隨著我國加入世貿(mào)組織，汽車工業(yè)既面臨機(jī)遇又面臨挑戰(zhàn)，但總體而言機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。在本世紀(jì)初我國的汽車工業(yè)將以很高的速度向前發(fā)展。據(jù)有關(guān)資料介紹我國汽車工業(yè)產(chǎn)量的現(xiàn)狀與規(guī)劃如下：

　　2000年200萬輛（占全球產(chǎn)量3.3）

　　2005年300萬輛（占全球產(chǎn)量5）

　　2010年600萬輛（占全球產(chǎn)量10）

　　2015年1000萬輛

　　汽車工業(yè)的發(fā)展在帶動鋼鐵工業(yè)發(fā)展的同時必將帶動電子工業(yè)發(fā)展，特別是在現(xiàn)代汽車中電子/電器占汽車制造成本的比例越來越大，據(jù)國外一家公司（VDI）的分析和預(yù)測，電子/電器占汽車制造的成本從60年代起逐年增長。80年代后期，成本份額達(dá)到12左右。主要是電子控制燃油噴射，電子發(fā)動機(jī)控制和電子變速器控制等。到了90年代增幅達(dá)到25，其中主要是柴油噴射、導(dǎo)航裝置等電子系統(tǒng)。隨后，集成式汽車電子裝備占汽車制造總成本的份額始終保持穩(wěn)定增長的態(tài)勢，預(yù)計到2010年可達(dá)到30。

　　汽車中傳統(tǒng)的電氣及驅(qū)動系統(tǒng)如圖1所示，圖2為現(xiàn)代汽車中電氣及驅(qū)動系統(tǒng)。汽車中最早的電器是電燈和發(fā)電機(jī)，1967年汽油電子噴射的出現(xiàn)，1979年發(fā)動機(jī)數(shù)字式電子裝置的出現(xiàn)以及隨后幾年中許多其它電子裝置的相繼開發(fā)，諸如爆震轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、冷起動性能的改善、特性曲線控制等都是電子技術(shù)的應(yīng)用成果。1986年人們終于采用了電子發(fā)動機(jī)控制和自動變速器控制，這為汽車技術(shù)的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。發(fā)動機(jī)/傳動系統(tǒng)電子技術(shù)--包括底盤（行走機(jī)構(gòu)）和輔助裝置的調(diào)節(jié)已從單獨的控制器向復(fù)合、一體化的傳動控制系統(tǒng)發(fā)展。單個的控制器可以通過CAN總線連接在一起相互交換數(shù)據(jù)，這種相互連接帶來的好處是傳感器信號可以供許多控制器同時使用，且所有控制器享有相同的信息。另一方面，通過此種連接可以在整個系統(tǒng)內(nèi)開發(fā)更新的功能，并降低系統(tǒng)的成本。如今，發(fā)動機(jī)大多數(shù)功能均能達(dá)到實時控制，使燃燒過程更佳，從而增大了功率和扭矩，降低了排放和燃料消耗。當(dāng)然在一系列新功能的開發(fā)中也使得汽車用電增大，特別是電磁離合器、電磁制動器等的使用給電能調(diào)節(jié)帶來了一定難度，這就需要高效率的發(fā)電機(jī)和高效率的電力電子變換器。

　　圖1傳統(tǒng)汽車電氣及驅(qū)動系統(tǒng)

　　圖2現(xiàn)代汽車電氣及驅(qū)動系統(tǒng)

　　汽車電子技術(shù)是用來滿足用戶對汽車安全性、可靠性或?qū)嵱眯怨δ艿钠谕鸵蟆＞推囍圃焐虂碚f，關(guān)鍵是要通過技術(shù)創(chuàng)新將其發(fā)展的目標(biāo)與用戶的高要求一致起來，例如，BMW公司就較好地把其發(fā)展目標(biāo)與用戶的需求結(jié)合起來，他們不斷完善汽車行駛的動力性，提高發(fā)動機(jī)的功率，塑造人機(jī)工程學(xué)，追求一流的質(zhì)量，最大限度地去滿足用戶的要求。許多汽車制造商加大了電子技術(shù)科技創(chuàng)新的投入，通過新技術(shù)、新產(chǎn)品，不斷改變和完善汽車功能。今天的電子技術(shù)已完全實現(xiàn)了靠機(jī)械、液壓手段所不能達(dá)到的目標(biāo)和要求，并正在為實現(xiàn)用戶更高的期望和要求向前發(fā)展。汽車的自動化程度越高，汽車中的電力電子驅(qū)動和變換單元就越多，其控制單元就越復(fù)雜。汽車中電力電子驅(qū)動單元主要功能是電機(jī)驅(qū)動，線圈驅(qū)動和電磁離合器驅(qū)動。汽車中主要的控制單元是ECU，TCU和ABS等。除此之外具有廣泛發(fā)展前景的混合動力汽車也與電力電子密切相關(guān)。

