汽車環境對電子產品而言是非常苛刻的：任何連接到12V電源上的電路都必須工作在9V至16V的標稱電壓范圍內，其它需要迫切應對的問題包括負載突降、冷車發動、電池反向、雙電池助推、尖峰信號、噪聲和極寬的溫度范圍。在負載突降時，交流發電機的輸出電壓迅速升高到60V或更高的電壓；冷車發動指的是在低溫時起動汽車，這會引起電池電壓下降至6V或更低；電池反向是在激活一個沒電的電池時，由于粗心地將電纜極性接反造成的。很多牽引車都配備兩個串聯起來的12V電池，以在寒冷的天氣中幫助起動一個電池沒電的汽車。這將使電氣系統的電壓范圍提高到了28V，直到汽車起動且牽引車司機斷開跨接電纜為止。

考慮到汽車電氣系統由大電流電動機、繼電器、螺線管、車燈和不斷顫動的開關觸點組成，因此出現尖峰信號和噪聲就一點也不奇怪了。另外，交流發電機是采用斬波勵磁調整的三相電機，有時會以非常大的電流對電池充電。因此，對于工作在汽車環境中的電路設計來說，尤其是需要適應在負載突降和雙電池助推情況下產生的高輸入電壓電路。

無源保護電路

用于汽車電子產品的無源保護網絡如圖1所示。與此相同或類似的電路廣泛用于保護與汽車12V總線連接的各種系統。這種網絡防止高壓尖峰、持續過壓、電池反向和電流過度消耗造成損害。圖1的電流保護作用很明顯，如果負載電流超過1A的時間很長，保險絲F1就會熔化。D1與F1結合防止電池反向連接造成損害，大電流流經正向偏置的D1并燒斷保險絲。電解電容器大約在額定電壓的150時有一個有趣的特性：隨著終端電壓的提高，這種電容消耗的電流也越來越大，就C1而言，它在輸入持續升高時起箝位作用(最終燒斷保險絲)。雙電池助推時的電壓為28V左右，這不會燒斷保險絲，因為C125V的額定值足夠高，額外消耗的電流很少。電感器增加了很小的電阻，以限制峰值故障電流以及輸入瞬態的轉換率，從而在存在尖峰時幫助C1實現箝位。

無源網絡的主要缺點是它依靠燒斷保險絲來防止過流、過壓和電池反向造成損害。另一個缺點是，它依靠電解電容實現箝位。這種電容器老化以后，電解質會變干，等效串聯電阻(ESR)提高的特性也就消失了，這會損害箝位效果。有時D1采用大的齊納二極管以幫助這個電容器發揮作用。人們已經設計出了有源電路來克服這些缺點。

有源電路

摘要：汽車電子控制系統當中應用計算機控制技術能夠大大提高汽車性能，也滿足大眾對于汽車舒適性的要求。目前，汽車大多數都配備有娛樂導航系統，這種系統就是計算機控制技術在汽車電子控制系統中的具體應用體現。在這一背景下，本文展開對汽車電子控制系統中計算機控制技術的應用研究，希望能夠對汽車產業的創新化發展提供理論依據和支持。

關鍵詞：汽車電子控制系統；計算機控制技術；應用研究

相關研究表明，汽車不安全問題的根源有九成以上是公路交通事故，而在事故問題中，車輛碰撞、追尾等比重非常高。為了提高行車的安全性，減少這種事故發生概率，我國投入了大量資金和資源，來研究汽車的自動安全技術。而很顯然這需要計算機控制技術的介入和使用，所以怎樣通過計算機控制技術的運用來大大改善汽車性能水平，是當前汽車行業著重研究的課題之一。

