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汽車電子行業分析范文1
關鍵詞:汽車電子;發展現狀;發展趨勢
一、什么是汽車電子
汽車電子是車體汽車電子控制裝置和車載汽車電子控制裝置的總稱。車體汽車電子控制裝置,包括發動機控制系統、底盤控制系統和車身電子控制系統(車身電子ECU)。汽車電子最重要的作用是提高汽車的安全性、舒適性、經濟性和娛樂性。用傳感器、微處理器MPU、執行器、數十甚至上百個電子元器件及其零部件組成的電控系統。
二、汽車電子的現狀
在過去的幾十年里,中國發生了很大的變化,自從1978年改革開放以來,人們的生活也開始變得豐富多彩,而汽車也有一種奢侈品,變成了能夠進入尋常百姓將的一種交通工具。尤其是過去的十年里,整個汽車消費依然是一個精英消費,主流是追求成功,然而汽車銷量的增加并不代表所有的汽車廠都能在世界上最大的消費大國分得一杯羹,用一句話形容就是“幾家歡喜幾家愁”。因此汽車電子專業就變得炙手可熱了。然而 我國汽車電子產業存在諸多不利因素,較之國外有較大差距。但是,又呈現出一些可喜的特點。例如iSuppli公司的研究顯示,我國汽車電子市場即使在這種嚴峻的形勢下也可能保持溫和增長。隨著社會的發展和社會的進步,現今的車輛上增多了許多電子產品,例如油耗顯示、ABS、ASR、EBA、ESP、安全氣囊、側氣簾、車內溫濕度控制、CD/DVD播放機、GPS導航儀、電動門窗、電動后視鏡、電動座椅記憶調節、LED車燈、自適應巡航等汽車電子產品。電子產品目前在整車成本中所占比例普遍為23%~30%,在高檔豪華轎車上更是占到50%~60%。今后汽車的發展將更多地由汽車電子技術驅動,可能人們駕駛汽車的感覺就像在操作一臺復雜的電子設備。
三、發展前景
(一)中國已逐漸成為汽車產銷第一大國,由2000年的208.6萬輛增長至2013年的2198.4萬輛,年復合增長率約20%,長期趨勢來看,預計汽車在中國仍處于汽車消費普及階段,隨著汽車在國內如此巨額的數量增加,因此汽車對汽車電子行業的依賴也將愈來愈大,這也是汽車電子行業在未來的發展的重要動力之一。
(二)根據可靠數據,至少在未來幾年內,直至2015年,中國的國內生產總值(GDP)有望以8%至9%的年平均速度持續增長。在這樣的背景之下,人們生活水平不斷向前發展,伴隨而來對汽車的需求量也是越來越大的,這也是我國經濟實力提高所帶來的效果。據相關人士估計,到2015年,中國汽車年度銷售量將超過1000萬輛。如此龐大的銷量,當然也帶動了與汽車相關產業的發展,尤其是汽車電子行業。
并且由于汽車電子電器數量的急劇增多,為了減少連接導線的數量和車身的重量,網絡和總線技術在此期間有了很大的發展,目的是解決汽車電子子系統的增加帶來的數據傳輸的安全性、可靠性、車內線纜總長度太長導致車重增加等問題,并滿足線控汽車的需要。
(三)推動著汽車走向邊緣化。一位業界資深人士分析指出,作為交通工具而誕生的汽車,至今已走過100多年的發展歷程,如今,汽車電子的開發技術越來越先進,開發速度越來越快。無論是從國際市場上看,還是從國內市場上看,消費者的多元化需求是無止境的,消費者對車的各種性能和功能的要求越來越高,不斷刷新他們的審美需求,從而推動著汽車電子設計理念不斷更新。
(四)綜上所述,我相信在未來的發展過程中汽車電子行業的發展情況會比我預料的會更快更好。并且隨著時間的流失汽車電子行業會融入更多的高科技產品。而且此行業的就業情況也相當樂觀,現代汽車的科技含量高,技術人員在理論上應具備:對現代轎車的結構原理比較熟悉,掌握計算機應用知識,對傳感技術、液壓控制、自動控制技術比較熟悉,有一定的英語閱讀能力,能直接閱讀英文維修手冊;在實踐技能方面,應能熟練掌握和使用智能化的儀器來檢測診斷和維修現代轎車出現的故障。
參考文獻:
[1]李保安,李行善的[基于組件的自動測量系統(ATS)軟件體系結構],電子測量與儀器學報,2002年04期.
[2]何玲松,張蓉,【基于Web的網絡化虛擬儀器技術及應用】,中國機械工程,2002年09期.
