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内燃机电子控制系统 上海交通大学内燃机研究所 周校平 概述 汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。 增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。 衡量汽车发展的重要标志－现代汽车电子技术 据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。 按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类： 一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等， 另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。 目前电子技术发展的方向向集中综合控制发展 将发动机管理系统和自动变速器控制系统，集成为动力传动系统的综合控制(PCM)； 将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制； 通过中央底盘控制器，将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算，对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统(UCC)。 由于汽车上的电子电器装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。 通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。 电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。 由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。 通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。 汽车电子技术的应用将使汽车发生以下主要变化 汽车的机械结构还将发生重大的变化，汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展，实现“线操控”。 用导线代替原来的机械传动机构，例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。 汽车12伏供电系统向42伏转化。随着汽车电子装置越来越多，消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源，已满足不了汽车上所有电气系统的需要。 今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统，发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右，发电效率将会达到80%以上。 42伏汽车电气系统新标准的实施，将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革，机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。 汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化。智能汽车装备有多种传感器，能够充分感知驾车者和乘客的状况，交通设施和周边环境的信息，判断乘员是否处于最佳状态，车辆和人是否会发生危险，并及时采取对应措施。 今天，社会进入了信息网络时代，人们希望汽车不仅仅是一种代步工具，更希望在汽车是生活及工作范围的一种延伸，在汽车上就像呆在自己的办公室和家里一样，可以收听广播，打电话，上互联网，处理工作。 随着数字技术的进步，汽车也将步入多媒体时代。利用 windows 操作系统开发的车载计算机多媒体系统，具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能。 汽车装置自动导航和辅助驾驶系统，驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中，汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施，一边驾驶着汽车，一边欣赏着音乐电视，还可上网预定饭桌、机票等。 可以说汽车电子行业已经成为汽车全行业中最具发展潜力、最具附加值的组成部分。但是中国的汽车电子工业的发展却落后于中国汽车工业的发展速度。 计世资讯（CCW?Research）的调研分析表明，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，但绝大部分企业规模都太小，中国汽车电子市场仍主要由全球主力汽车电子厂商所掌控，多家厂商分踞市场，竞争激烈，排名前十位的汽车电子厂商依次是博世、德尔福、伟世通、德国大陆、现代莫比斯、深圳航盛、摩托罗拉、电装、西门子VDO、法雷奥。 2005年这十家厂商占据了中国汽车电子70.5％的市场份额，其中博世市场占有率为18.5%，排名第