§1绪论(一):汽车电子的现 状和发展趋势
本节要解决的问题: 1 汽车电子的技术特点? 2 汽车电子发展的三个阶段? 3 国内汽车电子的现状? 4 如何发展?
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1 汽车电子的技术特点
◎具有较强独立性
-> 适于高速移动;200Km/h
-> 满足苛刻和剧烈变化的环境要求;
-> 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;
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◎具有较强独立性
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) 当前汽车电子的成本占整车成本35 %~40%左右。
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2 汽车电子发展的三个阶段
(1)第一阶段:器件层次。 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。 (2)第二阶段:部件层次。
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
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2 三个阶段(续)
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。 (3)第三阶段:整车集成。 采用智能功率器件、智能传感器、大容 量EEPROM或者FLASHROM、专用集成电路等加
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X-By 2 三个阶段(续)
生产和设计体系。
Wire
入到汽车电子中,进一步形成了规范化、专业化的开发、 形成了动力系统(Power-train)综合控制,集成了
发动机和变速箱的综合控制(Drive by Wire);驾驶和 悬架综合控制系统(Steering by Wire);主被动安全系 统(ABS和Airbag)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。
形成以网络为基础的多CPU的分布式控制系统。
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2 三个阶段(续)
在软件的开发手段上,采用了MATLAB/
Simulink /Stateflow作为仿真和调试手段,
dSPACE作为ECU的快速原型开发,以图形化
界面编程为主的手段,以嵌入式实时操作系
统RTOS为框架,采用Hiware等基于Windows
的集成开发环境,形成OSEK/VDX的统一标准
和规范。
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2 三个阶段(续)
该规范从实时操作系统、软件接口、 通讯功能和网络管理方面对未来的以分布式 控制为特征的汽车电子控制
软件的开发平台 技术作了全面、实际、细致的定义与规定。
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3 国内汽车电子的现状
目前还处于第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。
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4 发展国内汽车电子的基本思路
(1)培养新型机电复合型人才; 这是因为汽车电子控制
系统是软件和硬 件和完美结合:必须掌握汽车各个部件的工 作过程和原理,同时要具备控制和电子
设计 知识才能胜任。 国内厂家已开始意识到机电复合人才重 要性,加强了复合型人才的培养和使用。
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4 基本思路(续1)
(2)体制上和管理建立发展汽车电子的
组织和体系。
首先从观念上彻底改变汽车属于机
械行业的观念,因为从汽车各部件的结
构设计到性能测试到匹配标定到生产和
组装,电子系统都已经成为不可分割的
一部分。
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4 基本思路(续2)
(3)解决我国汽车电子发展的根本途经 ○ 硬件基础: 半导体产业——国际化,如同当今的IT
○ 软件平台:
是汽车电子的核心技术和高附加值的部 特长和切入点; 分,是我们的
○ 传感器和执行器:
技术引进,将机械制造与电子技术有机 结合,边生产 边消化边开发,最终形成独立的开发生产能力;
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4 基本思路