1汽車電子控制系統簡述

1.1汽車電子控制系統含義

最近幾年電子技術、汽車行業發展迅捷，兩者結合的程度也頗高，汽車電子技術便由此誕生。該技術的應運而生對我國汽車行業發展而言具有變革性意義。新的時代背景下，衡量汽車智能化水平高低的一大指標就是汽車的電子化[1]。自技術上看，汽車電子技術既能夠改善設備的質量性，又能夠豐富和拓展汽車的功能性。汽車電子控制系統分作四類，其一是動力發動機集中控制系統。它又分作很多子系統，比如發動機集中控制系統、自動化變速控制系統等。其二是智能車身電子系統，它也囊括了諸多子系統，像是自動調節座椅系統、汽車夜視系統等。其三安全系統、底盤綜合控制。比如駕駛員智能支持系統、車輛穩定控制系統等。其四是娛樂通訊系統。比如音響系統、導航系統等[2]。當前大眾在購買汽車時，汽車電子功能是否多樣和先進成為挑選汽車的重要指標之一。

1.汽車電子控制技術概述

汽車電子控制系統主要是由以下幾部分組成的：電子傳感器、電子控制器、電子驅動器以及控制程序軟件等，與汽車上的機械系統（這些機械系統通常是動力系統、底盤系統和車身系統中的子系統融合等）配合使用，并利用電纜或無線電波互相傳輸訊息，即所謂的“機電整合”，如電子燃油噴射系統、制動防抱死控制系統、防滑控制系統、電子控制懸架系統、電子控制自動變速器、電子助力轉向等。汽車電子控制系統概括起來可以被劃分為四個主要部分：發動機電子控制系統，底盤綜合控制系統，車身電子安全系統，信息通訊系統。需要指出的是，發動機電子控制系統和底盤綜合控制系統是與汽車的行駛性能有直接關系的。

2.汽車電子控制技術的應用現狀

近年來，通過總結汽車控制技術的發展過程不難看出，競爭較為激烈的世界商業汽車市場的競爭以及節油、排放和安全方面的競爭已經成為二十一世紀汽車技術革命的主要推動力。此外，隨著計算機技術越來越多地被應用于汽車，因而便提供了處理各種事故和緊迫問題的十分有效的手段，各種車用電控系統應運而生，許多新技術、新設備也層出不窮。目前，在汽車上已經使用的電子裝置品種已多達幾十種，它們由品種繁多的電子傳感器、電子控制單元、微處理器、存儲器、輸入/輸出接口、執行機構、顯示器和設計軟件等多個復雜技術集合而成。在汽車上應用較多且已經很成熟的電子控制技術和相關裝置主要有以下四個方面：

2.1電子控制技術在汽車儀表通信上的應用

表通信類的應用主要有電子鐘、電子油耗表、電子溫度計、電子車速里程表、電子轉速表、旅程計算器、燃料消耗計、電子定時、電子化圖示儀表盤、電話及其通信裝置、各種報警(燈絲切斷，排氣溫度，水面，液面，未關門，未系安全帶等)。儀表通信類即將采用的新技術主要有大型電子化薄式儀表盤、多路信息傳輸、光纖通信傳輸、慣性導航、衛星導航、屏幕顯示街道圖及交通阻塞狀況圖、多功能綜合屏幕顯示等。

摘要:研究汽車電子技術，保障汽車安全運行。了解當下常見電子控制噴油裝置、防抱死制動系統、電子轉向助力系統、電子點火裝置等電子技術，說明了未來汽車電子技術發展趨勢是朝著環保、安全性，汽車信息化及電子控制電磁式趨勢進行創新發展。汽車電子技術的應用保障了汽車安全運行，值得推廣。

關鍵詞:汽車電子技術;發展趨勢;分析

隨著汽車工業的快速進步，汽車電子技術也在不斷發展，加強在高新科技的探索，實現汽車行業的性能升級，提高汽車的智能化服務水平。從廣義的角度來說，常見的汽車電子裝備主要包括汽車車體和車載電子控制裝置，20世紀70年代，電子技術被運用在高檔的現代汽車上，同時隨著國家對環保主題的重視，汽車發展行業要響應節能減排的號召，電子技術的運用符合國家政策的倡導，在提升汽車安全性和舒適性的同時減少汽車尾氣排放量，達到環保要求。目前，電子技術不僅僅被用在高檔汽車的配置當中，大多數現代汽車都已經分享了電子科技的紅利。本文圍繞汽車電子技術的發展趨勢展開論述。

