汽車電子技術(shù)與應(yīng)用操作手冊(cè)

汽車電子技術(shù)與應(yīng)用操作手冊(cè)TOC\o"1-2"\h\u26324第1章汽車電子技術(shù)概述 347441.1汽車電子技術(shù)發(fā)展歷程 433501.2汽車電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域 425569第2章汽車電子控制系統(tǒng) 435372.1發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng) 4163772.1.1燃油噴射控制 4104362.1.2進(jìn)氣控制 57832.1.3點(diǎn)火控制 5160942.1.4排放控制 5208142.1.5發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù) 557822.2變速器電子控制系統(tǒng) 598342.2.1換擋控制 560392.2.2液力變矩器控制 5253422.2.3發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制 5248812.3制動(dòng)系統(tǒng)電子控制 5199222.3.1防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS） 5309602.3.2電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)（EBD） 6288002.3.3剎車輔助系統(tǒng)（BA） 6315562.3.4車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)（VSC） 612813第3章汽車傳感器技術(shù) 6179583.1傳感器類型及原理 6264763.1.1速度傳感器 656563.1.2節(jié)氣門位置傳感器 643643.1.3氧傳感器 740863.1.4其他傳感器 7301733.2傳感器在汽車上的應(yīng)用 7180253.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng) 739513.2.2變速器控制系統(tǒng) 7123.2.3防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS） 861693.2.4車身控制系統(tǒng) 827509第4章汽車執(zhí)行器技術(shù) 8213234.1執(zhí)行器類型及原理 863344.1.1電磁執(zhí)行器 8106124.1.2液壓執(zhí)行器 931544.1.3氣壓執(zhí)行器 9154024.2執(zhí)行器在汽車上的應(yīng)用 974184.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng) 9318574.2.2變速器控制系統(tǒng) 980684.2.3制動(dòng)系統(tǒng) 9236354.2.4懸掛系統(tǒng) 10134374.2.5轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 1015915第5章汽車網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 10288795.1汽車網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ) 1059645.1.1汽車網(wǎng)絡(luò)通信概述 1082625.1.2汽車網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 10104835.1.3汽車網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 1064745.2CAN總線技術(shù) 1024625.2.1CAN總線概述 1149395.2.2CAN總線物理層 11190035.2.3CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層 11157975.3LIN總線技術(shù) 1176405.3.1LIN總線概述 118745.3.2LIN總線物理層 11244995.3.3LIN總線數(shù)據(jù)鏈路層 111804第6章汽車導(dǎo)航與定位系統(tǒng) 11293986.1GPS導(dǎo)航原理 1116986.1.1衛(wèi)星發(fā)射信號(hào) 1240176.1.2接收器接收信號(hào) 1223966.1.3三角測(cè)量定位 12305316.2汽車導(dǎo)航系統(tǒng)組成與功能 1242276.2.1硬件組成 122146.2.2軟件組成 1232866.2.3功能 12241576.3汽車定位技術(shù)應(yīng)用 1391876.3.1無(wú)人駕駛 1353596.3.2車聯(lián)網(wǎng) 13279386.3.3車輛監(jiān)控 13209846.3.4停車輔助 1319667第7章汽車多媒體系統(tǒng) 13192257.1汽車音響系統(tǒng) 137587.1.1音響系統(tǒng)概述 1314787.1.2音響系統(tǒng)主要部件 13304187.1.3音響系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù) 1333697.2汽車視頻系統(tǒng) 14194307.2.1視頻系統(tǒng)概述 1440537.2.2視頻系統(tǒng)主要部件 14295047.2.3視頻系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù) 14277227.3車載娛樂(lè)系統(tǒng) 14175347.3.1車載娛樂(lè)系統(tǒng)概述 14108417.3.2車載娛樂(lè)系統(tǒng)主要功能 14174297.3.3車載娛樂(lè)系統(tǒng)操作與維護(hù) 144328第8章汽車安全與防盜系統(tǒng) 15103828.1汽車安全技術(shù) 15170688.1.1防撞輔助系統(tǒng) 15324668.1.2車道偏離預(yù)警系統(tǒng) 