Desarrollo futuro de la tecnología de electrónica automotriz
La electrónica automotriz es un símbolo del desarrollo de los automóviles modernos. En la actualidad, la tecnología electrónica automotriz ha entrado en una etapa de optimización de la relación general entre las personas, los automóviles y el medio ambiente. Se está desarrollando en la dirección de la miniaturización de imanes ultraminiatura, motores ultraeficientes y circuitos integrados, y proporciona servicios centralizados. El control de automóviles (como frenado, dirección, etc.) control centralizado de la suspensión, control centralizado del motor y la transmisión) proporciona la base. La tecnología electrónica automotriz crea el futuro de la industria automotriz. En el futuro, la tecnología electrónica automotriz logrará avances en tecnología de sensores, comunicaciones interconectadas, tecnología de microprocesadores y tecnología de transmisión multicanal.
Palabras clave automóvil; tecnología electrónica; avance
Número de clasificación de la Biblioteca de China: F407 438+0 Código de identificación del documento: a.
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Según las estadísticas, de 2009 a 2010, la proporción promedio de dispositivos electrónicos en el costo total de fabricación de automóviles aumentó del 16% a más del 23%. En algunos automóviles de lujo, el número de microcontroladores ha llegado a 48 y los productos electrónicos representan más del 50% del costo de todo el vehículo. En la actualidad, la aplicación de la tecnología electrónica ha penetrado en casi todos los sistemas de los automóviles. La electrónica automotriz es un mercado en crecimiento a nivel mundial. Por un lado, esto se debe al crecimiento de la producción de automóviles y, por otro, al aumento del uso de la electrónica del automóvil. Muchas áreas se están desarrollando rápidamente: por ejemplo, se están desarrollando algunas tecnologías de sistemas de propulsión para mejorar la eficiencia del combustible. Los vehículos eléctricos híbridos son una posible solución. También se espera que la cuota de mercado de los motores diésel siga aumentando. El sistema de inyección piezoeléctrica que consta de frenos piezoeléctricos EPCOS en estos automóviles puede mejorar la eficiencia del combustible en un 15%. En ambos casos, la electrónica auxiliar se beneficiará de los avances en la tecnología del sistema de propulsión.
Desde la década de 1990, la tecnología electrónica automotriz ha entrado en la tercera etapa de su desarrollo, que es la etapa más valiosa y de contribución al desarrollo de la industria automotriz. Creo que la tecnología electrónica automotriz del futuro debería lograr avances en los siguientes aspectos:
1 Concepto de tecnología electrónica automotriz moderna
La tecnología electrónica automotriz se basa en el rápido desarrollo de la tecnología electrónica. Con el progreso tecnológico desde transistores, circuitos integrados, circuitos integrados a gran escala hasta circuitos integrados de muy gran escala, han surgido varios dispositivos electrónicos, como computadoras, y la tecnología electrónica automotriz también ha seguido desarrollándose en profundidad. La incorporación de tecnología de la información enriquece la connotación de la tecnología electrónica automotriz original. Por lo tanto, podemos hacer la siguiente definición básica de tecnología electrónica automotriz moderna: la tecnología de control electrónico funcional del automóvil en sí + la tecnología de información electrónica aplicada al automóvil.
1.1 La denominada aplicación de tecnología de la información electrónica en automóviles se refiere principalmente a equipos electrónicos a bordo que se pueden utilizar de forma independiente en el entorno del automóvil y no tienen relación directa con el rendimiento del automóvil en sí. Es un sistema informático montado en un vehículo desarrollado utilizando tecnología de la información electrónica y tiene funciones como procesamiento de información, reconocimiento de idioma, comunicación, navegación, antirrobo, visualización de imágenes y entretenimiento.
