远高于北京，其快速发展期应该长于一类地区。三类地区也将是乘用车市场持续发展的后续力量，随着经济的发展，它对乘用车市场发展的贡献度也将逐渐显现。3.1

国内整车市场2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页3.1

国内整车市场08年：日本1156.4，美国的868.1，德国604.1万辆，韩国382.7万辆2009年，全球轿车产量全面下滑：北美地区的轿车产量将降至逾20年来最低；欧洲地区产量将降至12年来最低。PWC预计：

美国轿车产量为1080万辆，同比下降17%；欧盟地区为1550万辆，同比下降12%；亚太区2600万辆，同比下降5%，为全球最小降幅。中国目标产量为1000万辆左右，直逼美国产量。2007年，戴姆勒出售克莱斯勒，2008年通用汽车和克莱斯勒合并，10月美国政府计划拿出250亿美元拯救美国汽车业。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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国内汽车电子市场分析分类市场规模(亿元)平均增长率(%)盈利水平(%)市场集中度(%)生命周期发动机电子控制95392061成长期自动变速箱14581235导入期ABS27491653成长期汽车空调20321124成熟期防盗系统3512025成长期安全气囊25421829成长期电子组合仪表25312838成长期汽车音响2131617成熟期导航系统321723-导入期来源：中国商业数据网2005年中国汽车电子各领域发展水平2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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国内汽车电子市场分析来源：2004年中国汽车电子产业链研究报告预计大陆2010年半导体市场产量将有50%会运用在汽车用途，汽车电子系统配备将占整车成本40%2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页3.2国内汽车电子市场分析2005年中国汽车电子企业或涉及汽车电子生产的企业有1000多家，深圳航盛以5.3%的市场份额排名第六位来源2005-2006年中国汽车电子市场发展趋势报告预计到2011年，中国汽车电子市场规模将达到近2400亿元，年均增长22.5%。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页3.2

国内汽车电子市场分析我国汽车电子产品市场特点：⑴高附加值产品主要用于轿车当前国内每辆新车汽车电子支出平均占整车价值的4.8％，同期全球平均水平是26.2％2004年帕萨特18.7%，别克25%，A6占28%。2005年我国轿车电子产品平均15~20%。⑵市场规模大，国内份额少2004年我国汽车总产量超过500万辆，汽车电子市场已达550亿，但国企和合资所占不到30%。预计2006年汽车产量650万辆，电子市场达800亿。⑶“装”汽车的多，“造”汽车的少引进整车时，零部件一快进，没有自主知识产权。引进了车，没“引进”技术。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页3.2

国内汽车电子行业现状据罗兰.国际管理咨询公司调查，中国合资企业与日本汽车技术相比：⑴在汽车实用技术领域差3~4年车门及内饰、保险杠⑵在汽车标准技术领域差6年车轴、活塞、散热器、制动器⑶汽车高级技术领域差8年手动变速箱、ABS、GPS⑷超高技术领域差距10年以上发动机控制、自动变速器、安全气囊差距主要表现在控制精度和可靠性上，国产电子控制单元的软硬件、传感器、执行器和系统“让人不太放心”，难以进入汽车发动机ECU等关键器件的配套链。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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国内汽车电子行业现状我国汽车电子遭遇断“链”挑战国内整车厂商，由于对汽车主机的技术储备和经验积累不够，再加上产量的局限，还起不到龙头作用。另一方面，国内汽车电子等配套供应商方面，则不具备从概念、元器件到产品的开发能力，无法满足汽车厂商的需求。主观上，“锅要补的”（整车厂商）和“要补锅的”（汽车电子厂商）都眼巴巴看着对方，对合作的渴求可谓望眼欲穿；可现实中，达成实质性伙伴关系者却凤毛麟角，形不成稳固和规模化的产业链。其中最主要的原因是“补锅”者的水平差了一大截子，无法满足整车厂商的要求，这已成为制约我国汽车电子、进而制约国产汽车工业发展的一个致命因素。产业断链导致国内汽车工业深陷泥潭。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页3.3

