汽車電子控制技術(shù) 第3版 課件 第一章-緒論

汽車電子技術(shù)汽車電子技術(shù)第一章緒論機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院教育部汽車電子工程研究中心第一章緒論第一節(jié)汽車電子技術(shù)概述STARTTHEEND1971以前1974～19901991～2005生產(chǎn)技術(shù)起點(diǎn)較低的交流發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器

以集成電路和16位以下微處理器在汽車上的應(yīng)用為標(biāo)志微電腦應(yīng)用日趨可靠成熟02一、汽車電子技術(shù)的發(fā)展2005～202032位微處理器、數(shù)字信號處理方式的應(yīng)用，多控制器協(xié)同2021～智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動化、共享化03應(yīng)用領(lǐng)域動力總成控制，發(fā)動機(jī)、變速器、電動機(jī)、動力電池。汽車底盤控制，ABS、ASR、ESP、制動能量回收。安全舒適性控制，安全氣囊、電控座椅、電控后視鏡、AFSCAN網(wǎng)絡(luò)與OBD系統(tǒng)，車輛狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測。娛樂與通信系統(tǒng)，智能座艙、語音控制。歷程123404發(fā)展趨勢機(jī)械替代反饋控制多目標(biāo)綜合控制多控制器聯(lián)網(wǎng)控制汽車電子控制系統(tǒng)獲取內(nèi)部和外部的信息越來越多，功能越來越強(qiáng)，智能化程度及可靠性越來越高二、汽車電子產(chǎn)品的特征滿足各種復(fù)雜的使用要求05功能產(chǎn)量性能工作環(huán)境大量生產(chǎn)，裝車成本低性能穩(wěn)定，壽命長，可靠性好車載使用（電噪聲、電壓波動、溫度、濕度、振動）三、汽車電子控制系統(tǒng)的共性問題06控制算法ECU執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對象動態(tài)模型能量輸入外部擾動傳感裝置性能控制輸出+-偏差動態(tài)建模1傳感裝置2執(zhí)行機(jī)構(gòu)3控制算法4電子控制裝置ECU5四、系統(tǒng)建模07防抱死制動模型驅(qū)動控制模型動態(tài)模型整車動力學(xué)模型靜態(tài)模型電動機(jī)輸出特性模型電磁閥輸出特性模型

發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)模型模型獲取方法：理論推導(dǎo)、試驗(yàn)標(biāo)定、系統(tǒng)辨識五、汽車電子控制的標(biāo)定07010203包括溫度和坡道兩個(gè)因素修正環(huán)境變化確定離合器的控制量—壓力變化規(guī)律的基本數(shù)據(jù)表基本標(biāo)定對系統(tǒng)元件老化特性的修正

2、標(biāo)定的步驟（起步離合器）1、為什么要標(biāo)定？修正壓力曲線隨時(shí)間的變化規(guī)律第一章緒論第二節(jié)汽車電子產(chǎn)品的功能開發(fā)與軟件開發(fā)一、汽車電子產(chǎn)品的開發(fā)平臺與V型開發(fā)模式081開發(fā)平臺：便于集中精力解決問題1dSPACE作為軟件的開發(fā)測試環(huán)境，配置MicroAutobox或AutoBox構(gòu)成硬件在環(huán)的模擬測試環(huán)境ETAS公司的ASCET構(gòu)成軟件開發(fā)、代碼生成及測試環(huán)境，配置LABCAR或ES1000/ES910構(gòu)成硬件在環(huán)的模擬測試環(huán)境以Matlab/SimulinkRealTimeWorkshop為核心，自行開發(fā)標(biāo)定硬件在環(huán)的模擬測試環(huán)境根據(jù)目標(biāo)芯片支持?jǐn)?shù)據(jù)類型，將模型所有變量由浮點(diǎn)變成定點(diǎn)標(biāo)定工程師根據(jù)客戶需求，對系統(tǒng)整車性能進(jìn)行標(biāo)定通過硬件在環(huán)測試控制器功能通過軟件在環(huán)測試模型下載到CPU后的可運(yùn)行性通過對市場客戶調(diào)查，確定產(chǎn)品需求及設(shè)計(jì)目標(biāo)系統(tǒng)工程師根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能模塊及總體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊的建模及離線仿真測試，再由系統(tǒng)工程師集成各個(gè)模塊進(jìn)行模型在環(huán)測試一、汽車電子產(chǎn)品的開發(fā)平臺與V型開發(fā)模式091V型開發(fā)模式2需求分析定義確認(rèn)需求驗(yàn)收調(diào)試快速原型功能測試詳細(xì)或程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動代碼生成單元測試模型變量標(biāo)定通過快速原型或硬件在環(huán)對控制器（軟、硬件）及受控對象進(jìn)行標(biāo)定及測試—————————————————————————————————————————————————————————將定標(biāo)后的模型通過自動代碼生成工具生成單片機(jī)可運(yùn)行的C代碼

