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1、2016-31汽车电子控制技术博学笃志持之以恒 2016-3博学笃志持之以恒第一章绪论2016-3博学笃志持之以恒本章内容第1节汽车电子控制技术的发展第2节汽车电子控制系统的基本组成2016-3Page 3博学笃志持之以恒第1节汽车电子控制技术的发展学习要求本章主介绍在汽车上应用概况、基组成和发展趋势。了解电子控制技术的况和发展趋势，熟悉汽车系统基本组成。2016-3Page 4博学笃志持之以恒课堂导入汽车经过10多年的发展，在机械结构方面已经非常完善，但面对日益严格的安全环保要求和激烈的市场竞争，汽车技术突破来自哪里？2016-3Page 5博学笃志持之以恒汽车电子控制技术是汽车重要组成部分
2、，其性能的好坏直接影响到的动力性、经济性、可靠性、安全性、排气净化及舒适。例如：为使发动机获得最高需点火系统才在最适当时间点火；汽车制过程中有良好的操纵性能，采用电子控防抱死装置(ABS)保证工作可靠、行驶安全则赖于各种其他子系统的正常。2016-3Page 62016-32博学笃志持之以恒一汽车电子控制技术的发展历程第一阶段：20世纪6年代中期至70年代末二 末到9中期第三阶段：世纪年代中期至今2016-3Page 7博学笃志持之以恒2016-03-10 8第一阶段：20世纪6年代中期至70年代末，是汽车电子技术萌芽及初级发展阶段。代表：电子收音机、电机硅整流器、电压调节器、晶体管无触点电子
3、点火，电子控制燃油喷射等。第二阶段：20世纪7年代末到90年代中期，是汽车电子控制技术的大发展阶段。代表技术：发动机电子控制系统、自动变速器、防抱死制动系统、悬架、电控转向、电子仪表、影音娱乐设备等。 2016-3Page 8博学笃志持之以恒2016-03-10 9第三阶段：20世纪9年代中期至今，电子装置成为汽车设计中必不可少的装置。主要技术：动力控制方面。在发机管理系统（Engie Mangemt SysteEMS）的基础上，增加了变速器功能，拓展为动力传控制Powertain Cotrl odulePC；汽车主动安全控制方面。防抱死ABS）的基础上增加了牵引制TCS和驱防滑Acelrat
4、ion Slip Regulation，ASR）；2016-3Page 9博学笃志持之以恒2016-03-10 10车辆稳定性控制方面。（Vehicl Stable Contrl，VSC）系统、强化系统EhaceE以及智能悬架；被动安全控制方面。发展了主带和气囊的综合控制技术；改善驾驶员劳动强度和保障行车安全方面。传统的巡航系统、智能巡航（也称自适应巡航，Adaptive Cruise ontrl，AC）其项目包括防抱死牵引力及辆稳定性等26-3Pg 博学笃志持之以恒2016-03-10 1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，都得到了进一步的开
5、发和应用。以控制器局域网（Contrle Ara Network，CAN）为代表的数据总线Dat Bus）技术在此期间有了很大发展CAN将各种汽电子装置连接成在车载络中控制独立运行完各自控制功能同时还可以通过信线其它装置提供数据服务，实现息共享。出了大规模集路和器局域网（CAN）为特征的、多科综合的车技术，是这一阶段的突特点其代表性有智能传感、16位和32微处理器载网络系统等0-Page 博学笃志持之以恒二汽车电子控制技术的发展趋势1.控制系统集成化UC2信息传输网络化AN3.汽车、交通智能化ITS2016-3Page 122016-33博学笃志持之以恒集中控制所谓现代汽车系统就是严格按照人、
6、车环境整体最佳效应的原则与目标进行整体规划与设计，照性、动态和开放性控制原则并采用算机网络信息技术，采用信息一模式将系统多个功能集中由个功能强大的ECU 实行控制 2016-313博学笃志持之以恒信息传输网络化娱乐及媒体系统安全舒适/ 便利动力14车载网络结构2016-3博学笃志持之以恒汽车电子控制技术应用概况目前在上已经使的电子装置品种已发展到了几十种，它们由品繁多传感器、控制单元(ECU)、微处理器、存储输入/出接口执行机构显示器和设计软件集合而成，完了极为复杂多过程，以改进性能来满足现法规要求。2016-3Page 15博学笃志持之以恒2016-03-10 1620-3Page 博学笃志
7、持之以恒汽车电子控制技术的发展特点 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。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。2016-3Page 17博学笃志持之以恒三、当今汽车电子控制的关键技术1、线控技术(contrl -bywie)线性控制转向系统 2016-3Page 182016-34博学笃志持之以恒2. 车载网络技术一般来说，汽车通信网络可以划分为四个不同的领域每个领域都有其独特的要求。现有的主流汽车总线协议无法适应所有：(1) 信息娱乐系统高安全的线控系统（X-By
8、Wire）3车身控制系统(4) 低端192016-3博学笃志持之以恒3. 42V电源系统新技术20汽车在过去80 年和未来2 年消耗电能的趋势2016-3博学笃志持之以恒第2节汽车电子控制系统基础随着汽车工业和电子工业的高速发展，汽车上所装用的电器与设备数量将与日俱增，起作用也会越来越重要。汽车电子控制系统由那些部分组成呢？2016-3Page 21博学笃志持之以恒一、电子控制系统的一般组成汽车技术&汽车电子控技术大体上可以分为两类：一类是汽车电子控制装置，这装置与汽车上的机械部件进行配合使用，形成“机电一体化”系统，直接用于控制汽车的运行并改善其性能。如：发动机电子控制（燃油喷射、怠速、点火