国内汽车电子行业现状我国汽车电子在技术上还处于第2个初级阶段：（1）分散和重复：实力，技术，人员，产品（2）水平低：设计、开发能力弱；（3）没有自主的知识产权，受控于人；产品升级换代慢，代价高；（4）汽油机电子控制系统已经大规模产业化，但是柴油机电子控制系统则没有规模化。而且全部是国外的东西。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页3.3

国内汽车电子行业现状目前我国汽车电子行业存在的问题：⑴产品结构不合理⑵没有形成经济规模⑶缺乏自主开发能力⑷质量差，缺乏国际竞争力⑸主机厂与配套厂之间缺乏互动小、杂、乱，技术含量低，可靠性差;无系统集成技术。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页3.3

国内汽车电子行业现状汽车产业核心技术的“空心化”汽车产业已成为国家的重要的支柱产业，但中国汽车工业生产的轿车以组装外国品牌的产品为主；由于汽车生产方式的改变，汽车总装工作量占制造工作量的20%~25%，零部件制造的工作量占75%~80%；在中国装配生产的汽车，其中技术含量高、附加值高的零部件大多是由国外进口或外方在中国独资或合资生产，中方并不掌握其核心技术，从而使中国汽车制造核心技术“空心化”；产业“空心化”的局面，使得我们处于全球产业分工的低端，不仅没有前途，而且会危及国家经济独立与安全。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页4.汽车电子发展的趋势4.1

传感器与检测技术4.2

网络与信息控制技术4.3

现代的先进控制理论4.4

半导体制造技术4.5

汽车电源新标准与电子伺服技术4.6

新型的汽车动力系统4.7

智能交通系统（ITS）4.8

未来的汽车2009-4-204.1

传感器与检测技术新开发出各类敏感传感器，进一步满足了对汽车控制的需要。如气敏、力敏、热敏、磁敏，以及高灵敏度的非接触式传感器，例如红外线、超声波、多普勒雷达等，世界上各发达国家都非常重视传感器的理论研究、新材料和新工艺的开发，大大提高了传统汽车传感器的精度和可靠性。向固体化、集成化、数字化和智能化方向发展2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页4.2

网络与信息控制技术随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备间的数据通信变得越来越重要，以分布式控制系统为基础，构造汽车车载电子网络系统是很有必要的，大量数据的快速交换、高可靠性及廉价是对汽车电子网络系统的要求，车内各电控单元间计算机网络结构实现共享，并具有共同诊断故障的能力。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页4.3

现代的先进控制理论汽车是一个机械与电子相互交叉耦合的复杂系统，运行环境和条件又有很大的不确定性，理论推导优化控制的数学模型比较困难。一般采用实验方法找出最佳控制数据，然后存入微机内作为控制的对比参数，优化控制的实质就是在线搜索法。理想的优化控制应是通过系统识别，建立起正规的数学模型，但这种方法不但难以确定准确的数学模型，运算和判断程序也比较复杂，而且还有可能出现一些随机干扰。正因为如此，它成为美日和西欧等国在汽车优化控制领域激烈竞争的技术攻关项目。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页4.3