汽車電子行業分析范文2
[關鍵詞]現代汽車 電子技術 儀表
中圖分類號:U260.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)06-0397-01
前言:近些年來,隨著我國經濟的發展與國際實力、國際地位的日益提高,我國各行各業的發展都取得了長足進步,尤其是工業發展,汽車行業以及電子行業作為現代工業發展的基礎,他們的改革進步也帶動著整個工業的發展。二者作為工業發展的兩大基石,各自進步又不斷融合,相互促進著向前發展。如果說機械技術是汽車行業的筋骨,那么不可否認,電子技術就是汽車行業的那根神經,電子技術的發展為汽車行業的繁榮做出了巨大的貢獻。同時,汽車儀表的發展更是如日中天,其高精密度、高清晰度的智能系統以及高安全性、經濟適用性都為汽車行業發展做出巨大貢獻,為滿足現代社會人們越來越的生活需求提供了更大的可能性。
1、 汽車電子技術的應用現狀
隨著現代科技的不斷進步,自從人類步入21世紀以來,我們就開始了飛速發展的新時代。步入信息時代之后,我們發現生活變得越來越方便,這要歸功于計算機信息技術以及電子技術的發展。汽車,一個代步的工具。從幾千年前的人抬轎子到后來的馬拉車,再到后來的自行車,最后發展到燃燒石油的汽車,汽車的發展經過了上千年的發展歷程,而如今汽車電子又給汽車這一行業注入了新鮮的血液,正當汽車行業的技術已經接近頂峰,開發商開始著重外形發展的時候,汽車電子技術又重現了商機,從電子技術入手,汽車行業又掀起了電子技術相互競爭的。
汽車電子技術如今主要應用于發動機電子控制以及底盤電子控制。發動機電子控制包括電子控制噴油裝置、電子控制點火裝置、怠速控制系統等等。電子技術在這些系統裝置中的應用,大大提高了汽車機械的反應能力,提高了靈敏度。比如電子控油裝置優越于傳統的供油系統的一點就是它可以提高汽油空燃比,增加汽油霧化度,提高了汽油的使用性能,提高了發動機的工作效率,使得汽車處于一個更好地運行狀態。而怠速控制系統更是提高了汽車的安全性能,是汽車的精密度與靈敏度都有了很大的提高。[1]
2、 汽車電子技術技術在儀表中的一些應用
2、1 汽車電子技術在速度計上的應用
汽車速度計就是通過從汽車車輪獲取轉速或者通過汽車輸出軸上獲得轉速信號,再經過相關的一些轉速計算公式,最后得到汽車行駛速度。而汽車電子技術在速度計上是如何被運用的呢?通過電子技術我們可以準確獲取速度傳感器的信,再經過計算機快速準確的計算,輸出精確地汽車脈速,經過與計算器中的數字進行比較,如果差值超過一定范圍,那么計算結果將會被送到顯示電路中進行數據更新。[2]
2、2 汽車電子技術在溫度計上的應用
現代汽車技術的發展狀態下,汽車電子技術在在溫度計上的運用主要是準確測量發動機冷卻水的溫度以及氣缸內的燃燒溫度和軸承溫度,防止這些裝置因為溫度過高影響正常的工作,造成汽車行駛過程中的危險?,F代汽車技術中的溫度計主要有四大部件相互協調完成,其中包括A/D轉換、溫度傳感器、譯碼器和顯示裝置等。
2、3 汽車電子技術在轉速表上應用
在現代汽車不斷發展過程中,我們發覺汽車電子技術在轉速表中也可以得到很好地利用,因為它與傳統的轉速表相比具有更大的優勢。電子轉速表更容易適應一些極端的環境,比如潮濕、溫度過高或過低、震動等等惡劣環境,并且電子轉速表具有很高的靈敏度和精確度,能夠快速準確的獲取汽車轉速,使得快速報警裝置運行更加理想。隨著電子技術的不斷發展,我們正在運用一表多用裝置,為現代汽車的發展提供更智能化、便利化的服務,使得智能儀表更加個性化,簡便化。
3、 汽車電子技術在未來的發展趨勢
隨著經濟不斷發展,人民生活水平的不斷提高,現代汽車行業的發展呈現出蒸蒸日上、不斷進步的新氣象。只有不斷改進汽車技術、安全性能、發明新款車型才能滿足人民群眾日益增長的汽車購買需求,而汽車電子行業的發展給汽車行業的發展注入了新的活力,提供了新的契機。人們對汽車的要求越來越多,需要的服務也越來越精細,另外現代車輛的信息越來越多樣化、復雜化,使得汽車必須有快速的反應、啟動、安全裝置等等,這樣一種背景下,汽車電子技術無疑會成為現代汽車行業的寵兒。
3、1 汽車安全
汽車電子技術在未來的主要發展方向是向汽車安全方面發展的。運用雷達技術、衛星定位系統進行精確導航,利用紅外線技術開發安全系統。利用電子技術檢測輪胎使用情況,開發安全系統:安全氣囊、車身動態控制系統。
3、2 汽車通訊
隨著人類步入信息時代以來,我國計算機技術、互聯網技術、通訊技術飛速發展。我們可以將計算機信息技術引入到汽車電子技術中,以后的汽車即將變成一個移動辦公場所以及家庭影院,為車上的乘客提供更多的娛樂服務,提供一個愉快地乘車體驗。我們可以享受到車載音樂、車載視頻、無線網絡、智能導航、遠程汽車診斷等等高新技術。一更長遠的想法就是實現無人駕駛技術,利用衛星導航,相對人為駕駛來說,機器駕駛更加的安全客觀。[3]
3、3 執行器及傳感器
隨著汽車技術的不斷進步,汽車傳感器更加多樣化、數量也更多,正不斷向著高集成、高智能、微型化方向發展,未來的高智能化傳感器可以更加準確的捕捉汽車信號,并進行分析處理、自動矯正,具有更強的抵抗外界干擾的能力,為汽車提供更好的電磁波信息環境,保持高精度。
汽車電子技術在執行器方面的應用,電磁式的執行器、電動式的執行器、氣動式的執行器以及液動式的執行器,未來的執行器,氣動及液動的制式系統將會被電磁式啟動器以及電動式執行器取代,汽車的輸出能力將會大幅度提升。
結語:我國現代汽車行業的發展過程是在汽車電子技術不斷發展改革的促進下不斷向前發展的,在未來汽車行業的不斷發展中,汽車電子行業必將繼續承擔領航人、奠基石的角色,這一地位至關重要且是無法取代的。汽車電子行業的發展的進程必將影響一個國家現代汽車行業的發展歷程。近些年來,隨著我國經濟的發展與國際地位的日益提高,我國對各行各業都進行了一定的改革。我們一定要正確把握汽車電子技術在未來的發展方向,積極努力加快各種技術的研發工作,努力將我國現代汽車行業發展到世界先進水平,促進我國汽車行業的高速崛起。
參考資料
[1] 邱愛兵,龍喜平.汽車電子技術專業設置與區域產業發展適應性研究 [J]. 中國科技博覽,2011(211).