　　1汽車上的電子控制單元ECU

　　ECU（ElectronicControlUnit）由微機(jī)和外圍電路組成。而微機(jī)就是在一塊芯片上集成了微處理器（CPU），存儲器和輸入／輸出接口的單元。ECU的主要部分是微機(jī)，而核心件是CPU。ECU將輸入信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，根據(jù)存儲的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行對比加工，計算出輸出值，輸出信號再經(jīng)功率驅(qū)動電路去控制若干個調(diào)節(jié)伺服元件，例如點火線圈和電子開關(guān)等。因此，ECU實際上是一個“電子控制單元”，它是由輸入電路、微機(jī)和功率驅(qū)動電路等三部分組成。

　　輸入電路接受傳感器和其它裝置輸入的信號，對信號進(jìn)行過濾處理和放大，然后轉(zhuǎn)換成一定伏特的輸入電平。從傳感器送到ECU輸入電路的信號既有模擬信號也有數(shù)字信號，輸入電路中的模／數(shù)轉(zhuǎn)換器可以將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后傳遞給微機(jī)。微機(jī)將上述已經(jīng)預(yù)處理過的信號進(jìn)行運算處理，并將處理數(shù)據(jù)送至輸出電路。輸出電路將數(shù)字信息的'功率放大，有些還要還原為模擬信號，使其驅(qū)動被控的調(diào)節(jié)伺服元件工作。

　　2變速箱控制單元TCU

　　現(xiàn)在許多轎車的自動變速器是電子控制的，自動變速器主要由無級變速器和變速箱控制器TCU(ElectronicControlUnit)根據(jù)傳感器輸入信號和開關(guān)信號，對電磁閥離合器和控制變比的電機(jī)進(jìn)行控制，達(dá)到自動變速的目的。

　　自動變速器的電子控制裝置是由信號輸入系統(tǒng)、計算系統(tǒng)和控制信號輸出系統(tǒng)這三部分組成。信號輸入系統(tǒng)有：變速器輸入速度傳感器、變速器輸出速度傳感器、發(fā)動機(jī)冷卻溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、潤滑油溫度傳感器、制動開關(guān)等信號。這些信號輸入到TCU后經(jīng)過計算或查表然后輸出控制信號，控制電磁離合器的電流，電磁離合器的電流取決于汽車的運行狀態(tài)。TCU根據(jù)汽車行駛狀態(tài)來操縱電磁離合器通電電流的大小或關(guān)閉。汽車速度比較慢或停止時，TCU不啟動電磁離合器，當(dāng)汽車速度達(dá)到一定值時，TCU啟動電磁離合器。汽車變速箱變比的控制也是由TCU完成的，TCU根據(jù)汽車車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及節(jié)氣門開度等輸入信號參數(shù)控制變速箱變比調(diào)節(jié)電動機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)及加速或減速。從而達(dá)到汽車的最佳運行狀態(tài)。

　　3防抱死制動系統(tǒng)ABS

　　汽車制動防抱死系統(tǒng)簡稱ABS(AntilockBrakingSystem或Anti-skidBrakingSystem)，是指在制動過程中，可自動調(diào)節(jié)制動力大小，防止車輪抱死，以獲得最佳制動性能，包括最佳方向穩(wěn)定性、正常轉(zhuǎn)向能力和最小制動距離的裝置。它是汽車制動系統(tǒng)的組成部分。在汽車上裝用ABS可有效地減少交通事故，提高行車安全性。在20世紀(jì)韌，ABS就已被裝在火車上，用來防止制動時車輪抱死造成局部摩擦，使車輪和鋼軌早期損壞。50年代，ABS又被應(yīng)用于波吉飛機(jī)上，用來防止飛機(jī)著陸后制動跑偏或前栽，并可縮短制動距離。”在汽車上使用ABS技術(shù)始于60年代。1965年，在倫敦汽車博覽會上出現(xiàn)了第一輛裝有ABS的樣車，但這時還只是純機(jī)械式的防抱死裝置。1965年，F(xiàn)ord公司與KelseyHayes公司合作研制成名為“SM—Track”的單通道后輪ABS，并裝在1969年的Thunderbird車型上；Chrysler公司與Bendix公司合作研制成3通道4輪ABS—“Sure—Brake”，裝在1971年的Imperical車型上。他們采用的是當(dāng)時最新的模擬電子技術(shù)，但都是分立元件，體積大，成本高，故障多，可靠性差。目前ABS技術(shù)和工藝都非常成熟，已廣泛應(yīng)用于轎車和重型汽車中。我關(guān)于ABS的研究開始于80年代初．現(xiàn)剛剛進(jìn)入產(chǎn)品試制和裝車試驗階段。國內(nèi)研制ABS的單位主要有二汽公司、交通部重慶公路研究所、重慶宏安A踢有限公司、陜西興平514廠、西安公路學(xué)院等單位和部門。二汽公司從80年代初就開始研究ABS．是較早研究ABS的廠家之一，現(xiàn)研究工作的主要目標(biāo)是對國外的產(chǎn)品進(jìn)行消化吸收。重慶公路研究所相繼開發(fā)出了兩代ABS產(chǎn)品，第一代ABS的ECU采用了z80芯片。第二代ABS產(chǎn)品為FKx—ACl型．該裝置的ECU中的CPU微處理器采用了美國1NTEL公司的MCS—96系列8098單片機(jī)。驅(qū)動電路主要采用功率MOSFET。