1.2 La llamada tecnología de control electrónico funcional del propio automóvil se refiere principalmente al sistema de control automático de circuito cerrado compuesto por sensores, unidades de control electrónico y actuadores para completar ciertas funciones requeridas por el propio automóvil. Está estrechamente relacionado con el rendimiento del coche. Por ejemplo: sistema de inyección electrónica de combustible, suspensión controlada electrónicamente, control de frenos antibloqueo, control antideslizante, control de tracción, transmisión automática controlada electrónicamente, dirección asistida electrónica, etc. Actualmente, en algunos automóviles, los equipos electrónicos representan más del 50% del costo total del vehículo, y algunos automóviles de lujo están equipados con cientos de microcontroladores (MCU). La tecnología electrónica automotriz se ha convertido en una fuerza importante en la creación de valor y diferenciación automotriz.
2 Tecnología de sensores
La primera tendencia en el desarrollo de la electrónica automotriz es la tecnología de sensores automotrices. Debido a la diversificación de los sistemas de control electrónico de automóviles, los tipos y la cantidad de sensores necesarios están aumentando. Por tanto, es necesario desarrollar un nuevo sensor con alta precisión, alta confiabilidad y bajo costo. Los futuros sensores integrados inteligentes no solo proporcionarán señales simuladas y procesadas, sino que también las amplificarán y procesarán. Al mismo tiempo, puede realizar automáticamente deriva de tiempo, deriva de temperatura y autocorrección no lineal, y tiene una fuerte resistencia a la interferencia electromagnética externa, lo que garantiza que la calidad de la señal del sensor no se vea afectada y puede mantener una alta precisión incluso bajo un uso particularmente severo. condiciones. También tiene las ventajas de una estructura compacta y una fácil instalación, evitando así la influencia de las características mecánicas. Una característica del desarrollo de la tecnología automovilística moderna es que cada vez más piezas se controlan electrónicamente.
Según la función del sensor, detecta la temperatura, presión, posición, ángulo, rotación, aceleración, vibración, velocidad angular, flujo, luz, distancia y otras cantidades físicas del coche. Es necesario detectar la temperatura del agua, la temperatura del aceite, la temperatura del escape, la presión del cilindro, la presión de los neumáticos y la presión de los frenos. Por lo tanto, el papel de los sensores en los automóviles es muy importante y el desarrollo de la tecnología de detección también impulsará el desarrollo de la tecnología del automóvil.
3 Tecnología de micromecanizado
La segunda gran tendencia en el desarrollo de la electrónica del automóvil es la tecnología de micromecanizado. Hace tres años, un automóvil promedio usaba alrededor de 20 microcontroladores, pero ahora el promedio es de 40 a 60. Además, los ingenieros de diseño de automóviles siguen trabajando para mejorar el rendimiento de los chips que utilizan. El éxito de una unidad de control electrónico para automóviles depende de la elección del microprocesador en el diseño. Las unidades de control electrónico de motores y transmisiones modernas generalmente utilizan CPU de 32 bits para procesar algoritmos en tiempo real. En el campo de los chasis, sistemas de seguridad y carrocería de automóviles, se utilizan procesadores de 16 o 32 bits dependiendo de la complejidad del control. El controlador del chasis escanea el sensor durante la mayor parte del tiempo de trabajo y la CPU debe poder proporcionar la potencia de procesamiento correspondiente en todo momento. Todo el programa de evaluación solo toma unos pocos milisegundos para juzgar e iniciar. El S3C44BOX de Samsung es un procesador de alto rendimiento. Creemos firmemente que en un futuro próximo, los procesadores no procesados de alto rendimiento se utilizarán ampliamente en las unidades de control de automóviles y el rendimiento de los automóviles mejorará enormemente.
