項目一 汽車電子控制技術(shù)概述

1、汽車電子控制技術(shù)汽車工程系項目一 汽車電子控制技術(shù)概述l 課題一 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展l 課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀l 課題三 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢學(xué)習(xí)目標(biāo)l了解汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展過程，掌握其組成和分類；l了解汽車電子控制系統(tǒng)常用傳感器及其功能和作用；l了解未來汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢理論知識課題一課題一 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展汽車汽車發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)底盤底盤車身車身電器設(shè)備電器設(shè)備汽車電器系統(tǒng)汽車電器系統(tǒng)保證汽車正常行使保證汽車正常行使提高汽車的整車性能提高汽車的整車性能汽車電子控制系統(tǒng)汽車電子控制系統(tǒng)1-1汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展歷程課題一課題一 汽車電子

2、控制技術(shù)的發(fā)展汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展一、發(fā)展歷程一、發(fā)展歷程二、發(fā)展特點二、發(fā)展特點汽車電子控制技術(shù)從汽車電子控制技術(shù)從單一的控制單一的控制逐步發(fā)展到逐步發(fā)展到綜合控制綜合控制，如點火時刻、，如點火時刻、燃油噴射、怠速控制、排氣再循環(huán)等。燃油噴射、怠速控制、排氣再循環(huán)等。電子控制技術(shù)從電子控制技術(shù)從發(fā)動機(jī)控制發(fā)動機(jī)控制擴(kuò)展到汽車的擴(kuò)展到汽車的各個組成部分各個組成部分，如防抱死制動，如防抱死制動系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)等。系統(tǒng)、自動變速系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)等。從汽車本身到融入外部社會環(huán)境。從汽車本身到融入外部社會環(huán)境。課題一課題一 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展當(dāng)今衡量汽車先

3、進(jìn)水平和檔次高低的主要標(biāo)志汽車電子汽車電子 化程度化程度汽車外觀汽車外觀汽車品牌汽車品牌 汽車設(shè)計人員和制造商普遍認(rèn)為此方面是汽汽車設(shè)計人員和制造商普遍認(rèn)為此方面是汽車結(jié)構(gòu)革新和奪取未來汽車市場車結(jié)構(gòu)革新和奪取未來汽車市場 的有效手段。的有效手段。1. 汽油發(fā)動機(jī)加裝汽油發(fā)動機(jī)加裝EFI和三元催化器，和三元催化器，可使有害排放物降低可使有害排放物降低95以上；以上；2. ABS,可使汽車在濕滑或冰雪路面上可使汽車在濕滑或冰雪路面上的事故率降低的事故率降低24-28；課題一課題一 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展三、發(fā)展背景三、發(fā)展背景汽車汽車發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)底盤底盤車身車身電器設(shè)備電器

4、設(shè)備課題一課題一 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展三、發(fā)展背景三、發(fā)展背景汽車電控的飛速發(fā)展安全環(huán)保節(jié)能l汽車能源l環(huán)境保護(hù)l交通安全課題一課題一 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展三、發(fā)展背景三、發(fā)展背景解決的有效途徑：l采用電控技術(shù)，提高汽車整體性能；l實施嚴(yán)格的油耗、排放和安全法規(guī)；l開發(fā)利用新能源，燃用替代燃料；l開發(fā)電動汽車和混合動力汽車汽車世界三大課題1、可靠性增強(qiáng)、減少修復(fù)時間2、控制精確、節(jié)油顯著3、閉環(huán)控制、減少空氣污染4、提高行駛穩(wěn)定性、舒適性和安全性、減少交通事故 課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車保有量、能源危機(jī)、環(huán)境污

5、染 節(jié)能和排放交通事故、生命財產(chǎn)安全 汽車行駛性能電子控制技術(shù)提供保證一、一、 汽車現(xiàn)代電子控制技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性汽車現(xiàn)代電子控制技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀二、二、 汽車現(xiàn)代電子技術(shù)的控制方式汽車現(xiàn)代電子技術(shù)的控制方式1、單獨控制系統(tǒng) 早期的汽車電控系統(tǒng)多采用一個ECU控制汽車的某一個系統(tǒng),如果有多個系統(tǒng)就要采用多個ECU控制。 2、集中控制系統(tǒng) 利用微處理器使控制功能集中化,將多種控制功能集中到一個ECU上,就可以不必設(shè)置多個傳感器和ECU?，F(xiàn)代汽車都采用集中控制系統(tǒng)。 課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀三、三、 汽車電子