V型開發(fā)流程中的幾個(gè)專用術(shù)語10一、汽車電子產(chǎn)品的開發(fā)平臺與V型開發(fā)模式2模型在環(huán)MiL（Model-in-the-Loop）是將控制模型和虛擬對象模型放在同一個(gè)實(shí)時(shí)處理器中運(yùn)行，對控制模型的邏輯進(jìn)行測試的仿真。SiL(Soft-in-the-Loop)將控制模型和虛擬對象模型放在不同的實(shí)時(shí)處理器中運(yùn)行，通過ETK或CAN通信，對被測控制模型的功能進(jìn)行測試快速原型利用開發(fā)平臺提供的輔助工具，將模型化程序轉(zhuǎn)換為代碼并自動下載到一個(gè)中間的硬件平臺上，在ECU硬件系統(tǒng)未完成之前就可對系統(tǒng)各項(xiàng)功能進(jìn)行測試。軟件在環(huán)硬件在環(huán)HiL(Hardware-in-the-Loop)是進(jìn)行實(shí)車測試評估的最后環(huán)節(jié)，由ECU與模擬受控對象組成。模擬受控對象在仿真器里按實(shí)時(shí)狀態(tài)運(yùn)行，通過I/O接口與被測的ECU連接，對被測的ECU進(jìn)行全方面的、系統(tǒng)的測試及算法優(yōu)化。11二、自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品我國的汽車工業(yè)表現(xiàn)出“大而不強(qiáng)”的特點(diǎn)。年產(chǎn)量達(dá)到世界第一，但是關(guān)鍵技術(shù)缺失，尤其是在動力總成控制方面的技術(shù)主要被國外公司把控。2020年全球汽車零部件供應(yīng)商百強(qiáng)中僅有七家中國企業(yè)。由發(fā)動機(jī)和變速箱構(gòu)成的動力總成是汽車上最重要的部分，中國的發(fā)動機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和自動變速器生產(chǎn)企業(yè)沒有一家成為全球零部件供應(yīng)商百強(qiáng)。為什么會這樣？是我們的技術(shù)不過關(guān)嗎？不是！11二、自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品市場門檻技術(shù)門檻突破兩個(gè)門檻湖南大學(xué)周云山教授發(fā)起成立的湖南江麓容大車輛傳動股份有限公司在國內(nèi)率先完成了無級自動變速器的產(chǎn)業(yè)化。在整個(gè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展過程中需要突破兩個(gè)門檻：11二、自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品突破技術(shù)門檻的時(shí)間比較短，研究團(tuán)隊(duì)在四年的時(shí)間內(nèi)完成了設(shè)計(jì)、試制、小批生產(chǎn)、裝車試驗(yàn)。機(jī)械設(shè)計(jì)11二、自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品突破技術(shù)門檻的時(shí)間比較短，研究團(tuán)隊(duì)在四年的時(shí)間內(nèi)完成了設(shè)計(jì)、試制、小批生產(chǎn)、裝車試驗(yàn)。液壓設(shè)計(jì)11二、自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品電控設(shè)計(jì)11二、自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品市場門檻容大公司生產(chǎn)的無級自動變速器與外資企業(yè)生產(chǎn)的無級自動變速器技術(shù)水平基本相當(dāng)，但是在國內(nèi)的整車企業(yè)愿意選配該變速器的還很少。這就反應(yīng)了一個(gè)基本的問題：市場門檻才是我國汽車電子裝備生產(chǎn)企業(yè)面臨的最大難題。11二、自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品市場門檻★自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品的意識已經(jīng)覺醒。★開發(fā)團(tuán)隊(duì)的能力有了質(zhì)的提升★擁有達(dá)到國際水平的開發(fā)平臺★掌握了先進(jìn)的開發(fā)模式★世界第一的整車年產(chǎn)量提供了廣闊的市場自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品將成為必然趨勢★自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品的新時(shí)代，市場門檻是我們即將面臨的主要難題。11二、自主開發(fā)汽車電子產(chǎn)品市場門檻如何突破市場門檻？★一方面要靠產(chǎn)品本身的高質(zhì)量零部件質(zhì)量生產(chǎn)工藝★另一方面則需要