汽車電子行業分析范文3
關鍵詞:電子技術 汽車 人才培養
中圖分類號:G6 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)05(b)-0195-01
1 汽車電子技術人才供求現狀
隨著電子技術在汽車上的應用不斷廣泛,汽車電子化配置程度已經成為各汽車廠商市場競爭的焦點,但我國汽車電子控制方面的核心技術主要由外國公司壟斷,作為汽車產銷量的大國,若我們沒有自主品牌的汽車電子控制模塊的核心技術,則對我國自主品牌的汽車產業的發展是危險的。所幸,我國汽車電子控制模塊的自主產品已經處于起步發展階段,但要能使自主品牌的汽車電子控制系統達到能跟國外品牌競爭,具有同樣高性能和價格優勢,必須突破技術關,使自主品牌的汽車電子控制系統能夠勝任市場,還能被市場認可,要達到這一目標,人才是瓶頸。
2 汽車電子技術人才培養方案
2.1 教學設計要合理
教學設計是人才培養的方向,為培養具備扎實汽車電子技術專業知識,又具備汽車電子控制系統工程研發技術能力的人才,必須有合理的教學設計方案[1],比如,校企合作、理實一體化的教學設計方案,其應最少包含以下內容:公共基礎課、專業基礎課和專業課在大學一年級和二年級以理論學習的方式進行教學,使學生掌握扎實的專業理論知識;三年級以項目驅動的方式進行各專業科目的課程設計,使學生具備綜合應用各專業課程知識解決理論技術方案的能力;在四年級同樣以任務驅動的方式進行畢業設計,并在頂崗實習中結合預就業工作,使學生具備綜合應用各專業課程知識解決實際工程技術方案的能力。
2.2 人才培養定位要準確
畢業生是學校的產品,用人單位是人才產品質量高低的檢驗部門。汽車電子技術人才培養定位是否能夠做到準確,首先需要對專業人才培養的客戶群進行調查、分析,從中尋找合適的客戶發展成為固定人才供需關系[2]。教學團隊在制定汽車電子技術專業人才培養方案前應調查學校周邊是否有汽車整車廠、總成廠、汽車電子控制企業等單位,然后與用人單位聯系,了解用人單位對汽車電子技術專業的畢業生在知識水平、技術水平等方面的要求;其次,主動與汽車整車廠、新能源汽車企業、總成廠、汽車電器設備廠、汽車電子控制等企業進行洽談,尋求汽車電子技術人才供需合作,爭取成為部分企業的人才培養供給基地。再次,根據崗位群要求,確定培養目標,使汽車電子技術專業的畢業生能有扎實的電子技術基礎,又能對汽車技術有深刻的理解,具備汽車電子控制系統的設計、性能匹配、制造、試驗的工程技術能力。
2.3 人才培養內容要符合行業要求
人才培養內容是高等院校教學活動的重要部分,人才培養目標需要通過教學活動過程來實現[2]。首先要做好專業基礎課程內容設計,其次要做好專業核心課程內容的設計,這是保障培養目標實現的關鍵,而做好專業拓展課程內容的設計則是體現專業培養目標特色的重要手段。要培養具備汽車電子控制系統的設計、制造、試驗的工程技術能力的本科畢業生,我們在制定人才培養內容時應最少考慮以下三個方面的內容。
(1)大學一年級完成所有專業基礎課程的學習,最少應該掌握的專業基礎課程有:汽車機械基礎、汽車CAD等二維設計工具使用、汽車UG(或CATIA)等三維設計工具使用、汽車電路識讀、數字電路、模擬電路、C語言等程序語言的編程、Multisim等EDA電路設計仿真設計工具使用。
(2)大學二年級完成所有專業核心課程的學習,最少應該包括的課程有:汽車發動機構造與原理、汽車底盤構造與原理、汽車電器構造與原理,發動機電控技術、底盤電控技術、汽車信息通訊技術、新能源汽車控制技術、汽車單片機技術、汽車傳感器技術等。
(3)大學一年級和二年級完成所有專業基礎課和專業核心課程的學習,主要針對的是理論學習,而在大學三年級的教學內容設計若以課程設計方式進行,則能使學生有機會對之前所學的技術理論進行綜合的應用,培養學生綜合應用能力,提高學生學會發現問題,敢于提出問題,學會分析問題和解決問題的能力。課程設計的內容應該最少包含[3]:①發動機電子控制系統;②車身電子控制系統;③汽車底盤電子控制系統;④電動汽車整車控制系統;⑤混合動力汽車驅動能量分配策略及制動策略。這些課題覆蓋了傳統燃油汽車和新能源汽車的動力系統、安全系統和舒適系統的電子控制。
(4)大學四年級。
在第7個學期進行畢業設計,使學生對所學的所有課程進行融會貫通的應用[3]。第8學期進行頂崗實習,在選擇頂崗實習的單位時結合考慮學生的預就業。
2.4 汽車電子技術專業教師隊伍建設
要能執行設計好的人才培養方案,有一個具備汽車電子技術教學及工程技術能力的教師團隊是必要的,特別在大學三年級涉及汽車動力系統、安全系統和舒適系統的電子控制模塊的課程設計教學工作,以及大學四年級的畢業設計和頂崗實習指導工作中,這些教學活動不能按照理論課程的講授方式進行,而以項目驅動,以學生為中心,教師指導的方式進行。指導老師除了具備汽車專業的理論教學能力外,還需要具備汽車電子技術的工程技術能力,因此,教師隊伍建設是人才培養的重要保障。
3 結語
高等院校汽車專業教學團隊是汽車行業技術人才培養的負責人,要培養汽車行業緊缺的汽車電子核心技術人才,必須準確定位人才培養方向,正確設計人才培養方案,以及建設具備汽車電子技術教學能力和工程技術能力的教師團隊。
參考文獻
[1] 楊開城.教學設計:一種技術學的視角[M].北京:電子工業出版社,2010.