4 Comunicación conectada
La tercera tendencia en el desarrollo de la electrónica del automóvil son las conexiones de comunicación en el automóvil. Hoy en día, los consumidores de todo el mundo pueden disfrutar de la comodidad de la electrónica digital y la infraestructura inalámbrica, como teléfonos móviles, música y vídeo comprimidos digitalmente en discos duros, transmisiones de televisión digital, Wi-Fi, transmisiones de audio y televisión por satélite (XM/Sirius, DirecTV). y GPS. Ahora, los consumidores están empezando a esperar la misma tecnología y comodidades de comunicación en sus automóviles y camiones para hacer que la conducción sea más eficiente, conveniente y divertida. Productos y tecnologías como la navegación GPS, los servicios de información a bordo de los vehículos (telecomunicaciones automatizadas generadas por enlaces inalámbricos bidireccionales como los teléfonos móviles integrados), la radio satelital y los televisores en los asientos traseros son los mejores ejemplos de cómo cumplir con esta tendencia. Hemos visto claramente que la conectividad de las comunicaciones se utiliza mucho en los automóviles. Se cree que con el desarrollo continuo de la tecnología de la comunicación, su aplicación en el campo del automóvil se volverá más común y la conducción de automóviles será cada vez más conveniente y eficiente.
5 Tecnología de transmisión multicanal
La cuarta tendencia en el desarrollo de la electrónica automotriz es la tecnología de transmisión multicanal para automóviles. La tecnología de transmisión multicanal y el uso de tecnología de transmisión multicanal son muy necesarios y efectivos para lograr la integración del control electrónico. Con esta tecnología, cada línea de datos se convierte en una red para compartir información desde el ordenador central del coche. Con el desarrollo continuo de la tecnología de procesamiento de señales, las capacidades de procesamiento de DSP se están volviendo cada vez más poderosas y el muestreo y la transmisión de datos multicanal se han convertido en el cuello de botella del procesamiento de señales digitales. Con el rápido desarrollo de la tecnología electrónica y la tecnología de procesamiento de señales, la tecnología de transmisión multicanal entrará gradualmente en la etapa práctica desde el laboratorio. Con esta tecnología, cada línea de datos se convierte en una red, aislando así la información del ordenador central del coche. El microprocesador puede recibir señales de otras unidades a través de la red. Debería haber nuevas interfaces entre sensores y actuadores para interactuar con los sistemas de transmisión multicanal. Una vez que la tecnología de transmisión multicanal se aplique al campo automotriz, los componentes del automóvil se podrán conectar de manera más estrecha y fluida, y el rendimiento del sistema de detección y control del automóvil mejorará enormemente.
6 Conclusión
A medida que la sociedad entra en la era de las redes de información, los principales problemas por resolver en el diseño de automóviles seguirán siendo la seguridad y la protección del medio ambiente. El rápido desarrollo de la tecnología electrónica ha creado las condiciones para el desarrollo de los automóviles en la dirección de la electrónica, la inteligencia, las redes y la multimedia. Un automóvil no es solo un medio de transporte, sino que también tiene muchas funciones como transporte, entretenimiento, oficina y comunicación. La electrónica de los automóviles ha llevado a la industria del automóvil a la era digital. Con el avance de la tecnología digital, los automóviles también entrarán en la era multimedia. El sistema multimedia informático montado en el vehículo desarrollado con el sistema operativo Windows tiene funciones como procesamiento de información, comunicación, navegación, antirrobo, reconocimiento de idioma, visualización de imágenes y entretenimiento. En un futuro próximo, los automóviles estarán equipados con sistemas de navegación automática y conducción asistida. El conductor podrá ingresar el destino de viaje en la computadora de a bordo y el automóvil seguirá la mejor ruta para llegar a su destino. Las personas también pueden controlar diversas instalaciones del coche a través del sistema de reconocimiento de idioma.
Referencia
【1】Yao Jianqi.
Un método de implementación de muestreo de señales multicanal y transmisión de datos [J Modern Electronic Technology, 2007(03).
[2]Li Lin, Zheng Wang. Nuevas tecnologías en electrónica automotriz [J]. Aplicaciones automotrices, 2008 (05).
[3]Yuan·. Desarrollo simultáneo de la tecnología y la industria de la electrónica automotriz [J] Computer World, 2005 (21).
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