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1、第一章 绪论,课程特点,重点从电子和控制系统的角度研究此课程。 强调基础的重要性,从基础入手，循序渐进。 对课本内容有所为，有所不为。重点能够掌握汽车电器与电子技术的最基本的原理、分析问题的思路。 课程的内容大体可以分为汽车电器与汽车电子技术两方面；研究课程的方法大体分为研究汽车电子电路与研究汽车控制系统的控制策略两种方法。,第一部分 汽车电器与电子技术概述 第二部分 汽车电路识图基础知识 第三部分 汽车控制系统基础知识,第一部分 汽车电器与电子技术概述,一、总体结构 二、电子技术在汽车中的地位 三、发展历程 四、汽车电子的发展趋势,发动机电子控制 电子燃油喷射控制（Electronic Fu
2、el Injection，缩写为EFI） 点火控制 点火提前角控制（Electronic Spark Advance，缩写为ESA）、 通电时间控制 防爆震控制 怠速控制(Idle Speed Control，缩写为ISC) 废气再循环控制(Exhaust Gas Recirculation，简称EGR) 电子节气门,底盘电子控制 电子控制自动变速器（Electronic Controlled Transmission,简称ECT） 防抱死制动系统(Anti-Lock Brake System,简称ABS) 驱动防滑系统(Acceleration Slip Regulation,简称ASR)
3、电子控制悬架系统 电子控制动力转向（Electronic Control Power Steering,简称ECPS或EPS） 巡航控制系统（Cruise Control System，简称CCS）,车身及安全控制系统 自动空调控制 安全气囊（Supplemental Restraint System，缩写为SRS） 车灯及仪表控制 门窗、座椅控制,二、电子技术在汽车中的地位 汽车电子装置在制造成本中的比例从1989年至2007年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16增至30以上，一些豪华轿车上，电子产品占到整车成本的50以上。 汽车电子新技术类型及比例（2006年）,三、
4、 发展历程,四、汽车电子的发展趋势 由8位发展到16位和32位 模块化控制 动力控制系统模块（PCM） 制动系统模块（含ABS、TCS、ASR等） 车身控制模块（BCM） 微控制器功能强化 含A/D、D/A、CAN、PMW等功能 线控技术 供电电源42V,CAN总线的应用 节省线束 信息共享,线控技术 （X-by-Wire） 电子转向 电子节气门 电子制动,电子油门 当驾车者使用速度控制系统时，车速传感器将车速信号输入ECU，再由ECU输出指令伺服电动机控制节气门开度。电子油门系统也可以兼容巡航控制功能。 当电子油门系统接受到ASR系统指令时，它对节气门控制指令只来自于ASR，这样就可以避免驾
5、车者的误操作。,电子转向,电子制动1、提供平稳的停车功能，能使停车过程平顺柔和。 2、塞车辅助制动功能，在发生塞车的情况下，驾驶员只需控制油门踏板。一旦把脚从油门踏板上挪开，系统会自动施加一定的制动力以减速停车。 3、起步辅助功能，可防止汽车向后或向前溜动。,第二部分 汽车电路识图基础知识,第一节 电路的基本概念 第二节 磁路的基本概念 第三节 电路中的电容与电感 第四节 电子元件的基本特性 第五节 微型计算机基本知识,第一节 电路的基本概念 一 电路的基本组成 二 电路的工作状态,一 电路的基本组成,电源,负载,连接导线,二、电路的工作状态,有载工作状态,电源断路,电源短路,第二节 磁路的基
6、本概念 一 磁场与电磁感应 1. 磁场 2. 电流的磁场效应 3. 磁场的基本物理量 4. 磁场的力效应 5. 电磁感应 二 磁路的概念及基本定律 1 磁场强度及导磁率 2 磁路及基本定律,一 磁场与电磁感应1.磁场：静止电荷存在电场，而运动的电荷不仅存在电场，还存在磁场，磁场对运动电荷有力作用。,2.电流的磁场效应,3. 磁场的基本物理量 磁感应强度 单位速度下单位磁场的受力。（磁力线密度）磁通量 （磁力线总数）,4. 磁场的力效应 对运动电荷对载流导体,5.电磁感应 导体在磁场中运动（直流发电机） 磁场在导体中运动（汽车交流发电机）穿过线圈的磁通量变化（汽车点火系统）,二、 磁路的概念及基