汽車電子行業分析范文4
【關鍵詞】經濟發展;汽車行業;電子技術
1現代汽車電子技術應用的現狀
1.1汽車電子技術應用的分類
當前,汽車電子技術的應用,就其針對的汽車自身功能系統而言可以分為五大類(圖1):(1)動力傳動系統;(2)車輛行駛姿態控制系統;(3)安全性和舒適性系統;(4)信息及娛樂系統;(5)控制系統的檢測與診斷。
1.2怠速控制系統(Idlespeedcontrol)
采用發動機轉速反饋控制方式,將由冷卻水溫度、空調壓縮機負載和自動變速器負載所確定的發動機目標轉速與發動機的實際轉速進行比較,確定差值,并且通過控制發動機的進氣量來控制實際轉速,使之達到目標轉速,從而使發動機在各種怠速條件下,均處于最佳的穩定怠速狀態。該系置傳感器、車速傳感器等。怠速控制系統沒有單獨的電子控制器,與燃油噴射系統或點火系統共享一個電子控制器(ECU),因此系統不僅簡單,而且控制精度高。
1.3廢氣再循環系統(EGR)
氮氧化物是汽車最有害的排放物之一,且其生成量隨燃燒室的溫度升高而增大。廢氣再循環系統(ExhaustGasRecycle,EGR)的主要目的是抑制氮氧化物的生成。將所排廢氣的一部分引回進氣系統和可燃混合氣一起進入汽缸燃燒,從而降低了燃燒室的溫度,抑制了NOx的生成。
1.4安全帶控制裝置
汽車在碰撞時或緊急制動時,會產生很大的慣性,使駕駛員和乘員與方向盤或擋風玻璃發生二次碰撞,遭受嚴重的傷害。而安全帶可將乘員固定在座椅上,在發生碰撞時吸收大量動量,避免二次碰撞的發生。目前,安全帶主要分為三點慣性卷筒式、兩點式和預緊式安全帶3種。其中,預緊式安全帶中的ECU可根據傳感器檢測汽車的減速度,如果檢測值大于預設值,ECU便會激發預緊裝置,將駕駛員固定在座椅上。
1.5電子控制自動變速器(ECAT)
該系統可在汽車運行中,使變速器能夠根據車速、駕駛員的愿望、道路情況等條件自動變換車速,而不需要駕駛員手動換檔。該系統減少了變速器的反映時間,使變速器的精度得到了很大的提高。電子控制自動變速器主要有電控液力自動變速器和電控機械自動變速器兩種類型。機械式變速器的傳力部分主要由液力變矩器、雙排行星齒輪變速器、分動器和取力器等組成。液力式主要由供油泵、控制油壓和流向的控制閥、電磁閥等組成。
1.6ABS系統組成
ABS制動系統主要由輪速傳感器、電子控制單元和壓力調節器3部分組成。圖2為汽車ABS組成的結構示意圖。圖2汽車ABS組成
2現階段我國汽車電子技術發展的策略
2.1汽車電子技術行業實現戰略發展
結合我國的工業實際發展情況來說,目前想要在我國大力發展汽車電子技術需要各個行業的協同發展,將技術的發展上升到行業戰略位置。只有將其作為戰略目標進行發展,才能夠擺脫我國汽車行業發展所面臨的瓶頸問題。目前來看,我國的電子技術的發展自主研發能力不夠,相比較西方發達國家的技術來說,基礎比較薄弱,起步也比較晚。由于現實差距的存在,國內的汽車產業應當立足于國內市場,實現戰略開發。積極研發,開拓全新的領域,才能夠走出困局。
2.2確定正確的技術發展路線
線路的制定首先是在企業戰略的引導下完成的,目前我國的技術發展戰略過分的借鑒國外的經驗,無法真正的實現自主研發。我們應當在借鑒的基礎上,結合我國的實景完善相關的電子智能技術的開發,使得技術的發展符合我國企業行業的相關要求,制定正確的發展路線。(1)自主創新原則。汽車電子技術的發展,我們在有效的借鑒國外優秀的研發經驗的同時,我們必須要尊重自主創新的原則。我們相信,在未來汽車行業發展中電子技術將會占領巨大的市場。(2)產業化原則。致力于現代汽車行業產業鏈的發展,深化行業發展鏈條,實現產業化協同發展。才能夠積極的帶動我國對于汽車電子技術的研發工作,開發出更具有價值的技術,推動我國汽車行業電子技術的發展。(3)國情原則。我國在發展汽車電子技術的時候,應該站在我國的國情發展的基礎之上,其次對于汽車技術的研發,我們必須始終遵循國內的交通管理的相關制度和準則。(4)產業多元化融合發展。將電子技術應用到汽車行業當中,推動我國汽車行業的整體發展。首先應該促進產業之間的協同發展,在高新電子技術的研發當中,形成自主研發的團隊,促進校企合作發展,與科研機構的聯合發展,為實現現代汽車電子技術的應用和發展打下堅實的人力資源基礎。
3未來汽車電子技術的發展趨勢展望
隨著我國經濟的不斷發展,人民群眾的生活水平日益提高,普通民眾對于汽車類消費品的需求量將會越來越大,對于汽車產品的質量水平、舒適程度、智能要求、安全行使等問題也是越來越關注。所以,我們有理由相信,未來世界范圍內的汽車行業將會以電子技術發展為主要方向。利用電子技術實現汽車行業的集成化發展,以分布式控制為主要的行業導向,在高端汽車產品當中安裝嵌入式系統,實現局域化操作系統,為汽車實現多功能化打下相應的技術基礎。隨著網絡信息時代的到來,未來汽車行業將會以多媒體技術發展實現系統更新操作。
4結語
現階段我國的汽車行業雖然取得了一定程度的發展,但是相比較西方發達國家來說還是存在一定的差距。所以我們必須充分結合我國的經濟發展情況,自主研發更多的高新汽車專業技術,政府、企業乃至民眾之間形成協同發展的良好態勢,促進我國汽車行業甚至是工業行業的全面發展。
參考文獻:
