绪论汽车电子控制技术(第2版)凌永成电子课件.ppt

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1、汽车电子控制技术汽车电子控制技术沈阳大学沈阳大学 凌永成凌永成 配配 套套 教教 材材 信信 息息教材名称：汽车电子控制技术（第教材名称：汽车电子控制技术（第2版）版）教材主编：凌永成教材主编：凌永成教材定价：教材定价：40RMB出版社：北京大学出版社出版社：北京大学出版社出版时间出版时间/版次：版次：2011年年7月第月第2版版国际标准书号（国际标准书号（ISBN）：）：978-7-301-19225-2教材所属系列：教材所属系列：21世纪全国高等院校汽车类世纪全国高等院校汽车类创新型应用人才培养规划教材创新型应用人才培养规划教材 教学提示：教学提示：电子控制技术在提高汽车综合性电子控制技术

2、在提高汽车综合性能，推进汽车及交通智能化等方面发挥着不能，推进汽车及交通智能化等方面发挥着不可替代的作用。控制系统集成化、网络化和可替代的作用。控制系统集成化、网络化和智能化是汽车电子控制技术的发展趋势。智能化是汽车电子控制技术的发展趋势。教学要求：教学要求：本章主要介绍电子控制技术在汽本章主要介绍电子控制技术在汽车上的应用概况、基本组成和发展趋势。要车上的应用概况、基本组成和发展趋势。要求学生了解电子控制技术在汽车上的应用概求学生了解电子控制技术在汽车上的应用概况和发展趋势，熟悉汽车电子控制系统的基况和发展趋势，熟悉汽车电子控制系统的基本组成。本组成。第第1章章 绪论绪论1.1 汽车电子控制

3、技术的发展汽车电子控制技术的发展1.1.1 汽车电子控制技术的发展历程汽车电子控制技术的发展历程第一阶段：第一阶段：20世纪世纪60年代中期至年代中期至70年代末，是汽车电子技术年代末，是汽车电子技术萌芽及初级发展阶段。萌芽及初级发展阶段。电子收音机、电子收音机、发电机硅整流器、发电机硅整流器、电压调节器、电压调节器、晶体管无触点电子点火，晶体管无触点电子点火，电子控制燃油喷射等。电子控制燃油喷射等。第二阶段：第二阶段：20世纪世纪70年代末到年代末到90年代中期，是汽车电子控制年代中期，是汽车电子控制技术的大发展阶段。技术的大发展阶段。发动机电子控制系统、发动机电子控制系统、自动变速器、自动

4、变速器、防抱死制动系统、防抱死制动系统、电控悬架、电控悬架、电控转向、电控转向、电子仪表、电子仪表、影音娱乐设备等。影音娱乐设备等。第三阶段：第三阶段：20世纪世纪90年代中期至今，电子装置成为汽车设计年代中期至今，电子装置成为汽车设计中必不可少的装置。中必不可少的装置。动力控制方面。动力控制方面。在发动机管理系统（在发动机管理系统（Engine Management System，EMS）的基础上，增加了变速器控）的基础上，增加了变速器控制功能，拓展为动力传动控制系统（制功能，拓展为动力传动控制系统（Powertrain Control Module，PCM）；）；汽车主动安全控制方面。汽车

5、主动安全控制方面。在防抱死制动系统（在防抱死制动系统（ABS）的基础上，增加了牵引力控制系统（的基础上，增加了牵引力控制系统（TCS）和驱动防滑系统）和驱动防滑系统（Acceleration Slip Regulation，ASR）控制的功能；）控制的功能；车辆稳定性控制方面。车辆稳定性控制（车辆稳定性控制方面。车辆稳定性控制（Vehicle Stable Control，VSC）系统、强化车辆稳定性系统（）系统、强化车辆稳定性系统（Vehicle Stable Enhance，VSE）以及智能悬架控制系统；）以及智能悬架控制系统；被动安全控制方面。发展了主动安全带和安全气囊的综合被动安全控制

6、方面。发展了主动安全带和安全气囊的综合控制技术；控制技术；改善驾驶员劳动强度和保障行车安全方面。传统的巡航控改善驾驶员劳动强度和保障行车安全方面。传统的巡航控制系统、智能巡航控制（也称自适应巡航控制，制系统、智能巡航控制（也称自适应巡航控制，Adaptive Cruise Control，ACC），其控制项目包括防抱死制动、牵），其控制项目包括防抱死制动、牵引力控制及车辆稳定性控制等等。引力控制及车辆稳定性控制等等。汽车内部环境的人性化设计方面、无线网络通信技术、汽车内部环境的人性化设计方面、无线网络通信技术、防盗报警系统和车载防撞雷达等电子装置，都得到了进一步防盗报警系统和车载防撞雷达等电子

7、装置，都得到了进一步的开发和应用。的开发和应用。以控制器局域网（以控制器局域网（Controller Area Network，CAN）为）为代表的数据总线（代表的数据总线（Data Bus）技术在此期间有了很大的发展。）技术在此期间有了很大的发展。CAN总线将各种汽车电子装置连接成为车载网络。总线将各种汽车电子装置连接成为车载网络。在车载网络中，各控制装置独立运行，完成各自的控制在车载网络中，各控制装置独立运行，完成各自的控制功能，同时还可以通过通信线为其它控制装置提供数据服务，功能，同时还可以通过通信线为其它控制装置提供数据服务，实现信息共享。实现信息共享。出现了以大规模集成电路和控制器局