现代的先进控制理论当前的控制理论研究的趋势可以预期，在汽车电子控制系统中很有可能出现一种能进一步改进汽车电子控制系统功能的新颖的控制理论。早前在汽车电子控制技术中常用的传统PID控制方式已部分地被先进的自学习、自适应和模糊控制理论所取代，汽车动力系统的控制更为精确。实用性的人工智已将经过高等技术训练人员的经验知识集成于一个控制系统中，如简单的周期性汽车行驶性能检查系统的研究，预先运行检测及故障分析系统等。人工智能控制系统在汽车电子控制中的应用仅仅是一个时间性的问题。随着神经网络计算机的研制进展，可模拟人类神经系统的汽车自动驾驶系统已经开始了实际路面驾驶试验，自动驾驶不久将成为一种现实。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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半导体制造技术电路的集成度越来越高、体积小、成本低、可靠性高。微机速度不断提高和存贮容量不断增大，控制精度和工作的可靠性也大大提高。功率半导体器件制造技术大大提高，电子直接控制趋势越来越明显。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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汽车电源新标准与电子伺服技术近年来，汽车电子技术的飞速发展，车载的舒适性电子设备不断增加，一些机电装置逐步为电子伺服取代，车载电子设备耗电量快速增加，汽车电源新标准势在必行。起动／发电一体化电机（ISC）技术将避免制动和停车时发动机的怠速工况，也利于制动能量的回收；电源电压的提升使电子伺服（X-By-Wire）各方便，一些机械的或液压驱动系统被电子伺服系统取代，减少了发动机额外负担，使发动机专心于汽车驱动，进一步提高了汽车的动力性与机动性；同时由于电源电压的提升，导线的载流量下降，更有利于线束的布置和电子装置小型化，为越来越多的车载设备提供有效的安装空间。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页近年来，日益严重的能源与环境问题引起人们高度重视。世界的能源危机使得人们不得不为汽车寻求新的替代能源。以电能作为动力源，无污染、清洁、高效的电动汽车发展前景十分诱人。混合动力（油-电、气-电、电-电）汽车可能是下一代汽车发展方向。氢能发动机灸手可热。专家预测，到2020年中国石油需求量将达到4亿多吨，其中有1/3来自于汽车，预计我国石油产量仅有1.6亿吨，届时中国将有2.4亿吨的石油缺口，从维护国家能源安全的角度也应发展混合动力。4.6

新型的汽车动力系统2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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新型的汽车动力系统与传统的汽车相比，混合动力汽车的动力控制变得更加复杂，如何适应多变的交通环境自动选择动力系统的工作模式是急需解决的首要问题；众多的电控单元以及增加的辅助动力源使车内信息控制更加复杂，高的可靠性、实时性对信息处理与通讯技术提出了更高的要求。丰田汽车公司2004年3月底的统计数字表明，全球油电混合动力汽车的销量首次突破10万辆，达到11.5万辆，混合动力车ToyotaPrius

已售出了27894辆；HondaInsight售出了12000辆，Hondacivic售出了12000辆；FordEscape也将投入市场。据悉，丰田和本田生产的混合动力车光是在美国市场今年预计就将销售5.8万辆。目前，总的混合动力汽车销量已经超过20多万辆美国和日本的汽车企业已经开始了在混合动力车市场的竞争，预计三五年后整个市场将达到100万辆级的规模。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页4.7

智能交通系统（ITS）随着汽车保有量的增加，道路交通量急剧增加，直接导致了交通拥挤、阻塞以及由此导致的交通事故的增加、环境污染的加剧，除了合理的交通规划与管理外，运用现代化的高新技术，采集和处理各类交通信息，实时提供综合交通信息服务，使用户和管理者能够实时地了解交通状况，建立快速有效的交通信息发布与智能交通引导系统是解决交通问题的根本，它涉及了交通、电子、通信、信息、计算机等多个产业。在日本，仅生产车载导航系统的企业就有二十余家。美国在智能交通的投入已相当于阿波罗登月计划的5倍。2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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未来的汽车2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页5.汽车电子最新研究成果各种动力系统全部采用电控电喷，正普及和提高：现代电控高压直喷柴油机正大量用于轿车；电力电子模块控制的混合动力驱动开始成为主流趋势；氢燃料电池混合动力汽车的商业化有新进展；电控电喷复合火花点火发动机（Complexspark-ignitionengine）技术已经成熟，现正大力推广普及；高级电控均匀充气压燃（HCCI）发动机正加紧研究。2009-4-205.1