1汽車電子技術的發展現狀分析

電子技術已經在現代汽車發展領域得到了充分運用。常見的汽車電子技術主要包括電子控制噴油裝置、防抱死制動系統、電子轉向助力系統、電子點火裝置、防盜系統等。在電子控制噴油裝置使用之前，傳統的汽車噴油裝置主要選用機械式燃油噴射系統，后來逐漸添加了電子產品進行輔助噴油。但是隨著時代的進步，現代汽車已經逐漸淘汰了傳統的燃油噴射系統，取而代之的是電動控制噴油裝置、電子控制噴油能夠提高汽車發動機的工作狀態和工作性能，減少汽車尾氣對空氣環境造成的污染。電子控制噴油裝置主要是通過車載微機程序的編輯，利用傳感器實時監測汽車發動機的工作狀況，檢測空氣流量、空氣濕度等重要因素，對噴油量進行調節，讓發動機保持在最佳狀態。防抱死制動系統是電子技術應用最廣泛、實踐效果最好的成果，防抱死制動裝置的使用能夠讓汽車在制動狀態下避免車輪出現抱死狀態來提高汽車制動距離的可控制性，汽車防抱死系統能有效控制汽車滑動率，讓汽車行駛過程更加平穩，防止出現長距離滑動的情況，保護汽車內人員的生命安全［1］。電子轉向助力系統主要是通過蓄電池和電動機調節汽車轉向的動力來源，對汽車轉向功能進行微機控制。電子轉向助力系統一般體積比較小，重量也不大，操作起來比較方便，能有效防止汽車轉向設備發生漏油現象。在電子技術的發展背景下，汽車電子轉向助力系統能對汽車的轉向回正特性進行優化，提高汽車運行的穩定性。電子點火裝置主要包含微機傳感器和機械接口，電子點火裝置主要是通過傳感器接收到外界信號，檢測汽車發動機的運行工作狀況，調節點火時間，有效降低油耗。同時，電子點火裝置的使用能夠有效延長發動機壽命，減少汽車尾氣造成的空氣污染。目前，汽車點火裝置最多能夠幫汽車減少20%的油耗，因此受到汽車工業的廣泛推崇。電子防盜系統的運用也是電子技術的現代運用范圍，現代汽車大多數都是性能優越，價格不菲，人們越來越重視對汽車防盜系統的運用。電子化的汽車防盜設備主要可以利用GPS電子防盜系統提高汽車的安全防護性能，在未來，汽車防盜系統的發展潛力巨大。

2汽車電子技術的未來發展趨勢

前言：道康寧公司在有機硅材、研發和應有領域已有六十多年的經驗，是有機硅材料的先驅與領導者。道康寧公司提供各式各樣的有機硅材料供應不同工業和工藝上的需要，其中有多種產品已獲得美軍軍標(Mil)、保險商實驗室(UL)、美國波音公司(Boeing)、美國航天局(NASA)等的認證，

以及經美國汽車協會認證為汽車工業的合格供應商。產品已被廣泛地應用于通訊產品、軍工產品、航天工業、汽車電子等高可靠性需求的場合。相信在國內汽車電子工業里，道康寧系列硅膠也能為獲得出色的高可靠性而提供最佳的解決方案。下面即對汽車電子用硅膠加以介紹。

汽車電子與保護材料

汽車行駛于道路上除了須藉由充沛的動力系統驅動外,更有賴于其靈敏與復雜的操控系統控制，使汽車能安全地在最佳條件下行駛。操控系統是一部汽車的神經中樞，它包含許多復雜而精密的控制機構和控制模塊，藉由各種輸出、偵測、診斷、反饋等訊息操控系統指導著各部件的運作。隨著汽車工業與電子工業的發展與結合，各種電子式控制機構和模塊逐漸被導入操控系統中以獲得更精準、更敏捷的控制,從而提高汽車的性能。