汽車電子行業分析范文5
引言
隨著汽車工業的飛速發展,汽車在控制、通信和網絡方面的要求越來越復雜。以32位微控制器及嵌入式實時操作系統為基本技術特征的新一代電控單元ECU(Electronic Control Unit)成為汽車電子應用的主流。32位微控制器MPC555以其強大的性能在汽車電子等領域得到了廣泛的應用。
1 MPC555微控制器簡介
MPC555微控制器是Motorola PowerPC 555系列的代表產品,是專為汽車電子、航空航天、智能系統等高端嵌入式控制系統所設計。該產品可在高速移動及苛刻的環境下工作(工作溫度:-40~125℃),性能優良,并具有高度的靈活性和可靠性,適合大批量低成本生產。
MPC555主要有以下功能模塊:
*主頻40MHz的精簡指令集CPU(RCPU);
*四級存儲器控制器;
*U-Bus系統接口單元(USIU);
*靈活的指令和數據存儲保護單元;
*448KB Flash EEPROM;
*26KB SRAM;
*雙時間處理單元(TPU3);
*18通道模塊I/O系統(MIOS1);
*雙隊列模數轉換模塊(QADC);
*雙CAN2.0B控制器模塊(TouCANs);
*隊列串行多通道模塊(QSMCM)。
在設計及開發應用MPC555微控制器過程中,廠商采取合作、聯合推廣等方式積極引導開發應用產品市場。MPC555微控制器采用了IBM微控制器的芯片結構技術、AMD閃存存儲器技術。專業化嵌入式軟硬件開發公司:ETAS、Pi-Technology、Axiom、ADI、Opti-NumSolution、dSPACE等開發出MPC555應用板、I/O模塊、實時操作系統、集成開發工具、應用軟件等嵌入式軟硬件系統與集成開發環境。汽車電子產品開發商:BOSCH、德爾福等開發出相應的汽車電子應用產品。從而形成了對MPC555專業化分工、聯合開發的產品鏈方式。這種產業/產品鏈的開發機制已成為高科技領域成功的發展模式。
2 MPC555應用軟硬件平臺及系統集成開發環境
針對目標系統,首先要選定與應用產品所處環境和功能參數相匹配的微控制器作為核心控制系統。另外,完備、強大的開發環境技術支持也至關重要。伴隨著市場競爭越來越激烈,要求快速、靈活地開發應用產品,盡量減少和縮短從決策、設計、研發、測試、修正到最終批量生產的各個環節和周期。開發新產品的快慢往往與一個企業的生存緊密相連。為了適應這一要求。近幾年,集成開發環境(Integrated Development Environment,IDE)技術得到了越來越廣泛的重視?;谀P驮O計(Model-Based Design)、簡化軟件編程、軟硬件一體化、快速原型(Rapid Prototyping)建立目標系統、應用程序模塊化等先進的開發手段被廣泛應用。另外,嵌入式實時操作系統(RTOS)對系統的安全運行、管理應用系統程序、系統的兼容通用性也至關重要。
一套完備的MPC555開發應用系統主要由軟硬件平臺和集成開發環境組成。集成開發環境的功能包括:提供控制操作界面;通過BDM接口瀏覽MPC555硬件平臺狀態和信息;建立控制模型;模擬仿真應用系統控制算法;與編譯器連接將控制模型或C語言程序生成MPC555機器源代碼;通過BDM接口將源代碼傳送到MPC555硬件平臺;實時調試運行應用程序等。這種開發模式方便快捷,采用友好界面連接形象化模型框圖、輸入計算公式、經驗公式等方式編制開發程序,由系統自動將其編譯成目標代碼。在應用程序經過反復模擬仿真,并實時調試運行成功后被裝入MPC555硬件平臺。MPC555系統配有各類應用I/O模塊與通信接口,并裝有一套實時操作系統(RTOS)。在操作系統的管理下,開發的應用程序在上位機監控下和脫離上位機兩種環境下運行驗證。一些特定、重復任務的應用程序被生成模塊化的庫文件已備調用。為了提高開發系統的實時性,系統具有HIL(Hardware-in-the-loop)、Bypass等硬件在環開發、實時嵌入加載等功能。模塊化的應用程序可以實時在線導入導出而絲毫不影響系統的正常運行。
在硬件方面,MPC555微控制器是理想的汽車電子產品嵌入式硬件系統平臺。表1列出了國內外專業公司開發的MPC555開發板情況比較。
在集成開發環境方面,各開發系統普遍采用MathWorks公司的MATLAB系列軟件產品Simulink、Stateflow等,用于模擬仿真、建立模型,再配上相應的交叉編譯器、控制界面連接程序與硬件平臺相連,構成一完整的開發系統。在MPC555應用領域中,比較有代表的產品有ETAS公司的開發工具ASCET-SD;符合OSEK標準的實時操作系統OSEKWorks;調試工具LabCar和相應MPC555的硬件開發板;ADI公司的嵌入式系統的快速原型SIMsystem;開發平臺BEACON,以及Axiom、Pi-technology的MPC555硬件開發系列產品等。