7、本定律1 磁场强度及导磁率 磁场强度H反映磁场实际存在的物 理量，而磁感应强度B是磁场在一定媒质中表现量。,2 磁路及基本定律 磁动势磁路欧姆定律,第三节 电路中的电容与电感一 电容元件基本特性二 电感元件基础知识,一 电容元件基本特性 1 电容储存的能量2 电容对直流电开路,3 电容对交流电具有容抗作用4 电容两端电压不能突变5 汽车电路中的电容示例1）电容吸收自感电动势。2）电容吸收高频波3）蓄电池的电压安全保护作用,电容吸收初级线圈的自感电动势,减少触点火花。,二 电感元件基础知识 1 电感储存磁场能量2 电感线圈对直流电通路呈电阻性 3 电感对交流电具有感抗,4 电感两端的电流不能突变
8、,当电路电流突变时，电感线圈产生一个自感电动势去阻碍电流的变化。,5 汽车电路中电感特性示例,自感电动势,互感电动势,第四节 电子元件的基本特性 一、 二极管 二、 稳压管 三、 三极管 四、 可控硅（晶闸管） 五、 继电器 六、 开关,一、 二极管,1)正电压小于Ur时，电流接近零。 2)正电压大于Ur时，电流增长快。,3）反向电压小于UR时，电流很小，视为断路。 4）反向电压大于UR时，二极管击穿。,总结：二极管具有单向导电性，单反向电压很大时将击穿二极管。,汽车应用,利用二极管的单向导电性保护VT5，VT5截止时，将一次绕组的自感电动势限制在一定范围。,二、 稳压管,利用二极管反向击穿时
9、，电流变化很大而电压变化很小的特点来稳定电路的电压。,讨论：当Ui变化时稳压管如何调节电压？,汽车应用,三、 三极管 1）放大特性 2）截止状态 3）饱和导通状态,1）放大特性,当UBE达到Ur时，三极管处于放大状态。,2）截止状态,当UBE小于Ur时，三极管处于截止状态。,3）饱和导通状态,当UBE电压足够大，使IC的增加达到极限，三极管处于饱和导通状态。,实例,三极管截止时停止喷油,导通时喷油,四、 可控硅（晶闸管）,阳极,控制极,阴极,G,(c) 结构,(a) 外形,晶闸管导通的条件： 1. 晶闸管阳极电路(阳极与阴极之间)施加正向电压。 2. 晶闸管控制电路(控制极与阴极之间)加正向电
10、压或正向脉冲(正向触发电压)。晶闸管关断的条件：1. 必须使可控硅阳极电流减小,直到正反馈效应不能维持。2. 将阳极电源断开或者在晶闸管的阳极和阴极间加反相电压。,举例,如何与二极管、三极管比较？,蓄电池电压转化为300500V直流电,触点闭合时，关断晶闸管，电容充电。,五 继电器,举例,六 开关,II挡起动挡（可自动复位），I挡点火挡，III挡辅助电器挡（0位逆时针转）。,第五节 微型计算机基本知识一、微型计算机的基本组成二、微型计算机在汽车电子系统中的作用原理,一、微型计算机的基本组成,中央微处理器（ CPU）,存储器,输入、输出接口,ROM,RAM,PROM(Programabale R
11、OM),用户根据需要一次写入,EPROM（Erasable Programabale ROM）存储信息可通过芯片顶 部窗口用紫外线清除,EEPROM(Electrically Erasable Programabale ROM) 在通电的情况下改写信息，便于汽车电子控制系统升级。,二 微型计算机在汽车电子系统中的作用原理,输入信号预约处理,微机信号处理,输出控制执行器,ECU图,一些ECU实物图,输入微机信号的预处理,输入微机信号的预处理,模拟信号,数字信号,开关信号,整形,电压匹配,滤波,微机信号的处理过程,到达目标值启动过程（变速器的换挡、发动机怠速控制等）,标准值比较调整方式（发动机点火控制、喷油控制等）,输出信号的形式,占空比控制,DA输出,开关量输出,第三部分 汽车自动控制系统基础知识,第1章 自动控制的基本概念 第2章 控制系统数学模型的建立 第3章 时域分析法 第4章 根轨迹分析法 第5章 频域分析法 第6章 线性控制系统的校正 第7章 离散控制系统 第8章 非线性控制系统,
