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1、目 录,发展简史 传感器、执行器 控制器,贠海涛,车辆电子控制技术,绪论 Introduction,1绪论（一）：汽车电子的现状和发展趋势,本节要解决的问题： 1 汽车电子的技术特点？ 2 汽车电子发展的三个阶段？ 3 国内汽车电子的现状？ 4 如何发展？,1 汽车电子的技术特点,具有较强独立性 - 适于高速移动；200Km/h - 满足苛刻和剧烈变化的环境要求； - 高度灵活性和高度可靠性； - 较强的机电结合性；软硬件结合； - 适于大批量和低成本的生产；,具有较强独立性 还表现在芯片产业、软件开发、执行器和传感器的设计制造等方面都形成了独具特色的规模化产业。如著名的国际大集团：博世（BO
2、SCH）、德尔福（Delphi）、西门子（Siemens）、电装（Denso）、摩托罗拉（Motorola)。 当前汽车电子的成本占整车成本3540左右。,（1）第一阶段：器件层次。 分立式半导体元件开始用于汽车交流发电机整流器、固态收音机、电子点火、数字钟和车速控制电路等。,2 汽车电子发展的三个阶段,（2）第二阶段：部件层次。 集成电路和4位、8位、16位微处理器及单片机用来开发汽车专用的电子系统。包括发动机控制系统、自动变速箱控制系统、汽车防抱死制动系统、电子悬架控制系统、音响控制系统、空调控制系统等。主要的编程手段为汇编和C语言。,2 三个阶段（续）,（3）第三阶段：整车集成。 采用智
3、能功率器件、智能传感器、大容量EEPROM或者FLASHROM、专用集成电路等加入到汽车电子中，进一步形成了规范化、专业化的开发、生产和设计体系。 形成了动力系统（Power-train)综合控制，集成了发动机和变速箱的综合控制(Drive by Wire)；驾驶和悬架综合控制系统(Steering by Wire)；主被动安全系统（ABS和Airbag)控制系统；数字音响系统；智能交通系统；通讯导航和远程诊断；直到整车综合控制系统。形成以网络为基础的多CPU的分布式控制系统。,2 三个阶段（续）,X-By Wire,在软件的开发手段上，采用了MATLAB/ Simulink /Statefl
4、ow作为仿真和调试手段，dSPACE作为ECU的快速原型开发，以图形化界面编程为主的手段，以嵌入式实时操作系统RTOS为框架，采用Hiware等基于Windows的集成开发环境，形成OSEK/VDX的统一标准和规范。 该规范从实时操作系统、软件接口、通讯功能和网络管理方面对未来的以分布式控制为特征的汽车电子控制软件的开发平台技术作了全面、实际、细致的定义与规定。,2 三个阶段（续）,目前还处于第2个初级阶段： （1）分散和重复：实力，技术，人员，产品; （2）水平低：设计、开发能力弱； （3）没有自主的知识产权，受控于人；产品升级换代慢，代价高； （4）汽油机电子控制系统已经大规模产业化,但是
5、柴油机电子控制系统则没有规模化。而且全部是国外的东西。,3 国内汽车电子的现状,（1）培养新型机电复合型人才； 这是因为汽车电子控制系统是软件和硬件和完美结合：必须掌握汽车各个部件的工作过程和原理，同时要具备控制和电子设计知识才能胜任。 国内厂家已开始意识到机电复合人才重要性，加强了复合型人才的培养和使用。,4 发展国内汽车电子的基本思路,（2）体制上和管理建立发展汽车电子的组织和体系。 首先从观念上彻底改变汽车属于机械行业的观念，因为从汽车各部件的结构设计到性能测试到匹配标定到生产和组装，电子系统都已经成为不可分割的一部分。,4 基本思路（续1）,（3）解决我国汽车电子发展的根本途经 硬件基
6、础： 半导体产业国际化，如同当今的IT； 软件平台： 是汽车电子的核心技术和高附加值的部分，是我们的特长和切入点； 传感器和执行器： 技术引进，将机械制造与电子技术有机结合，边生产边消化边开发，最终形成独立的开发生产能力； 匹配和标定： 我国已经兴建了一批设备齐全、功能完善的实验室，可以满足汽车电子的研发和匹配的要求；,4 基本思路(续2）,当前我国的汽车工业正处于产业自身的升级和进入WTO的双重影响之下，竞争日趋激烈；我国经济发展为轿车工业的腾飞奠定了坚实的基础；新一轮的汽车工业和重组，不仅需要大量的精通管理和技术的复合型人才，而且也需要大量的机电一体化复合型专业技术人才。,5 结束语,En