汽車行駛于道路時必須承受風、砂、雨、雪、高低溫、振動等各種地型天候與污染物的侵蝕。因此各種精密的電子式控制模塊必須藉由適當的保護材料來保護以確保它的穩定性和可靠性。在汽車電子應用領域中對保護材料的選擇除了基本要求絕緣、防潮、防污、防蝕、導熱等特性外，特別要求具有低應力和耐熱、耐寒等性能。有機硅材料因為同時具備這些性能，因此在汽車電子領域中的應用特別受到重視，在汽車電子中的應用領域也越來越廣。

有機硅的特性

汽車電子設備的配置已成為當今汽車發展的潮流，電子技術的應用幾乎深人到了汽車所有的系統當中。

汽車電子設計已成為汽車系統設計中的重點和難點。傳統方式下的汽車設計者不得不借助各種機械的、液壓的、電子的汽車零部件以驗證汽車各子系統的功能，開發周期長，成本居高不下。為了縮短開發周期、降低開發成本，人們引入了SABER仿真技術進行汽車系統技術的驗證和開發。SABER仿真技術通過對整個汽車系統進行有效的建模和分析，能夠節約大量的試驗設備和試驗時間。國際上幾大跨國汽車公司都已使用SABER仿真技術進行設計，如美國通用、大眾、克萊斯勒等。目前，國內有泛亞技術中心能夠運用此項技術與通用（北美）進行同步開發。

1SABER軟件仿真技術

SABER軟件是一個在數學模擬及硬件設計方面功能卓著的仿真工具。對于復雜的混合信號設計和驗證問題，SABER軟件為設計工程師提供了一種功能強大的混合信號行為仿真器。由于混合信號硬件描述語言——MAST的支持，SABER軟件實現了單一內核混合信號及混合技術的仿真，完全改變了模擬電路仿真的現狀。SABER軟件在混合技術領域具有多個仿真引擎，可以分別處理不同領域的設計單元，且遵循相應的守恒定律，支持電力系統、機電一體化、機械系統、電子系統、光電控制系統、液壓系統等系統單元?，F在，SABER軟件在汽車和飛機制造領域已得到廣泛的應用。尤其是在汽車制造領域，許多歐美公司已將它定為行業標準，并投資SABER軟件的發展以不斷滿足新的設計需要。

SABER軟件具有明顯的優勢：分析從SOC到大型系統之間的設計，包括模擬電路、數字電路及混合電路；通過單一的混合信號仿真內核就可以提供精確有效的仿真結果；通過對穩態、時域、頻域、統計、可靠性及控制等方面的分析來檢驗系統性能。

SABER仿真器能夠讓設計人員對從汽車的最初設計方案（方框圖）到由實際電路和機械實現的完整系統進行仿真。這種能力對于復雜運動控制系統的設計（如ABS系統、安全氣囊系統、發動機控制系統、車身控制系統等）尤為重要。

汽車電子的發展空間非常大。預計到2020年左右，汽車電子占整車的比例將達到50%~60%。這是汽車發展的一個趨勢。從汽車電子化來看，系統地解決汽車的電子化可以有效解決目前交通擁堵的情況。

從新加坡、香港汽車市場來看，汽車保有率比內地一些城市的汽車市場要高；但是這兩個市場汽車擁堵的現象卻很少。最近，我們和深圳市政府合作，把公交系統進行了分類管理，再來實行車輛調配，來減少擁堵現象。這樣看來，交通問題更多的是應該從戰略高度來解決的。其中，包括未來車庫的建設、電子發展方面、系統管理方面、整車的安全可靠舒適度方面，都需要一個電子化信息。而目前，互聯網是最有可能實現在汽車上和其他所需的技術上面，如云技術以及未來的整個云計算的發展。不過現在看來，汽車電子的整個發展趨勢還是傳統產品的升級換代，新型產品的普及，朝著智能化、數字化、網絡化方向延伸。如果能夠綜合起來進行控制，就能真正實現安全、節能、環保。