15250378.1.3自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng) 1535258.1.4自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng) 15311238.2防盜系統(tǒng)原理與組成 15234808.2.1防盜系統(tǒng)原理 1598668.2.2防盜系統(tǒng)組成 1632018.3汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控與報(bào)警 16309158.3.1遠(yuǎn)程監(jiān)控功能 16177208.3.2報(bào)警功能 1610521第9章汽車電動(dòng)化與節(jié)能技術(shù) 16273669.1混合動(dòng)力汽車技術(shù) 16168049.1.1混合動(dòng)力系統(tǒng)概述 16316609.1.2混合動(dòng)力系統(tǒng)分類 1668489.1.3混合動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵部件 17323029.1.4混合動(dòng)力汽車控制策略 17228689.2純電動(dòng)汽車技術(shù) 1785169.2.1純電動(dòng)汽車概述 17164409.2.2純電動(dòng)汽車關(guān)鍵部件 17138879.2.3純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng) 17301919.2.4純電動(dòng)汽車的充電技術(shù) 17169639.3汽車節(jié)能技術(shù) 17105119.3.1發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù) 1719239.3.2變速器節(jié)能技術(shù) 1743669.3.3車身輕量化技術(shù) 17116279.3.4汽車空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化 17302839.3.5節(jié)能駕駛輔助系統(tǒng) 1899729.3.6輪胎節(jié)能技術(shù) 18909第10章汽車電子故障診斷與維修 181246910.1汽車電子故障診斷方法 182977610.1.1人工診斷法 181957410.1.2儀器診斷法 18373010.1.3數(shù)據(jù)分析診斷法 18365410.2常用診斷工具與設(shè)備 18307610.2.1萬(wàn)用表 182852210.2.2示波器 193015410.2.3診斷儀 191577510.2.4電腦診斷設(shè)備 192027210.3汽車電子維修技巧與實(shí)踐案例 191267210.3.1維修技巧 19383010.3.2實(shí)踐案例 19第1章汽車電子技術(shù)概述1.1汽車電子技術(shù)發(fā)展歷程汽車電子技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代，最初僅限于簡(jiǎn)單的電子器件，如收音機(jī)和照明設(shè)備。半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車電子技術(shù)經(jīng)歷了多次變革，逐步滲透到汽車各大系統(tǒng)。從最初的電子點(diǎn)火、電子燃油噴射，到防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、電子穩(wěn)定程序（ESP）以及現(xiàn)代的自動(dòng)駕駛技術(shù)，汽車電子技術(shù)不斷發(fā)展，成為汽車工業(yè)創(chuàng)新的重要驅(qū)動(dòng)力。1.2汽車電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域汽車電子技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車的各個(gè)領(lǐng)域，以下列舉了部分主要應(yīng)用：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)：電子點(diǎn)火、電子燃油噴射、渦輪增壓、可變氣門正時(shí)等技術(shù)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的功能、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放水平。（2）底盤控制系統(tǒng)：防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、電子穩(wěn)定程序（ESP）、電子助力轉(zhuǎn)向（EPS）等，顯著提升了汽車的行駛穩(wěn)定性和安全性。（3）車身控制系統(tǒng)：電動(dòng)車窗、電動(dòng)門鎖、智能鑰匙、自動(dòng)空調(diào)、車載娛樂(lè)系統(tǒng)等，使汽車乘坐更加舒適、便利。（4）安全駕駛輔助系統(tǒng)：自適應(yīng)巡航控制（ACC）、車道保持輔助（LKA）、自動(dòng)緊急制動(dòng)（AEB）等，為駕駛者提供更為全面的駕駛輔助，降低交通發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。（5）車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：車載信息服務(wù)、導(dǎo)航系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能交通系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)了汽車與外部環(huán)境的實(shí)時(shí)信息交互，提高了交通效率。（6）新能源汽車技術(shù)：電池管理系統(tǒng)（BMS）、電機(jī)控制系統(tǒng)、充電設(shè)施等，為新能源汽車的發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。