7、d of This Section Thank you.,汽车电子技术的发展：录象、 ECAR的光盘,Air Mass Flow Sensor,Pressure Sensor,g Sensor (Accelerate),Tire Pressure Sensor,R,MATLAB/SIMULINK 仿真举例：发动机转速闭环控制系统,R,Stateflow仿真举例：变速箱控制系统,(MATLAB6/demo/Stateflow/A.T.C.),R,dSPACE开发环境功能简介,1 功能设计 和离线仿真,2 功能原型化 与问题规避,3 自动代码生成,4 硬件在环仿 真的ECU调试,5 贯穿开发过 程
8、的实际标定,dSPACE开发环境功能简介,R,OSEK/VDX is a joint project of the automotive industry. It aims at an industry standard for an open-ended architecture for distributed control units in vehicles. A real-time operating system, software interfaces and functions for communica-tion and net-work management tasks ar
9、e thus jointly specified.,What is OSEK/VDX?,The term OSEK means “Offene Systeme und deren Schnittstellen fr die Elektronik im Kraft-fahrzeug” -德语 Open systems and the corresponding interfaces for automotive electronics -英语 The term VDX means Vehicle Distributed eXecutive. OSEK/VDX:汽车电子的分布式开放系统及其接口标准
10、,OSEK/VDX的含义,BMW （宝马）Fiat （菲亚特） Denso （电装）Cummins（康明斯） Delco （德科）Hewlett Packard （惠普）ITT （国际电话电报） Lucas （卢卡斯） Robert Bosch（博世）SGS Thomson（汤姆逊） Siemens（西门子） Texas Instruments（德州仪器） Daimler-Benz Volkswagen Volvo Motorola， National， NEC， Philips,加入OSEK/VDX的部分著名企业,OSEK环境下的开发过程,R,整车集成,Local Interconnect
11、Network LIN (SCI) Controller Area Network CAN,整车网络组成：分布式控制系统,整车网络组成：分布式控制系统,无线遥控与车载网络,整车网络组成：分布式控制系统,整车网络组成：分布式控制系统,Climate Control 68376,MUX Gateway 68376,新型全电化燃料电池汽车技术Autonomy,燃料电池发电系统，42伏电气系统，四轮电机驱动系统 线传操控电子控制技术，没有脚踏板、仪表板和转向柱 底盘和车身分开设计，车身命令通过网络接口连接底盘控制系统,N,新型燃料电池混合动力技术Hy-wire,GM: “Hy-Wire” Act,R,
12、整车网络组成：分布式控制系统,R,整车集成,R,基于网络的汽车专用MCU,R,MGT5100,R,车载网络的发展趋势,R,车载网络专用MCU的发展趋势,Full Bridge Pre-Driver：SMARTMOS,MC33253,R,32位单片机:PowerPC555,R,1 简述汽油机电子控制系统的组成、工作原理和发展趋势； 2 简述柴油发动机管理系统的组成特点以及工作原理； 3 简述自动变速器的三种类型及其工作原理； 4 简述主动和半主动悬驾在结构和原理上有何不同； 5 简述电子控制转向的各种实现方式及其工作原理； 6 简述ABS系统的组成及其工作原理和发展趋势； 7 简述安全气袋和安全带控制系统的工作原理和发展趋势； 8 试述车身电子控制系统的特点和趋势； 9 试述智能汽车控制的特点和应用； 10 试述混合动力汽车和燃料电池发动机的基本工作原理；,作业一：汽车电子系统,基本要求：任选5道,
