1、 1 汽车 的未来发展趋势及汽车电子化 一、引言 1886 年，世界上第一辆装有发动机的汽车问世。自此，人类告别了 “ 马车时代 ” ，跨入了 “ 汽车时代 ” 。人类的行走艺术由此赋予了新的内涵。此举不仅改变了人们的生活方式 ， 也变革了世界经济、文化 ， 渗透到了人类生产、生活的各个领域，直接影响着人类的发展进程。人们不禁惊呼：汽车 是 改变世界的机器 ，是 贯穿 20 世纪最具影响力的重大发明 。 汽车，这个由几万个零部件组合的行走机器，正如陶器、石器、青铜器、蒸气机代表着人类文明的一个时代一样，它所迸发出的文化意念，凝结着人类智慧的结晶，闪 耀着当代科学技术、造型艺术的光芒，诠释着今日
2、人类的文明与骄傲 。 二、汽车发展特点 美国通用汽车公司研发与规划副总裁伯恩斯说 ：“ 未来的汽车将具有以下七大特点：安全、价廉、环保、实用、高效、省时以及提供与外部世界的联系。这就意味着汽车行业必须围绕低价位、实用性、设计和技术进行创新。 ” 当今，在这个网络驱动的日子里，数字化应用正在以前所未有的速度和方式进行整合，将汽车的设计、工程、采购和制造业务集成起来，这使我们能够缩短汽车的开发时间，并以更快的速度将新款汽车推向市场。 最主要的有以下两个方面： 一是 在汽车设计 方面 。 由于越来越多地采用计算机工具，从而能在更短的时间开发出更多的款式、车型。 由于越来越多地采用数学模型，从而能实现
3、验证模拟设计，并确认汽车空气动力学、耐冲撞性能、可制造性， 大大 从而缩短开发时间。 同时汽车厂商 越来越多地采用虚拟汽车概念，从而无需制作物理原型，就能组装、观察、模拟汽车的性能及制造工艺， 并且 越来越多地开展厂家、院所、政府、供应商间的战略伙伴关系 进一步 加快 了 汽车开发时间。 由于消费者的生活方式主导汽车设计的潮流，将诞生出新的汽车种类，进而满足 2 消费者越来越多的需求。 这些新产品将在不同程度上组合轿 车、旅行车、皮卡车、越野车的特点 ， 同时也将促成汽车市场进一步分化。 二是 在汽车动力方面 。 专家预测，在今后 10 年中，内燃机将继续担当汽车动力的主要来源。但是，汽车动力
4、系统将来的主要发展方向是越来越多地采用稀燃汽油发动机、柴油发动机技术，优化的燃油发动机组合，以及更好地催化技术。 汽车动力系统的配置将有改变。电动和燃油混合动力型汽车、燃料电池汽车等多种动力技术将日趋普及。这些尖端技术可望在将来减少或消除汽车尾气排放及其对环境的污染。 此外，未来的汽车，机械系统将大量地被电子系统所取代。这将大大提高轿车的驾 驶性能及行驶的安全性。其特色功能如：语言识别、无钥匙点火等。 可以说， 新一代 汽车一个突出特点是：车内将配置更多的电子器件、计算机功能并接入因特网。车上配有：交通信息功能、路线规划与导航设备、高级导航设备、车载娱乐信息设备等。所以，汽车将变为可与消费者家
5、庭、办公单位交换信息的信息、通信、娱乐中心。 在汽车安全方面：为了保护车内驾乘人员的安全，汽车制造厂家将在车上设置新一代的安全带、能量吸收结构、前端和侧面安全气囊、触发气囊的智能传感器、发生紧急情况的求救信号等。 三、车辆动力学控制 车辆动力学控制 (Vehicle Dynamics Cotrol)的缩写是 VDC，该系统的作用是保持汽车在行驶 (包括制动和驱动 )时的稳定性。传统的 ABS(防抱死制动系统 )和 TCS(牵引控制系统 )主要是对车轮上的制动力和驱动力进行控制，防止车轮出现过大的纵向滑移率，以获得最大的附着力，既可产生最大的减 (加 )速度，又可防止出现侧滑。 车辆动力学控制系统虽然也是控制车轮的制动力与驱动力，但它们与 ABS/TCS有很大的不同，其主要表现是可实现左右纵向力的差动控制，以直接对汽车提供横摆力矩，抵消汽车的不稳定运动 (如在滑路上甩尾时的矫正作用 )。该系统通过在汽车上安装的各种传感器，检测到汽车的速度、角速度、转向盘转角以及其它的汽车运动姿态，根据需要主动地对某侧车轮进行制动，来改变汽车的运动状态，使汽车达到最佳的行驶状态和操纵性能，增加了车轮的附着性和汽车的操纵性和稳定性。 汽车智能速度控制系统的功用是在某些特殊路段或特殊行驶条件下对车速进行强制限制。汽车智能速度控制系统主要由电子控制单元和执行器组成。该控制系统工