（7）自動(dòng)駕駛技術(shù)：傳感器、控制器、算法等，使得汽車逐漸具備自動(dòng)駕駛能力，有望改變未來(lái)出行方式。第2章汽車電子控制系統(tǒng)2.1發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)是汽車電子技術(shù)的核心組成部分，主要負(fù)責(zé)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)整。該系統(tǒng)主要包括以下幾部分：2.1.1燃油噴射控制通過(guò)電子控制單元（ECU）對(duì)噴油器的噴油量、噴油時(shí)刻和噴油規(guī)律進(jìn)行精確控制，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的燃油需求。2.1.2進(jìn)氣控制采用電子節(jié)氣門技術(shù)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，提高燃燒效率和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力功能。2.1.3點(diǎn)火控制電子點(diǎn)火系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整點(diǎn)火時(shí)刻，保證燃燒過(guò)程的穩(wěn)定和高效。2.1.4排放控制通過(guò)三元催化轉(zhuǎn)化器和氧傳感器等部件，對(duì)廢氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和監(jiān)控，降低排放污染。2.1.5發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常狀況時(shí)，電子控制系統(tǒng)會(huì)立即采取措施，如斷油、斷火等，以保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)免受損害。2.2變速器電子控制系統(tǒng)變速器電子控制系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器的高效、平穩(wěn)換擋，提高駕駛舒適性和燃油經(jīng)濟(jì)性。主要包括以下部分：2.2.1換擋控制根據(jù)駕駛員的駕駛意圖和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，電子控制單元（ECU）計(jì)算出最佳換擋策略，并通過(guò)電磁閥控制變速器換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)換擋。2.2.2液力變矩器控制通過(guò)鎖止離合器實(shí)現(xiàn)液力變矩器的鎖止，提高變速器的傳動(dòng)效率。2.2.3發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩控制根據(jù)變速器的工作狀態(tài)，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)加速和減少換擋沖擊。2.3制動(dòng)系統(tǒng)電子控制制動(dòng)系統(tǒng)電子控制旨在提高汽車制動(dòng)功能，保證行車安全。主要包括以下部分：2.3.1防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）通過(guò)輪速傳感器監(jiān)測(cè)各輪的轉(zhuǎn)速，電子控制單元（ECU）對(duì)制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，防止車輪因制動(dòng)過(guò)度而抱死，提高制動(dòng)穩(wěn)定性和方向可控性。2.3.2電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)（EBD）根據(jù)各輪的負(fù)荷和路面狀況，自動(dòng)調(diào)整前后軸的制動(dòng)力分配，提高制動(dòng)效果。2.3.3剎車輔助系統(tǒng)（BA）在緊急制動(dòng)時(shí)，自動(dòng)增大制動(dòng)壓力，縮短制動(dòng)距離，提高行車安全性。2.3.4車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)（VSC）通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)車輛的行駛狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到車輛出現(xiàn)側(cè)滑或失控傾向時(shí)，自動(dòng)減少相應(yīng)輪的制動(dòng)力，使車輛恢復(fù)穩(wěn)定行駛。第3章汽車傳感器技術(shù)3.1傳感器類型及原理汽車傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)將各種物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以供控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)。本節(jié)主要介紹幾種常見(jiàn)的汽車傳感器類型及其工作原理。3.1.1速度傳感器速度傳感器用于檢測(cè)車輪的轉(zhuǎn)速，為汽車控制系統(tǒng)提供速度信號(hào)。常見(jiàn)類型有電磁式速度傳感器、霍爾式速度傳感器和光電式速度傳感器。（1）電磁式速度傳感器：利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器內(nèi)部的磁鐵和線圈之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而輸出與車輪轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號(hào)。（2）霍爾式速度傳感器：采用霍爾效應(yīng)原理，當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，霍爾元件中的磁場(chǎng)發(fā)生變化，導(dǎo)致霍爾電壓發(fā)生變化，從而輸出與車輪轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號(hào)。