1 引 言

1885年，德国工程师卡尔·本茨制成了世界上第一辆三轮车，并于1886年1月29日申请并获得了发明专利，所以，1886年1月29日被认为汽车的诞生日。几乎同时，德国工程师戈特利布·戴姆勒也成功研制成一辆公认的以内燃机为动力的四轮汽车。从此人类进入了汽车时代。

图1 世界上最早的汽车

表1 2013年全球汽车销量最高的十大国家排行榜排名国家2013年销售量(万辆)同比增长率(%)1中国2198.41 13.872美国日本 巴西印度德国俄罗斯英国法国加拿大174.34.0

世界上第一台汽车问世后，经过近130年的发展已经成为人们日常生活不可缺少的一种交通工具。2013年全球汽车市场销售量最高的前10个国家情况如表1所示，其中中国已经连续6年位居世界汽车市场总量和增长率第一的位置。据中国汽车工业协会统计分析，2013年中国的汽车的生产、销售分别达到2211.68万辆和2198.41万辆，同比增长14.76%和13.87%，中国不仅是汽车消费大国而且是汽车制造大国。尽管世界主要工业大国的汽车工业均在全球经济危机的影响下出现了不同程度的衰退，但中国的汽车产业始终保持了良好的发展势头。

然而，随着汽车保有和在用数量的持续增长，能源消耗、环境污染、交通拥堵等一系列日益严重危及生存的问题也摆在了全人类的面前，以混合动力、纯电动为代表的新能源汽车则担负起了解决以上问题的重担。

2 现代信息技术改变了汽车的概念

随着电子信息技术日新月异的发展，汽车已经从工业社会传统的交通工具，经过不断融合电子控制、网络通信、多媒体音像、物联网，以及人工智能等信息社会的代表技术而成为了一个移动的信息中心和娱乐空间，20世纪七、八十年代科幻动画片里的画面如今已经变成了现实。美国特斯拉电动汽车就是一个十分鲜明的例证，如图2所示。正是这种变化催生了一个产业——汽车电子。

汽车电子通常被定义为:车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。车体汽车电子控制装置要和机械系统进行配合使用，实现对发动机、底盘、车身的机电一体化控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等。车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。汽车电子最显著特征是向控制系统化推进，用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统，正在使汽车成为名符其实的“四轮电脑”。

图2 特斯拉电动汽车改变了传统汽车的概念

图3 汽车电子的安全辅助驾驶系统构成

汽车电子主要由以下几大系统组成:

1)安全辅助驾驶系统（BS），如图3所示:包电子稳定控制（ESC）、电子助力转向（EPS）、刹车防抱死（ABS）、加速防侧滑控制（ASR）系统以及雷达测距及胎压监视系统;

2)动力控制系统（ECU）；包括发动机、电池、油路及冷却系统等;

3)车身控制系统（ECM）:包括车门、车窗、空调、仪表盘等;

4)娱乐通信系统:包括音响、多媒体、导航及车内通信系统等;

5)汽车上广泛使用的控制局域网络（controller area network，CAN）。根据2014(深圳)国际汽车电子产业年会”提供的数据，2013年全球汽车电子市场规模达到了1620亿美元，同比增长7.6%，其中2013年伴随着中国汽车产量超出预期的增速，高速增长，中国汽车电子的市场规模达到3700亿人民币，实现23.7%的增长率。预计到2020年，全球汽车电子产品市场的产业规模将达到2400亿美元。汽车电子将来占整车的比例将会越来越大，从目前的大概平均20%～30%的水平将来逐步到40%～50%，而新能源汽车、电动汽车的发展，将会使汽车电子的比例提高到60%～70%。

随市场和科技的变化，汽车电子产业也呈现了很多新的特点。例如，车联网爆发式的增长带来汽车工业的全新变革，车联网是移动互联网在汽车行业的一个重大应用，是利用先进的传感技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术，对道路和交通进行全面的感知，实现人、车、路、环境之间的智能协同和畅通、安全、高效的运转。车联网无疑将使更多的IT企业投入汽车电子产业，推动其更快发展。