為了適應嵌入式計算機控制軟件開發日益龐大的特點;實現軟件開發的模塊化和可移植性;確保各分布式控制子系統之間的通信暢通;盡可能地實現不同廠商的控制模塊間的互換性和兼容性,應用系統的標準化成為迫切需要解決的課題。在汽車電子領域,CAN總線通信標準在物理層、數據鏈層定義了有關通信技術規范OSEK(Open Systems and the Corresponding Interfaces For Automotive Electronics)技術規范是針對符合汽車電子開放式系統及其接口的軟件規范所研發的嵌入式實時操作系統。OSEK規范從實時操作系統和軟件的開發平臺兩方面作了全面的定義與規定。該規范最先由德、法兩國汽車行業所倡導并日趨完善。它所提出的一整套解決方案代表了未來汽車電子軟件行業的發展方向,在國際車電子領域的影響力日益增強。
在國家高技術研究發展計算(863計劃)電動汽車重大專項課題“燃料電池客車多能源動力總成控制器軟硬件平臺”中,北京西曼自動化技術有限公司配合課題承擔方——清華大學計算機系智能技術與系統國家重點實驗室,積極開發基于MPC500系列新一代汽車電子ECU軟硬件平臺以及集成開發環境,包括:MPC555評估板MPC565單板系統、OSEKLinux實時操作系統等。這些為MPC565單板系統、OSEKLinux實時操作系統等。這些為發展我國自主知識產權汽車電子關鍵核心技術,積極開發嵌入式軟硬件及集成開發環境。
表1 國內外MPC555應用開發板情況比較
公司產品
項目
ETAS公司EVB555Axiom公司CME0555EST公司SBC555ADI公司CE555北京西曼公司BWM555RAM1MB512KB(可擴展到1MB)2MB8MB2MBROM512KB512KB(可擴展到2.5MB)1MB4MB2MB邏輯分析接口有無無有無調試接口BDM接口BDM、JTAG接口無BDM、JTAG接口BDM接口仿真器支持ETKP-1仿真器(Lauterbach
公司)仿真端口總線VisionICE仿真
系統無仿真端口總線I/O接口MPC555微控制
配備MPC555微控制器
配備MPC555微控制
配備MPC555微控制
配備MPC555微控制器配備RS232接口12212CAN總線22222操作系統(OS)支持OSEKworks(WindRiver公司)、ERCOSEK(ETAS公司)OSEKworks(WindRiver公司)、OSEK turbo(Metrowerks公司)OSEKworks(WindRiver
公司)Rtexec(ADI公司),proOSEK(3SOFT公司)PowerOSEK
(西曼)模擬接口MPC555微控制器配備MPC555微控制器配備MPC555微控制器配備MPC555微控制器配備MPC555微控制器配備其它備選:以太網ETKP420LCD液晶屏、44鍵盤-VME總線、I/O信號調理-3 MPC555微控制器在汽車電子領域的應用
MPC555推出不久,便于1999年獲得汽車行業國際PACE汽車創新產品優秀獎,并在嵌入式計算機控制領域,特別是汽車電子應用領域得到迅速發展。由于其優良的性能和強大的市場推廣力度,MPC555在各個層次,從高科技研發項目、終端用戶(汽車制造廠家)到各專業軟硬件開發商都予以高度的重視,并積極開發應用MPC555產品。例如,美國MoBIES(Model-Based Integration of Embedded System)基于模型一體化嵌入式系統科研項目。MoBIES是由美國國防部DOD(Department of Defense)國防高技術研究項目局DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)信息處理技術辦公室IPTO(Information Processing Technology Office)資助的項目。此項目旨在為嵌入式系統開發基于模型的軟件組件集成技術。MoBIES項目日期從2000年6月開始到2003年11月結束。該項目的汽車OEP(Automobile Open Experimental Platform,汽車動力控制系統開放式試驗平臺)由Vehicle Dynamic Laboratory承擔,采用MPC555為系統硬件控制單元。MPC555被重視的程度日益加強。
MPC555微控制器在汽車電子領域得到了廣泛的應用,是目前被國際汽車電子系統廣泛采用的新一代芯片。MPC555系列產品在2000年汽車行業的年銷售額達10億美元之多(據Motorola報道)。國外的汽車電子工業已形成了從半導體硬件到軟件到部件開發,再到系統集成應用的一整套開發和生產體系。圍繞著汽車制造商,形成了專業化、可提供全套應用系統的各類供應商:從硬件設計到軟件開發,以及各種專用控制原型的提供,再配用先進的開發工具,使專業設計人員和制造商在生產一線開發、調試新產品等。這大大縮短了產品的開發周期。
以32位嵌入式微控制器為基本技術特征的新一代電控單元(Electronic Control Unit,ECU)已成為汽車電子發展應用的主流。汽車工業是使用微控制器最多的工業,一輛現代汽車最多可使用達上百個微控制器(如圖1所示)。汽車電子系統占整車成本的比例在90年代末已超過了30%,現在還在繼續上升。
汽車電子行業的發展依賴于汽車工業的蓬勃發展,以及后者在整個工業領域所處的重要地位。汽車電子的技術基礎來源于半導體行業、軟件開發、執行器和傳感器等電子技術的發展。汽車電子產品能夠在高速移動、苛刻和劇烈變化的環境下運行,并且具有高可靠性、安全性、較強的機電結合性、適于大指和低成本的生產等特點。