（3）光電式速度傳感器：利用光電效應(yīng)原理，當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)光電器件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，輸出與車輪轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號(hào)。3.1.2節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門的開(kāi)度，為發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)提供節(jié)氣門位置信號(hào)。主要分為接觸式和非接觸式兩種。（1）接觸式節(jié)氣門位置傳感器：利用滑動(dòng)電阻原理，當(dāng)節(jié)氣門移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)觸點(diǎn)與電阻體之間的接觸位置發(fā)生變化，從而改變輸出電壓。（2）非接觸式節(jié)氣門位置傳感器：采用霍爾效應(yīng)原理或光電效應(yīng)原理，通過(guò)磁場(chǎng)或光信號(hào)的變化輸出與節(jié)氣門位置成正比的電壓信號(hào)。3.1.3氧傳感器氧傳感器用于檢測(cè)排氣中的氧含量，為發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)提供空燃比反饋信號(hào)。常見(jiàn)類型有氧化鋯式氧傳感器和氧化鈦式氧傳感器。（1）氧化鋯式氧傳感器：利用氧化鋯陶瓷敏感元件，在不同氧分壓條件下產(chǎn)生不同的電勢(shì)差，從而輸出與排氣中氧含量成反比的電壓信號(hào)。（2）氧化鈦式氧傳感器：采用氧化鈦敏感元件，當(dāng)排氣中的氧含量發(fā)生變化時(shí)，氧化鈦的電阻值發(fā)生變化，從而輸出與氧含量成正比的電壓信號(hào)。3.1.4其他傳感器其他常見(jiàn)的汽車傳感器還包括：壓力傳感器、溫度傳感器、爆震傳感器、曲軸位置傳感器等。它們分別用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力、溫度、爆震和曲軸位置等參數(shù)，為汽車控制系統(tǒng)提供相應(yīng)的反饋信號(hào)。3.2傳感器在汽車上的應(yīng)用汽車傳感器在汽車上的應(yīng)用非常廣泛，以下列舉了一些主要應(yīng)用場(chǎng)景。3.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的作用，主要包括：（1）節(jié)氣門位置傳感器：為電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)提供節(jié)氣門開(kāi)度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的精確控制。（2）氧傳感器：為電子噴油控制系統(tǒng)提供空燃比反饋信號(hào)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)高效、經(jīng)濟(jì)地工作。（3）曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器：為點(diǎn)火控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的點(diǎn)火時(shí)機(jī)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率。（4）溫度傳感器：為冷卻系統(tǒng)和燃油噴射系統(tǒng)提供溫度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的精確控制。3.2.2變速器控制系統(tǒng)速度傳感器在變速器控制系統(tǒng)中起到關(guān)鍵作用，如：（1）電磁式速度傳感器：為自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)提供速度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)變速器的自動(dòng)換擋。（2）霍爾式速度傳感器：為CVT（無(wú)級(jí)變速器）控制系統(tǒng)提供速度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。3.2.3防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）輪速傳感器在ABS系統(tǒng)中起到重要作用，如：（1）電磁式輪速傳感器：為ABS控制系統(tǒng)提供輪速信號(hào)，實(shí)現(xiàn)防抱死制動(dòng)功能。（2）霍爾式輪速傳感器：為電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（如ESC）提供輪速信號(hào)，提高汽車的行駛穩(wěn)定性。3.2.4車身控制系統(tǒng)傳感器在車身控制系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括：（1）光照傳感器：為自動(dòng)大燈控制系統(tǒng)提供光照強(qiáng)度信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)大燈的開(kāi)啟和關(guān)閉。（2）雨量傳感器：為自動(dòng)雨刷控制系統(tǒng)提供雨量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)雨刷的開(kāi)啟和關(guān)閉。（3）超聲波傳感器：為倒車?yán)走_(dá)和停車輔助系統(tǒng)提供距離信號(hào)，輔助駕駛員進(jìn)行倒車和停車。（4）攝像頭：為行車記錄儀和360度全景監(jiān)控系統(tǒng)提供圖像信號(hào)，提高行車安全。通過(guò)以上介紹，可以看出汽車傳感器技術(shù)在汽車電子控制系統(tǒng)中的重要作用。