安全、節能環保、舒適娛樂成為微型汽車電子應用發展的主旋律?，F在人們在車上停留的時間越來越長，還有自駕旅游。怎么樣將先進的汽車電子技術在這段車上停留的時間中充分地發揮出優越的性能是值得考慮的事情?，F在汽車電子、鐵路電子和航空航海電子本著產品通根，技術同源，相互融合逐步來達到更人性化的需求。當前，汽車電子典型的應用方面是傳統技術的升級。技術升級方面主要包括新能源配套、電子技術轉移、航空電子技術轉化，也包括軍工技術和未來建設云計算。尤其是，未來新能源汽車小型化、輕量化的要求越來越高，需要更好的汽車電子產品和技術來落實到位。未來新一代汽車駕駛，應該是一個綜合素質系統，即四網合一。這也是互聯網的一個發展方向。

在這方面，目前我們準備跟高通公司聯系。在政府的引導下，實現互聯網、有線電視網、電信網及汽車網的有機融合。因此，發展新型汽車電子，需要在智能聯網和管理這方面做好技術準備。在新一代的汽車駕駛中，綜合艙也是一個發展趨勢，它能夠讓人們如同在家里一樣實現視頻聊天等功能，不過產品可靠性一直是該方面產品最受關注的地方。

說到汽車電子發展趨勢，應該是如何實現汽車電子產業化。經過過去十七、八年的實踐摸索，我覺得實現汽車電子產業化有以下五方面：第一，企業要堅持自主品牌，自主創新，實現快速成長。第二，企業要掌握QSTP具備體系能力。第三，企業要重點在核心技術、人力、機制和企業文化上構建核心競爭力。第四，企業發展要從機會成功向戰略成功轉變。我們認為，行業支持龍頭企業集團做大做強，最重要的還是在技術投入方面。當然，在人才引進方面也需要給予一定的支持。第五，行業發展需要官產學研相結合。其實有些高校在技術產業化方面的能力較一些企業來說更強，高校研發的產品能在一定程度上真正實現產業化。另外，汽車電子行業在優秀人才和技術創新的獎勵方面要加強。

除此之外，行業要倡導與外資合作共贏，共同發展，嚴格反壟斷，防止外資惡意并購。隨著中國經濟的迅速發展，企業的高速發展，為人才引進帶來了很大的機會。在利好的大環境下，有很多人愿意回來創業。這個時候，企業如果能夠采用收購兼并，包括人才引進是個很好的方式。對此，我們也要防止外資戰略性的并購；同時，也希望主機廠在這方面能與我們加強溝通。

據StrategyAnalytics研究報告顯示，未來幾年，汽車電子半導體市場將以7.7的年均復合增長率(CAGR)穩定增長，到2010年，預計會有約216億美元的汽車電子半導體產品在汽車中使用；每輛車中使用的半導體元件數量則將以年均9.6的速度增長，到2010年將達到283億美元的水平。

隨著汽車電子向網絡化、智能化、舒適化趨勢發展的不斷深入，半導體在汽車電子化中的應用規模及其作用越來越引起關注，整個行業對MCU、傳感器、模擬IC等關鍵半導體元器件也提出更多挑戰。

挑戰一：海量應用帶來管理復雜度提高

勿庸置疑，高速成長的汽車電子領域使得半導體器件大有用武之地，然而半導體器件的大量使用也會給系統管理帶來很多挑戰?！皢尉蚆CU而言，在1996年，典型的汽車僅有6個MCU，到2008年，高檔汽車應用MCU的數量會超過100個，這無疑使管理復雜性大大增加?！憋w思卡爾全球汽車電子戰略市場經理StephanLehmann表示。Lehmann認為，汽車智能化的設計理念將不斷深入，包括技術合作和開放的標準，鼓勵即插即用的軟件模塊以及跨企業領域的技術合作環境。