3 迎接新能源汽车测试的挑战

汽车电子的发展时刻离不开电子测量仪器的支撑，如图5、6所示。20世纪八十年代，FLUKE就组织专门的市场队伍开发数字万用表在汽车电子测试中的应用方案，随着汽车电子渗入到汽车各个系统，安捷伦、NI、R&S、泰克、横河、泛华、聚星仪器等厂商，都在提供汽车电子测试用的仪表、自动测试系统和测试解决方案。

汽车电子测试可以笼统的分为研发阶段的设计验证测试、生产制造阶段的功能测试和整车性能检验测试。无论哪个环节的测试，都是为了保证汽车出厂质量合格，可以为用户提供安全、舒适的驾驶体验。因此，测试程序的严谨、完整和测试仪器的合理配置是对汽车产品质量的最重要保证。

图5 汽车电子测试涉及的内容

图6 为满足汽车电子测试项目所需要的仪器

图7 以软件为核心的电动汽车测试系统

图8 特斯拉电动车的电池

由于现代汽车电子技术大量采用CPU、DSP、FPGA等高密度芯片和精密传感器件，传统的单台仪器已经很难满足高效率测试的要求，而基于模块化组件，以软件为核心的可重构自动测试系统得到广泛的应用，如图7所示。在整车出厂后的维修阶段，更多的是采用量身定制的手持式测试仪器，以便迅速、简便得查出故障。

我国新能源汽车已确定了全电动（EV）为主的技术路线，将着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术，推进插电式混合动力汽车（PHEV）、纯电动汽车推广应用和产业化。同时，开展燃料电池汽车相关前沿技术研发，大力推进高能效、低排放节能汽车发展。

新能源汽车给测试带来了新的挑战（如图8所示），如电动汽车中电子设备的测试电压高达300 V、电流高达60 A，而锂电池组的充电平衡控制始终是世界性的问题。为此本刊组织了这期汽车电子测试专题，诚邀各方专家集思广益、出谋划策、百家争鸣、百花齐放，为新能源汽车产业的快速发展再加一把劲！

崔建平，中国电子学会理事、电子测量与仪器分会秘书长、中国仪器仪表学会理事、中国计量测试学会理事、《电子测量与仪器学报》总编、《国外电子测量技术》副主编。曾任美国AMERITEC公司北京办事处首席代表，北京无线电技术研究所副所长。