电控高压现代直喷柴油机发展迅速电子控制的泵喷嘴或共轨喷油的直喷、增压、中冷柴油机，采用多气门、变截面增压器、废气再循环和颗粒扑捉器等新技术；热效率45%，可省油30%，装于经济型轿车百公里油耗３升，排放达到EUⅣ，也可达到EUV；欧盟柴油机轿车，2002年已经占轿车销量的40%，其中法国60%，去年已达47%，预计很快将超过50%；压电喷油器，速度更快，预喷、主喷和后喷，每冲程可喷油7次；喷油压力提高，泵喷嘴喷油压力Bosch达到2050bar，Delphi达到2000bar；第二代共轨喷油压力由1350提高到1600，Denso达1800bar；美国决定发展柴油机轿车，EPA要求2006年中在全美生产（15ppm）的低硫柴油和柴油机轿车；我国也必将发展柴油机轿车，并生产低硫柴油。EPA是美国环境保护署(U.SEnvironmentalProtectionAgency)2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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电力电子模块控制的混合动力汽车主流丰田的Prius投放2004年型，电机50kw500v，提高50%，由紧凑型发展成接近Camry的中等尺寸型，按EPA燃料经济性，城市60mpg，已被加州认证为部分０排放（AT-PZEV），售价$20000美元、保证期8年/100000mi,年销量将超过30-40万辆；福特EscapeSUV、用I4、2.3L取代V6、Atkinson循环、排放AT-PZEV；戴克6座TourerSUV、用184kwV8柴油机＋50kw电动机、33mpg（7.1L/100km）；本田的AccordHEV，用VCM变排量发动机、经济性相当于Civic；丰田LexusRXHEVSUV，3.3LV6Atkinson；GM和戴克开发了弱混合动力轻卡，采用起动/发电机，发动机能自动停车、起动，具有制动再生，可降低油耗和排放；电动混合动力已经是通用技术，汽油、柴油、天然气、燃料电池任何一级动力都可采用；我国已经将混合动力车列入科技部863计划，正加快商业化；2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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氢燃料电池混合动力汽车有新发展氢燃料电池核心部件电池堆取得进展，BallardMark902型，是最优化设计，UTC大气压力燃料电池堆，通用的电池堆能在-20℃（-4℉）低温运转；降低成本是实现商业化的关键，现在燃料电池系统的成本（包括配套部件和重整器）是$300/Kw，目标成本是$50/Kw；氢气配送和基础设施获得进步，其中压缩氢气前景看好；商业化迈出第一步，日本丰田、本田以租赁方式开始出售；通用燃料电池混合动力厢式货车开始在华盛顿为邮政服务；美国燃料电池协会为商业化拟定了国际、国内和行业标准；美国政府的2002年1月FreedomCAR、2003年1月FreedomFuel，分别投资5亿和12亿美元，开发燃料电池和氢气配送系统，其中2004财政年度投资2.73亿美元；我国863燃料电池汽车计划进展很好，现正进行有关商业化的工作；2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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页5.４电控复合火花点火发动机迅速普及采用缸内直喷、增压、分层稀薄燃烧等新技术，减小汽油机尺寸，提高输出功率和部分负荷效率；关键技术是智能变气门正时及升程（VVT-i），有多种形式如本田i-VTEC、Porsche变凸轮升程（varioCamPlus）和BMW的气门电子(valvetronic)，引发了一系列变化，可变压缩比、可变排量等；SiemensVDO汽车公司供给BMW的气门电子，可以在0.3-9.7mm范围内无限制的连续改变进气门升程，适应怠速、加速、减速和全负荷等工况，消除了节气门，降低泵气损失，轻负荷时气门升程控制在0.5-2mm，改善燃料汽化，可降低10%的燃油消耗；电子控制的电磁（或电液）气门正时（EVT）系统，消除凸轮轴气门推杆、正时链和驱动气门的各种零部件，而由电磁铁所取代，能使气门在需要的任何时间、单独或同时开关，改善燃料经济性15%，改善扭矩20-30%；现在技术已经完全成熟，正普及推广，如GM的DOD、本田的VCM变排量发动机，丰田的GR系列和VVT-i将普及；西门子VDO汽车公司开发了一项新技术叫做电子脉冲充气（简称为EIC），Mazda62.0L已用于生产；英国正研发一种在两冲程和四冲程之间自动切换的汽油机，称为2/4SIGHT；2009-4-20汽车电子应用现状与发展趋势

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高级电控均匀充气压燃发动机正加紧研究HCCI的基本原理是将燃料和空气预先混合成稀薄气体充入发动机的汽缸，随后将其压缩到较高的压力和温度直到发生类似汽油机的敲缸反应，爆发温度峰值不超过1850K，燃烧过程能够在不形成颗粒和NOx排放的情况下完成；可使用多种燃料，是未来柴油机和汽油机