6、控制系統(tǒng)的組成與分類汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類（一）組成動力性經(jīng)濟(jì)型排放性安全性操控性通過性電控系統(tǒng)的主要功能課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀三、三、 汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類1、信號輸入裝置、信號輸入裝置 包括各種傳感器和開關(guān)。車用傳感器有兩類，一類用于控制汽車運行狀態(tài)，包括各種傳感器和開關(guān)。車用傳感器有兩類，一類用于控制汽車運行狀態(tài)，另一類讓駕駛員了解某些信息和狀態(tài)（如冷卻液溫度、潤滑油壓力、燃油量等）另一類讓駕駛員了解某些信息和狀態(tài)（如冷卻液溫度、潤滑油壓力、燃油量等）圖圖1-2 輸入信號輸入信號a）模擬信號；）模擬信號；b）數(shù)

7、字信號；）數(shù)字信號；c）信號發(fā)生器）信號發(fā)生器課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀三、三、 汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類常用傳感器1、流量傳感器2、位置傳感器3、壓力傳感器4、溫度傳感器5、濃度傳感器6、速度傳感器7、碰撞傳感器1、信號輸入裝置、信號輸入裝置常用開關(guān)離合器開關(guān)制動開關(guān)動力轉(zhuǎn)向開關(guān)巡航(定速)控制開關(guān)2、控制器、控制器（1）電子控制單元的功能 接收傳感器或其他裝置輸入的信息；給傳感器提供參考電壓；將輸入的信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲C(jī)所能接受的信號。 存儲、計算、分析處理信息；計算輸出值所用的程序；存儲該車型的特點參數(shù)；存儲運算中的數(shù)據(jù)、存儲故障

8、信息。 運算分析；根據(jù)信息參數(shù)求出執(zhí)行命令數(shù)值;將輸出的信息與標(biāo)準(zhǔn)值對比，查出故障。 輸出執(zhí)行命令；把弱信號變成強(qiáng)的執(zhí)行命令信號；輸出故障信息。 自我修正功能(自適應(yīng)功能) 課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀三、三、 汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類（2）構(gòu)成 1、輸入回路2、A/D轉(zhuǎn)換器3、微型計算機(jī) 中央處理器 存儲器 輸入/輸出口 總線 4、輸出回路課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀三、三、 汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類2、控制器、控制器從傳感器來的信號,首先進(jìn)入輸入回路。在輸入回路里,對

9、輸入信號進(jìn)行預(yù)處理,一般是在去除雜波和把正弦波變?yōu)榫匦尾ê?在轉(zhuǎn)換成輸入電平微機(jī)不能直接處理模擬信號,A/D轉(zhuǎn)換器是將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再輸入微機(jī)。如果傳感器輸出的是脈沖(數(shù)字)信號,經(jīng)過輸入回路處理后可以直接進(jìn)入微機(jī)。是發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)的核心。它能根據(jù)需要，把各種傳感器送來的信號，按內(nèi)存的程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行運算處理，并把處理結(jié)果送往輸出回路。 將微機(jī)發(fā)出的指令，轉(zhuǎn)變成控制信號來驅(qū)動執(zhí)行器工作。輸出回路一般起著控制信號的生成和放大等功能。課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀三、三、 汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類2、執(zhí)行器、執(zhí)行器 又稱為執(zhí)行元件

10、，是電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)又稱為執(zhí)行元件，是電子控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)ECU輸出的控制信輸出的控制信號，執(zhí)行某項控制功能，完成具體的執(zhí)行動作號，執(zhí)行某項控制功能，完成具體的執(zhí)行動作名名 稱稱驅(qū)動能源驅(qū)動能源應(yīng)用范疇（系統(tǒng)）應(yīng)用范疇（系統(tǒng)）電動機(jī)電動機(jī)直流電動機(jī)直流電動機(jī)電能電能刮水器刮水器伺服電動機(jī)伺服電動機(jī)電能電能節(jié)氣門開度節(jié)氣門開度步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)電能電能節(jié)氣門開度、電子懸架阻尼與剛度控制節(jié)氣門開度、電子懸架阻尼與剛度控制控制閥控制閥2/2開關(guān)閥開關(guān)閥液壓氣動液壓氣動ABS、 ASR、 EAT3/3開關(guān)閥開關(guān)閥液壓氣動液壓氣動ABS、 ASR、 EAT比例壓力閥比例壓力閥液壓氣

11、動液壓氣動離合器控制、離合器控制、CVT金屬帶夾緊力控制金屬帶夾緊力控制比例流量閥比例流量閥液壓氣動液壓氣動CVT連續(xù)速比控制連續(xù)速比控制繼電器繼電器電能電能電磁閥驅(qū)動、電動機(jī)驅(qū)動電磁閥驅(qū)動、電動機(jī)驅(qū)動電磁鐵電磁鐵比例比例電能電能電磁離合器、比例液壓閥電磁離合器、比例液壓閥開關(guān)開關(guān)電能電能開關(guān)電磁閥開關(guān)電磁閥表表1-3 常用執(zhí)行器常用執(zhí)行器課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀 1、發(fā)動機(jī)起動時,ECU進(jìn)入工作狀態(tài),某些程序從ROM中取出,進(jìn)入CPU。這些程序可以用來控制點火時刻、燃油噴射、怠速等。 2、通過CPU的控制,一個個指令逐個地進(jìn)行循環(huán)執(zhí)行。執(zhí)行程序中所需要的發(fā)動