9、提前角）底盘电子控制（ABS、ASR、EPS）等。一类是车载电子装置。是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，和汽车本身的性能并无直接关系，主要于提高汽车的附属功能。如：导航音响系统等。控制技术主要第一类即利微型计算直接对发动机部件进行影其性技术2016-3Page 2博学笃志持之以恒 2016-3Page 23 博学笃志持之以恒电子控制系统的一般组成2016-3Page 242016-35博学笃志持之以恒二、电子自动控制系统的分类电子工程自动控制系统的分类方式很多，一般有以下几种。1按控制系统有无反馈环节分类2输入量变化的规律来3按系统传输信号对时间的关系分类4出量和输入量另外，按系统主要组成
10、元件的物理性质，可将控制系统分为电气控制系统、液压控制系统和电一液控制系统。 2016-3Page 25博学笃志持之以恒开环控制系统：的输出量对系统的控制作用没有影响，则称作。闭又称反馈该将输出信号通过反馈节在入端与信号进行比较。2016-3Page 26博学笃志持之以恒三、汽车电子控制系统汽车电子控制系统可从两个方面进行分类：控制原理、车载集中控制系统信息传输。控：汽车电子控制系统的基本组成2016-3Page 27 博学笃志持之以恒汽车上的电子控制基本上都属于计算机控制，与一般计算机系统类似，汽车的电子系统主要由三大部分组成： 2016-3Page 28博学笃志持之以恒信号输入装置（检测反
11、馈单元）汽车电子控制系统主要由信号输入装置（传感器、ECU、执行器等组成。包括各种传感和开关用传感有两类，一用于控制汽车运行状态，另一类让驾驶员了解某些息状态如冷却液温度润滑油压力燃量）传感器是将某种变化的物理量（绝大部分为非电信号）转换成对应的电信号元件。传感器提供的状态息，是汽车电子控制基本依据 2016-3Page 29博学笃志持之以恒 2016-3Page 302016-36博学笃志持之以恒2016-03-10 31206-Page 博学笃志持之以恒2016-03-10 32016-Page 博学笃志持之以恒 2016-3Page 3 博学笃志持之以恒 2016-3Page 34博学笃
12、志持之以恒1、传感器的组成：常有敏感元件和转换元件组成。）敏感元件是指传感器中能直接（或响应）被测量的部分。2）转换元件指传感器中能较敏感元件感受（或响应）的被测量成是与输和（或）测量的电信号部分。3）当输出为规定的标准信号时，则称为变送器2016-3Page 35博学笃志持之以恒输入信号a）模拟信号；b）数字信号；2016-3Pge 362016-37博学笃志持之以恒2、汽车传感器的性能要求1）较好环境适应：传感器适应温度、湿冲击振动腐蚀及油液污染等恶劣工作环境。2有高工作稳定可靠3再现通过计算机修正4具批量生产和用。5要求小型化，便于安装使，检测识别方便6）应符合关标准要求2016-3Pa
13、ge 37博学笃志持之以恒控制器，即电子控制单元ECU。由输入接口、计算机和输出接口等组成。 2016-3Page 38博学笃志持之以恒ECU 即汽车的微机控制系统，是整个电子控的核心部分，主要是一块结构复杂的电路板，装在金属盒内，以起到保护和抗干扰的作用。1）输入接口:信号预处理（A/D转换标准化输入回路2016-3Page 39 博学笃志持之以恒1-传感器；2-模拟信号3-放大器；4-A/D转换5-CPU；6-DA转换器；7-功率晶体管（或驱动器）；8-模拟信号；9-执行器10-存储；1-稳压器 2016-3Page 4博学笃志持之以恒2）计算机（微控制器）（MCU）：又称单片微型计算机或
14、者单片机，是指将计算机的P、RA、O、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的算机。由输入和输出、存储器、地址总线和数据总线等组成。 2016-3Page 41博学笃志持之以恒3）输出接口：主要是驱动和隔离电路。计算机的电信号数字信号，而有些执行器需要计算机输出模拟信号。因此，输出接口需要DA（数模）转换器。同时，由于计算机的电信号较弱，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驱动器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。作用是：一将微控制器发出的命令信息进行功率放大后，驱动被控的执行器件工作；二是为了避免外部器件对ECU产
15、生干扰，往需要利用隔离元件（可以传递信号但彼此无电路联系的耦合元件）将E与外部执行器件隔开。 2016-3Page 422016-38博学笃志持之以恒 2016-3Page 43 博学笃志持之以恒执行器根据ECU输出的控制信号执行某项控制功能；是动作命令的执行者；各类执行器件：继电器、直流电机、步进电机、电磁阀等。 2016-3Page 4博学笃志持之以恒 2016-3Page 45 博学笃志持之以恒2车载集中控制系统信息传输46汽车电子控制系统的三个层次 2016-3博学笃志持之以恒四、汽车电控单元的连接方式汽车电子控制系统是由多个控制单元（ECU）构成的复杂。每个电子控制单元其功能各不相同，它们相互配合才能完成整个任务。这些控制单元需要按一定的方式连接起来才能进行通信，常见是总线传输。在汽车内部用基于总线的网络结构，可以达到信息共享、减少布、降低成本以及提高总体可靠性的目的。 2016-3Page 47谢观赏！洪飞咸宁职业技术学院工TEL1837270528Q1030169768期待与您更深的交流！博学笃志持之以恒 2016-3