“車身有很多的位置需要控制和監測，而且有很多地方的節點是非常集中的，應該把發動機、動力傳動系統、感應點等分為幾個ECU(電子控制單元)網絡，各ECU間通過總線相連，來進行分布式控制?！憋w思卡爾德國公司汽車系統工程部經理RainerMakowitz介紹。飛思卡爾德國公司的總部位于慕尼黑，貼近世界頂尖級汽車制造商寶馬、奧迪、奔馳的設計和制造中心，可謂“近水樓臺”，因此在車身控制、車載信息娛樂、安全系統、動力傳動系統等領域也走在世界前列。

分布式車身控制系統基于CAN/LIN總線，ECU將通過CAN總線提供穩定、可靠的低成本網絡連接；電機、開關、傳感器和車燈等則通過LIN進行網絡連接。另外，Makowitz還談到，車身控制需要更高的集成度，通過飛思卡爾專有的SmartMOS技術，設計人員可以將模擬、功率器件和數字電路集成在一起，從而提供更好的性能調節、簡化設計，并節省電路板空間。

現代汽車電子從所應用的電子元器件到車內電子系統的架構均已進入了一個有本質性提高的新階段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能傳感器。

一、汽車電子操控和安全系統談起

近幾年來我國汽車工業增長迅速，發展勢頭很猛。因此評論界出現了一些專家的預測：汽車工業有可能超過IT產業，成為中國國民經濟最重要的支柱產業之一。其實，汽車工業的增長必將包含與汽車產業相關的IT產業的增長。例如，雖然目前在我國一汽的產品中電子產品和技術的價值含量只占10%—15%左右，但國外汽車中電子產品和技術的價值含量平均約為22%，中、高檔轎車中汽車電子已占30%以上，而且這個比例還在、不斷地快速增長，預期很快將達到50%。

電子信息技術已經成為新一代汽車發展方向的主導因素，汽車（機動車）的動力性能、操控性能、安全性能和舒適性能等各個方面的改進和提高，都將依賴于機械系統及結構和電子產品、信息技術間的完美結合。汽車工程界專家指出：電子技術的發展已使汽車產品的概念發生了深刻的變化。這也是最近電子信息產業界對汽車電子空前關注的原因之一。但是，必須指出的是，除了一些車內音響、視頻裝備，車用通信、導航系統，以及車載辦公系統、網絡系統等車內電子設備的本質改變較少外，現代汽車電子從所應用的電子元器件（包括傳感器、執行器、微電路等）到車內電子系統的架構均已進入了一個有本質性提高的新階段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能傳感器（智能執行器、智能變送器）。

實際上，汽車電子已經經歷了幾個發展階段：從分立電子元器件搭建的電路監測控制，經過了電子元器件或組件加微處理器構筑的各自獨立的、專用的、半自動和自動的操控系統，現在已經進入了采用高速總線（目前至少有5種以上總線已開發使用），統一交換汽車運行中的各種電子裝備和系統的數據，實現綜合、智能調控的新階段。新的汽車電子系統由各個電子控制單元（ECU）組成，可以獨立操控，同時又能協調到整體運行的最佳狀態。例如為使發動機處于最佳工作狀態，就需要從吸入汽缸的空氣流量、進氣壓力的測定開始，再根據水溫、空氣溫度等工作環境參數計算出基本噴油量，同時還要通過節氣門位置傳感器檢測節氣門的開度，確定發動機的工況，進而控制，調整最佳噴油量，最后還需要通過曲軸的角速度傳感器監測曲軸轉角和發動機轉速，最終計算出并發出最佳點火時機的指令。這個發動機燃油噴射系統和點火綜合控制系統還可以與廢氣排放的監控系統和起動系統等組合，構筑成可使汽車發動機功率和扭矩最大化，而同時燃油消耗和廢氣排放最低化的智能系統。