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1 引 言1885年，德国工程师卡尔·本茨制成了世界上第一辆三轮车，并于1886年1月29日申请并获得了发明专利，所以，1886年1月29日被认为汽车的诞生日。几乎同时，德国工程师戈特利布·戴姆勒也成功研制成一辆公认的以内燃机为动力的四轮汽车。从此人类进入了汽车时代。图1 世界上最早的汽车表1 2013年全球汽车销量最高的十大国家排行榜排名国家2013年销售量(万辆)同比增长率(%)1中国2198.41 13.872美国日本 巴西印度德国俄罗斯英国法国加拿大174.34.0世界上第一台汽车问世后，经过近130年的发展已经成为人们日常生活不可缺少的一种交通工具。2013年全球汽车市场销售量最高的前10个国家情况如表1所示，其中中国已经连续6年位居世界汽车市场总量和增长率第一的位置。据中国汽车工业协会统计分析，2013年中国的汽车的生产、销售分别达到2211.68万辆和2198.41万辆，同比增长14.76%和13.87%，中国不仅是汽车消费大国而且是汽车制造大国。尽管世界主要工业大国的汽车工业均在全球经济危机的影响下出现了不同程度的衰退，但中国的汽车产业始终保持了良好的发展势头。然而，随着汽车保有和在用数量的持续增长，能源消耗、环境污染、交通拥堵等一系列日益严重危及生存的问题也摆在了全人类的面前，以混合动力、纯电动为代表的新能源汽车则担负起了解决以上问题的重担。2 现代信息技术改变了汽车的概念随着电子信息技术日新月异的发展，汽车已经从工业社会传统的交通工具，经过不断融合电子控制、网络通信、多媒体音像、物联网，以及人工智能等信息社会的代表技术而成为了一个移动的信息中心和娱乐空间，20世纪七、八十年代科幻动画片里的画面如今已经变成了现实。美国特斯拉电动汽车就是一个十分鲜明的例证，如图2所示。正是这种变化催生了一个产业——汽车电子。汽车电子通常被定义为:车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。车体汽车电子控制装置要和机械系统进行配合使用，实现对发动机、底盘、车身的机电一体化控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等。车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。汽车电子最显著特征是向控制系统化推进，用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统，正在使汽车成为名符其实的“四轮电脑”。图2 特斯拉电动汽车改变了传统汽车的概念图3 汽车电子的安全辅助驾驶系统构成汽车电子主要由以下几大系统组成:1)安全辅助驾驶系统（BS），如图3所示:包电子稳定控制（ESC）、电子助力转向（EPS）、刹车防抱死（ABS）、加速防侧滑控制（ASR）系统以及雷达测距及胎压监视系统;2)动力控制系统（ECU）；包括发动机、电池、油路及冷却系统等;3)车身控制系统（ECM）:包括车门、车窗、空调、仪表盘等;4)娱乐通信系统:包括音响、多媒体、导航及车内通信系统等;5)汽车上广泛使用的控制局域网络（controller area network，CAN）。根据2014(深圳)国际汽车电子产业年会”提供的数据，2013年全球汽车电子市场规模达到了1620亿美元，同比增长7.6%，其中2013年伴随着中国汽车产量超出预期的增速，高速增长，中国汽车电子的市场规模达到3700亿人民币，实现23.7%的增长率。预计到2020年，全球汽车电子产品市场的产业规模将达到2400亿美元。汽车电子将来占整车的比例将会越来越大，从目前的大概平均20%～30%的水平将来逐步到40%～50%，而新能源汽车、电动汽车的发展，将会使汽车电子的比例提高到60%～70%。随市场和科技的变化，汽车电子产业也呈现了很多新的特点。例如，车联网爆发式的增长带来汽车工业的全新变革，车联网是移动互联网在汽车行业的一个重大应用，是利用先进的传感技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术，对道路和交通进行全面的感知，实现人、车、路、环境之间的智能协同和畅通、安全、高效的运转。车联网无疑将使更多的IT企业投入汽车电子产业，推动其更快发展。3 迎接新能源汽车测试的挑战汽车电子的发展时刻离不开电子测量仪器的支撑，如图5、6所示。20世纪八十年代，FLUKE就组织专门的市场队伍开发数字万用表在汽车电子测试中的应用方案，随着汽车电子渗入到汽车各个系统，安捷伦、NI、R&S、泰克、横河、泛华、聚星仪器等厂商，都在提供汽车电子测试用的仪表、自动测试系统和测试解决方案。汽车电子测试可以笼统的分为研发阶段的设计验证测试、生产制造阶段的功能测试和整车性能检验测试。无论哪个环节的测试，都是为了保证汽车出厂质量合格，可以为用户提供安全、舒适的驾驶体验。因此，测试程序的严谨、完整和测试仪器的合理配置是对汽车产品质量的最重要保证。图5 汽车电子测试涉及的内容图6 为满足汽车电子测试项目所需要的仪器图7 以软件为核心的电动汽车测试系统图8 特斯拉电动车的电池由于现代汽车电子技术大量采用CPU、DSP、FPGA等高密度芯片和精密传感器件，传统的单台仪器已经很难满足高效率测试的要求，而基于模块化组件，以软件为核心的可重构自动测试系统得到广泛的应用，如图7所示。在整车出厂后的维修阶段，更多的是采用量身定制的手持式测试仪器，以便迅速、简便得查出故障。我国新能源汽车已确定了全电动（EV）为主的技术路线，将着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术，推进插电式混合动力汽车（PHEV）、纯电动汽车推广应用和产业化。同时，开展燃料电池汽车相关前沿技术研发，大力推进高能效、低排放节能汽车发展。新能源汽车给测试带来了新的挑战（如图8所示），如电动汽车中电子设备的测试电压高达300 V、电流高达60 A，而锂电池组的充电平衡控制始终是世界性的问题。为此本刊组织了这期汽车电子测试专题，诚邀各方专家集思广益、出谋划策、百家争鸣、百花齐放，为新能源汽车产业的快速发展再加一把劲！

崔建平，中国电子学会理事、电子测量与仪器分会秘书长、中国仪器仪表学会理事、中国计量测试学会理事、《电子测量与仪器学报》总编、《国外电子测量技术》副主编。曾任美国AMERITEC公司北京办事处首席代表，北京无线电技术研究所副所长。

文章来源：汽车时代 网址: http://qcsd.400nongye.com/lunwen/itemid-36649.shtml

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