國際汽車電子技術正處于全面快速發展的階段,其特征主要體現在四化一功能,即多樣的功能(從最初的發動機電子點火與噴油發展到如今的各種控制功能,如自動巡航、自動啟停、自動避撞等)、技術一體化(從最初的機電部件松散組合到如今的機液電磁一體化,如直噴式發動機電控共軌燃料噴射系統)、系統集成化(從最初的單一控制發展到如今睥多變量多目標結合協調控制,如動力總成綜合控制、集成安全控制系統等)、通信網絡化(從初期的多子系統分別工作到如今的分布式模塊化控制器局部網絡,如以CAN總線為基礎的整車信息共享的車載分布式控制系統,以及D2B無線通信為基礎的遠程高頻網絡通信系統)、技術標準化(如OSEK技術規范,將成為未來汽車電子行業嵌入式操作系統的技術標準,廣泛被采用)。國外的汽車電子產業形成了從半導體到軟件到部件開發再到系統集成應用的一整套的開發和生產體系。而國內的汽車電子科研和產業還處于分散、分割、重復、重疊的低水平階段,現狀不容樂觀。
MPC555微控制器在汽車電子領域的應用范例:
*BMW的Valwetronic電子閥門系統為目前國際最先進的動力控制系統技術(其三種車型已在道路上運行);
*Ford的Taurus動力控制系統;
*由BMW聯合Motorola等開發的Byteflight數據傳送系統(用于安全氣囊);
*Siemens VDO汽車動力管理一體化系統;
*Ford采用MPC500系列為Lincoln LS Luxury Sedans開發的動力控制系統;
*Ford采用MPC500系列為Jaguar S-TypeSedans車型的點火、噴油、排氣控制;
*韓國現代公司最新燃料電池轎車SNATA FE FCEV(EVS19展出的)的總成控制;
*MoBIES項目OEP汽車動力控制開放式試驗平臺硬件控制單元(ECU)。
汽車動力系統、底盤系統、車體以及安全系統等逐漸從傳統的機械、液壓結構向電子結構以及智能化控制演變。在制動、駕駛、懸掛、助力、車身等控制方面都借助電子化的手段提高性能。GPA全球衛星定位導航、穩定管理、電制動、自動駕駛以及防撞車、語音識別、網絡化、夜間辨別加強等系統都在積極的開發應用當中。另外,通過內部網絡將各個獨立功能的子系統連接形成實時的資源共享,使系統集成化、智能化。例如,底盤穩定控制系統;通過對制動、駕駛和懸掛系統信息的獲得而得以優化。
4 MPC555應用發展前景
汽車電子技術的發展為提高整車性能起到了關鍵性的作用。隨著汽車電子化發展的深入,32位微控制器將逐漸取代8位、16位微控制器而成為主流應用產品。未來的發展趨勢應重視以下領域技術的開發。
(1)軟件
標準的I/O驅動模塊、實時多任務操作系統、高級語言控制編程、基于模型的算法設計、自動代碼生成及虛擬仿真測試。
(2)硬件
提供完整的與軟件系統一體化的硬件開發平臺。靈活、多功能的快速原型,硬件在環仿真HIL(Hardware-in-the-Loop)Simulation,Bypass方法的應用等。
(3)快速原型建立軟硬件一體化應用系統
采用快速原型建立目標系統:基于模型設計建立控制算法;模擬系統動態測試驗證控制算法;模型實時檢驗;系統聯機測試、檢驗、調試、修改;自動生成源代碼、在線調試標定。
(4)標準化
汽車電子正處于全面發展時期,相關技術的標準也處于建立、完善的階段。關通信、網絡規范、實時操作系統規范等技術規范日趨成熟。這類規范與針對性硬件系統到相滲透、互相依賴,成為一體。各大汽車公司聯盟爭先開發、建立不同的標準體系,以便在汽車電子競爭中搶得先機。
汽車電子行業分析范文6
【關鍵詞】汽車電子 人才培養定位 職業崗位 核心能力
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)06C-
0068-02
隨著我國汽車工業的快速發展,廣西的汽車行業也得到了前所未有的發展,由此也帶來高技能汽車人才需求量的增加,尤其是汽車電子技術專業人才的缺口增大,培養出適應現代汽車產業鏈需求的汽車電子技術人才成為高職汽車類人才培養的重要課題。
一、廣西地區汽車維修行業人才需求狀況
(一)廣西地區汽車制造業對汽車電子技術專業人才的需求狀況。2008年,廣西汽車總產量為70.16萬輛,增長幅度達到了16.1%;2011年末,廣西的汽車年產量突破了120萬輛;預計到2012年末,廣西地區汽車年產量將達到130萬輛。按照國際通用的標準估算,汽車生產企業每新增30輛汽車至少需要增加1名汽車制造一線人員計,2012年廣西汽車產量同比增加近10萬輛,新增汽車制造一線崗位約3500個,其中汽車電子電器設備安裝和調試崗位約新增1000個。
(二)廣西地區汽車維修企業對汽車電子技術專業人才的需求狀況。據廣西區交通廳公路運輸管理處的不完全統計,目前廣西汽車維修行業中一類汽車維修企業約600家,二類汽車維修企業約3000家,三類汽車維修企業約10000家,需要汽車維修及汽車電子電器設備改裝的從業人員15000名左右。
二、廣西地區汽車電子技術專業人員的能力狀況