12、機(jī)信息,來自各個傳感器。 3、從傳感器來的信號,首先進(jìn)入輸入回路進(jìn)行處理。如果是數(shù)字信號直接經(jīng)I/O接口進(jìn)入微機(jī)；如果是模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后才經(jīng)I/O接口進(jìn)入微機(jī)。 4、大多數(shù)信息暫時存儲在RAM內(nèi),根據(jù)指令再從RAM送到CPU。有時需將存儲在ROM中的參考數(shù)據(jù)引入CPU,使輸入傳感器的信息與之進(jìn)行對比。 5、對來自有關(guān)傳感器的每一個信息依次取樣,并與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。 6、CPU對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較運算后,作出決定并發(fā)出輸出指令信號,經(jīng)I/O接口,必要的信號還要經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器變成模擬信號,最后經(jīng)輸出回路去控制執(zhí)行器動作。 簡述電子控制系統(tǒng)的簡要工作過程?課題二課題二 汽車電子

13、控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀三、三、 汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類1、按控制對象分類課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀三、三、 汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類汽車電子控制系統(tǒng)的組成與分類（二）分類2、按控制目標(biāo)分類 動力性 經(jīng)濟(jì)型 排放性 安全性 操控性 通過性 發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng) 底盤電子控制系統(tǒng) 車身電子控制系統(tǒng)課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀課題二課題二 汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀汽車電子控制技術(shù)的現(xiàn)狀一、汽車傳感器的發(fā)展趨勢一、汽車傳感器的發(fā)展趨勢課

14、題三課題三 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢1、發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象2、開發(fā)新材料3、采用新工藝4、研究多功能集成傳感器5、研究智能式傳感器二、車身電子控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢二、車身電子控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢1、自適應(yīng)前照燈系統(tǒng)（AFS）2、汽車夜視系統(tǒng)（NVS）3、碰撞警示和預(yù)防系統(tǒng)（CWAS）4、輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPWS）課題三課題三 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢三、車用信息通訊系統(tǒng)的發(fā)展趨勢三、車用信息通訊系統(tǒng)的發(fā)展趨勢1、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)與定位系統(tǒng)（GPS）2、語音系統(tǒng)（VS）3、信息系統(tǒng)（IS）4、通訊系統(tǒng)（CS）課題三課題三 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢汽車電

15、子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢微處理機(jī)的出現(xiàn)給汽車儀表帶來了革命性的變化，其由單一的儀器，逐步發(fā)展為多用途、智能化儀表，不但可以精確的把汽車上所有待測量都檢測出來，并可以分別顯示和打印出需要的結(jié)果，并具有運算判斷、預(yù)測和引導(dǎo)功能，如微處理機(jī)可以監(jiān)測各大部件工作情況，可以對蓄電池電壓、輪胎壓力等檢測量的高低限量進(jìn)行報警，隨著發(fā)展，可更廣泛應(yīng)用于發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)以及安全環(huán)保、速度控制和故障診斷中。隨著電子控制技術(shù)應(yīng)用的增加，相關(guān)控制軟件的需求也會增加，并可能進(jìn)一步要求聯(lián)網(wǎng)，因此，使用多種軟件并開發(fā)出通用的高水平語言，以滿足多種硬件的要求是十分必要的，將來汽車上多通道傳輸網(wǎng)絡(luò)依賴于軟件的程度會越來越大，軟件總

16、數(shù)和功能的增加，也將使計算機(jī)完成越來越復(fù)雜的任務(wù)。四、微處理機(jī)技術(shù)和軟件新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用四、微處理機(jī)技術(shù)和軟件新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用微處理機(jī)技軟件新技術(shù)汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展方向汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展方向l集成化l智能化l網(wǎng)絡(luò)化課題三課題三 汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展趨勢隨著嵌入式系統(tǒng)、局域網(wǎng)控制和數(shù)據(jù)總線技術(shù)的成熟，使集成化成為 趨勢，如將發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)和自動變速器控制系統(tǒng)，集成為動力傳動系統(tǒng)的綜合控制，將制動防抱死控制系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)和驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)綜合在一起進(jìn)行制動控制等智能化傳感器技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，加快了汽車的智能化進(jìn)程，其中的“自動駕駛儀”構(gòu)想必然依賴于電子控制，智能交通系統(tǒng)的開發(fā)將電子、衛(wèi)星定位等多個交叉學(xué)科結(jié)合，能根據(jù)駕駛員提供的資料，并通過衛(wèi)星導(dǎo)航獲得沿途天氣、車流量等信息，提供最合理的路線。隨著電控器件的應(yīng)用越來越多，車載電子設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信變得越來越重要，以分布式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)制造汽車車載電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是必要的，該