還可以舉一個安全駕駛方面的例子，出于平穩、安全駕駛的需要，僅只針對四個輪子的操控上，除了應用大量壓力傳感器并普遍安裝了剎車防抱死裝置（ABS）外，許多轎車，包括國產車，已增設了電子動力分配系統（EBD），ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天氣駕駛時的穩定性?，F在，國內外的一些汽車進一步加裝了緊急剎車輔助系統（EBA），該系統在發生緊急情況時，自動檢測駕駛者踩制動踏板時的速度和力度，并判斷緊急制動的力度是否足夠，如果需要，就會自動增大制動力。EBA的自控動作必須在極短時間（例如百萬分之一秒級）內完成。這個系統能使200km/h高速行駛車輛的制動滑行距離縮短極其寶貴的20多米。針對車輪的還有分別監測各個車輪相對于車速的轉速，進而為每個車輪平衡分配動力，保證在惡劣路面條件下各輪間具有良好的均衡抓地能力的“電子牽引力控制”（ETC）系統等。

當代汽車電子產品的開發與設計在加速開發過程、降低開發成本、提高產品質量等方面廣泛地受益于計算機輔助工程軟件(CAE)。本文以某發動機的油氣控制和點火系統為例，說明Ansoft的EM工具在汽車電子與控制系統設計等諸多方面的應用，為中國汽車電子設計工程師提供新的選擇。

汽車中電子成分的不斷增多是因為市場對汽車產品的要求與期望的不斷增加。例如，對汽車安全系統的更高要求就產生了防抱死剎車(ABS)、軌道控制系統、防滑出、防翻滾及其側面氣囊保護等措施。對更高燃油效率的要求又引入了直噴發動機系統(DirectInjection)、隨換多缸系統(DisplacementOnDemand)、電子閥控系統(ElectronicValving)以及混合動力型汽車(HybridVehicle)。這些不斷增加的電子系統使汽車系統變得更為復雜，也使得這些系統的開發、設計過程變得更具有挑戰性。

對日趨復雜的汽車部件及電子系統，傳統的控制方法已顯得力不從心。例如，傳統發動機點火時序控制都是基于表格查找方法。這種方法對現動機來說有很多局限性，一是表格法不能將發動機的動態特征考慮進來；二是現動機需要控制的狀態從以前的幾百個到現在的上萬個，這樣，用表格查找的方法就很難實施，也無法再繼續提高發電機的性能。隨之而來，一種代替這種方法的現代控制是基本模型的控制方法(。這種方法的實施過程不太隨發動機的復雜程度而變，但需要一個較準確的發動機的動態模型。另外，汽車電子器件與系統的開發方式和過程也必須加快速度、降低成本、增加質量才能滿足廠家的管理目標。傳統的硬件研制、測試、再研制、再測試的重復模式就顯得費時、費力，成本也會相應增加。

在這樣的背景下，越來越多的汽車電子廠家利用計算機輔助工程軟件來加速研發過程，降低研發成本，提高產品質量。具體做法是：廠家在計算機的虛擬平臺上來完成盡可能多(可高達80到90的工作量)的產品設計、分析工作，只是在最后一步才進行實際硬件實施。

無刷電機代替有刷電機油泵的設計實例

我們以發動機的油氣控制系統為例來說明設計過程。如圖1所示。首先，一個廠家決定用無刷電機來代替傳統的有刷電機油泵。它可以從RMxprt軟件開始，該軟件中有包含無刷電機在內的13種電機和發電機模式。用戶只需要輸入與電機有關的設計參數，例如輸入電壓、功率、極數、永磁鐵類型等，RMxprt就可以自動設計出一個基本的無刷電機，并計算出該電機在不同運營狀態(例如空載和全載)的性能參數，例如力矩、轉速和效率等。