(一)從業人員學歷偏低,學歷結構不合理。經對廣西南寧、柳州、桂林、北海、玉林等地區的汽車制造廠、汽車4S店和汽車維修廠等進行調研,結果顯示:目前廣西地區汽車電子電器行業從業人員中,具有本科及以上學歷的員工約占6%;具有大專(包括高職)學歷的約占24%;約有70%左右的員工只具有中?;蚣夹<耙韵聦W歷,學歷結構很不合理,從業人員總體素質偏低。
(二)能力范圍較窄,不能適應企業的職業崗位要求。在職業技能資格證書持有方面,廣西地區汽車電子電器行業從業人員中,具有技師、高級技師等職業資格的人員所占比例不到5%,高級工約占5%,中級工約占40%、初級工約占20%,約有30%的汽車后市場服務人員沒有任何的職業資格證書,很多員工甚至未經過任何汽車維修電工、汽車電子技術等方面的知識培訓,就直接進入汽車制造和維修企業,從事汽車電器的安裝、維修和改裝等業務,表現出技術不熟練、不專業,導致事故發生率高、工作效率低、服務質量下降等現象。
隨著現代先進的電子技術在汽車上的應用,汽車維修工作變得越來越復雜,技術含量越來越高,由以前簡單的機械修理,逐步轉向依靠電子設備和信息數據進行診斷與維修,使汽車故障診斷的準確度和維修效率都得到很大提高,同時對汽車維修技術人員也提出了更高的要求。
綜上所述,目前廣西地區汽車電子技術專業人才的素質和技能與汽車行業相關企業的要求還存在較大的差距。
三、汽車電子技術專業人才應具有的能力
隨著現代科技的不斷發展以及各種技術在汽車上的應用,使得汽車的技術含量在不斷增加;其次,越來越多的進口汽車品牌和國產汽車品牌的涌入,中國的汽車市場呈現了品牌的多樣化,且各種汽車品牌所采用的技術亦不盡相同,汽車類專業人才的能力具備也由傳統的單一技術型向復合型人才方向轉變,這就要求每一個從業人員應該具有多個方面的技能,以適應不同崗位的需要。以汽車維修崗位為例。在2005年之前,由于汽車的構造相對簡單、電氣設備的應用較少,加之汽車的保有量也較小,業務量不是很大,因此機械維修和電器維修是兩個分開的獨立崗位;而如今,汽車結構的發展以及電子技術在汽車上的廣泛應用,使得汽車維修中的職業崗位開始重組和歸并,形成機電一體(即機械維修和電器維修不分家)的趨勢,在減少企業職業崗位類別的同時,也要求從業人員一專多能,以適應各個崗位的要求。
此外,隨著人們生活水平的提高,人們對汽車的穩定性、舒適性和安全性有了更高的要求,促使各種新技術(如GRS、EFI、ABS等)在汽車上的應用越來越多,汽車的配置越來越高,從而導致汽車維修的難度也越來越大,汽車維修由以前的機械修理為主、簡單電路檢修為輔的傳統維修方式,逐步轉向依靠專用的電子檢測設備和信息數據進行診斷與維修的方式,使故障診斷的準確性和維修效率得到極大提高,為汽車維修行業注入了更多的高科技成分。與此同時也要求汽車類專業人員不僅要了解現代汽車的結構、配置和性能,還要掌握現代汽車的維護、故障診斷與維修等知識和技能。
四、對廣西高職院校汽車電子技術專業人才培養的一些建議
(一)創建專業人才培養模式,確定專業人才培養定位。通過對汽車行業相關企業進行大量調研,了解汽車技術的發展趨勢以及企業的職業崗位對汽車電子技術專業人才的能力要求,與汽車相關企業深度合作,創建“工學結合、訂單培養”的人才培養模式,確定汽車電子技術專業的人才培養定位,采用理實一體化課程學習和生產性實訓輪換交替的教學組織方式,為企業培養出合格的技能型專業人才。
(二)引入行業、企業標準,改革課程體系與教學內容?,F代汽車是機電液一體化產品,而目前各高職院校汽車類專業的課程體系仍然是傳統地將汽車各個系統的機械、電子的相關內容分割在各門課程當中,這樣不利于知識與技能的傳授。因此,應針對汽車相關企業對汽車電子技術專業人才的能力和素質要求,與企業共同制定汽車電器、汽車電子的崗位人才標準和專業規范,改革傳統的課程體系,建立基于汽車相關企業職業崗位工作過程項目化的課程體系;在教學內容的選取上,摒棄過時的知識,結合汽車技術的發展趨勢和企業實際,將最新的汽車技術引入課堂教學中,培養出汽車相關企業迫切需要的技能人才。
(三)加強師資隊伍建設,提高教學水平。根據汽車電子技術專業的課程教學、科研、技術服務及建設發展的需要,建設一支品德高尚、教學能力突出、實踐技能及科研能力強的專兼結合的師資隊伍。首先,通過各種途徑提升高職院校專任教師的專業教學水平、專業建設改革能力,如外派專任教師到企業進行掛職鍛煉、國內外培訓、承擔教研教改任務等手段提高教學水平、專業建設能力。其次,聘用企業技術骨干承擔專業技術課程的教學任務,可以減輕校內專任教師的教學壓力,也可以將最新技術、技能傳授給學生,做到技術及時更新。
(四)加強學生的實踐操作能力。由于汽車品牌的多樣化以及越來越多的新技術在汽車上的應用,使得汽車制造業及汽車后市場服務企業的壓力越來越大,高職院校的畢業生不僅要具有一定的理論知識,還要有較強的實際動手能力;此外,還應該根據現代汽車的發展以及汽車維修服務業的實際,在本專業的基礎上,適當增加與本專業相近的相關知識和能力培養,使畢業生能適應并勝任多個職業崗位的工作,從而提升本專業畢業生的就業競爭力和崗位適應能力。
【參考文獻】
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