8、域网（出现了以大规模集成电路和控制器局域网（CAN）为特）为特征的、多学科综合的汽车电子控制技术，是这一阶段的突出征的、多学科综合的汽车电子控制技术，是这一阶段的突出特点。其代表性技术有智能传感器、特点。其代表性技术有智能传感器、16位和位和32位微处理器、位微处理器、车载网络系统等。车载网络系统等。1.1.2 汽车电子控制技术的发展特点汽车电子控制技术的发展特点汽车电子控制技术从单一的控制逐步发展到综合控制，如汽车电子控制技术从单一的控制逐步发展到综合控制，如点火时刻、燃油喷射、怠速控制、排气再循环等。点火时刻、燃油喷射、怠速控制、排气再循环等。电子控制技术从发动机控制扩展到汽车的各个组成部

9、分，电子控制技术从发动机控制扩展到汽车的各个组成部分，如防抱死制动系统、自动变速系统、信息显示系统等。如防抱死制动系统、自动变速系统、信息显示系统等。从汽车本身到融入外部社会环境。从汽车本身到融入外部社会环境。1.1.3 汽车电子控制技术的发展趋势汽车电子控制技术的发展趋势1.控制系统集成化控制系统集成化2.信息传输网络化信息传输网络化3.汽车、交通智能化汽车、交通智能化1.2 汽车电子控制技术应用概况汽车电子控制技术应用概况1.3 汽车电子控制系统的基本组成汽车电子控制系统的基本组成信号输入装置信号输入装置 信号输入装置包括各种传感器和开关。车用传感器有两信号输入装置包括各种传感器和开关。车

10、用传感器有两类，一类用于控制汽车运行状态，另一类让驾驶员了解某些类，一类用于控制汽车运行状态，另一类让驾驶员了解某些信息和状态（如冷却液温度、润滑油压力、燃油量等）。信息和状态（如冷却液温度、润滑油压力、燃油量等）。图图1-2 输入信号输入信号a）模拟信号；）模拟信号；b）数字信号；）数字信号；c）信号发生器）信号发生器1.3.2 控制器控制器 控制器，即电子控制单元控制器，即电子控制单元ECU由输入接口、计算机和输由输入接口、计算机和输出接口等组成（图出接口等组成（图1-3）。）。图图1-3 ECU的基本结构的基本结构1.输入接口输入接口图图1-4 输入回路输入回路图图1-5 信号转换信号转

11、换1-传感器；传感器；2-模拟信号；模拟信号；3-放大器；放大器；4-A/D转换器；转换器；5-CPU；6-DA转换器；转换器；7-功率功率晶体管（或驱动器）；晶体管（或驱动器）；8-模拟信号；模拟信号；9-执行器；执行器；10-存储器；存储器；11-稳压器稳压器2.计算机计算机 计算机（微机）由输入和输出、计算机（微机）由输入和输出、CPU、存储器、地址总、存储器、地址总线和数据总线等组成（图线和数据总线等组成（图1-6）。）。3.输出接口输出接口图图1-6 计算机的组成计算机的组成计算机输出的电信号是数字信号，而有些执行器需要计算机计算机输出的电信号是数字信号，而有些执行器需要计算机输出模

12、拟信号。因此，输出接口需要输出模拟信号。因此，输出接口需要DA（数模）转换器。（数模）转换器。同时，由于计算机输出的电信号较弱，不能直接控制执行器。同时，由于计算机输出的电信号较弱，不能直接控制执行器。因此，输出电路中大多采用由大功率晶体管组成的输出因此，输出电路中大多采用由大功率晶体管组成的输出驱动器（图驱动器（图1-7），由计算机输出信号控制晶体管的导通与截），由计算机输出信号控制晶体管的导通与截止，从而控制执行器的搭铁回路。止，从而控制执行器的搭铁回路。图图1-7 输出回路输出回路执行器执行器 执行器根据执行器根据ECU输出的控制信号执行某项控制功能，常输出的控制信号执行某项控制功能，常

13、用执行器见表用执行器见表1-3。名名 称称驱动驱动能源能源应应用范畴（系用范畴（系统统）电动电动机机直流直流电动电动机机电电能能刮水器刮水器伺服伺服电动电动机机电电能能节节气气门门开度开度步步进电动进电动机机电电能能节节气气门门开度、开度、电电子子悬悬架阻尼与架阻尼与刚刚度控制度控制控制控制阀阀2/2开关开关阀阀液液压压气气动动ABS、ASR、EAT3/3开关开关阀阀液液压压气气动动ABS、ASR、EAT比例比例压压力力阀阀液液压压气气动动离合器控制、离合器控制、CVT金属金属带夹紧带夹紧力控制力控制比例流量比例流量阀阀液液压压气气动动CVT连续连续速比控制速比控制继电继电器器电电能能电电磁磁阀驱动阀驱动、电动电动机机驱动驱动电电磁磁铁铁比例比例电电能能电电磁离合器、比例液磁离合器、比例液压阀压阀开关开关电电能能开关开关电电磁磁阀阀表表1-3 常用执行器常用执行器复习思考题复习思考题1.简述汽车电子控制技术的发展历程。简述汽车电子控制技术的发展历程。2.简述电子控制技术在汽车上的应用概况。简述电子控制技术在汽车上的应用概况。3.简述汽车电子控制系统的基本组成。简述汽车电子控制系统的基本组成。4.汽车电子控制技术的发展趋势主要有哪些？汽车电子控制技术的发展趋势主要有哪些？GAME OVER