汽車電子技術(shù)的發(fā)展，傳感器在汽車上的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，為駕駛安全和乘坐舒適性提供更多保障。第4章汽車執(zhí)行器技術(shù)4.1執(zhí)行器類型及原理汽車執(zhí)行器是汽車電子控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，它根據(jù)電控單元（ECU）的指令，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，完成各種控制動(dòng)作。本節(jié)主要介紹幾種常見(jiàn)的汽車執(zhí)行器類型及其工作原理。4.1.1電磁執(zhí)行器電磁執(zhí)行器利用電磁原理，通過(guò)電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生磁力，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)作。主要包括以下幾種類型：（1）直流電磁執(zhí)行器：通過(guò)改變直流電流的方向，控制電磁鐵的磁極，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器的開(kāi)合動(dòng)作。（2）交流電磁執(zhí)行器：采用交流電源，利用電磁感應(yīng)原理，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器的動(dòng)作。4.1.2液壓執(zhí)行器液壓執(zhí)行器利用液體的不可壓縮性，通過(guò)壓力傳遞，實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作。主要包括以下幾種類型：（1）液壓伺服閥：通過(guò)改變閥芯的位置，控制油液的流向和壓力，從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器。（2）液壓油缸：將油液的壓力轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作。4.1.3氣壓執(zhí)行器氣壓執(zhí)行器利用壓縮空氣作為動(dòng)力源，通過(guò)氣壓傳遞，實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作。主要包括以下幾種類型：（1）氣動(dòng)伺服閥：通過(guò)改變閥芯的位置，控制氣流的流向和壓力，從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器。（2）氣缸：將氣壓轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作。4.2執(zhí)行器在汽車上的應(yīng)用汽車執(zhí)行器在汽車上的應(yīng)用廣泛，以下列舉了一些典型的應(yīng)用實(shí)例。4.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)（1）節(jié)氣門執(zhí)行器：控制節(jié)氣門的開(kāi)度，調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放功能。（2）噴油器執(zhí)行器：根據(jù)ECU的指令，精確控制燃油噴射量和噴射時(shí)機(jī)。4.2.2變速器控制系統(tǒng)（1）離合器執(zhí)行器：控制離合器的結(jié)合與分離，實(shí)現(xiàn)變速器的換擋。（2）換擋執(zhí)行器：根據(jù)駕駛需求，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器擋位的切換。4.2.3制動(dòng)系統(tǒng)（1）ABS執(zhí)行器：在緊急制動(dòng)時(shí)，自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)力分配，提高汽車的制動(dòng)穩(wěn)定性。（2）電子駐車制動(dòng)器執(zhí)行器：通過(guò)電子控制，實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)的自動(dòng)施加和解除。4.2.4懸掛系統(tǒng)（1）空氣懸掛執(zhí)行器：通過(guò)調(diào)節(jié)空氣彈簧的氣壓，實(shí)現(xiàn)懸掛系統(tǒng)的軟硬調(diào)節(jié)。（2）電磁懸掛執(zhí)行器：通過(guò)改變電磁鐵的磁力，實(shí)現(xiàn)懸掛系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。4.2.5轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向執(zhí)行器（EPS）：根據(jù)駕駛者的轉(zhuǎn)向意圖，提供適當(dāng)?shù)闹Γ岣咿D(zhuǎn)向的輕便性和穩(wěn)定性。通過(guò)以上介紹，可以看出汽車執(zhí)行器技術(shù)在汽車各系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛，為實(shí)現(xiàn)汽車的智能化、舒適性和安全性提供了有力保障。第5章汽車網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)5.1汽車網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)汽車網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的重要組成部分，它通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)各個(gè)電子控制單元（ECU）之間的信息交流。本章首先介紹汽車網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)知識(shí)。5.1.1汽車網(wǎng)絡(luò)通信概述汽車網(wǎng)絡(luò)通信具有實(shí)時(shí)性、可靠性、容錯(cuò)性等特點(diǎn)。它主要包括車輛內(nèi)部通信和車輛外部通信兩部分。車輛內(nèi)部通信主要包括ECU之間的數(shù)據(jù)交換，而車輛外部通信則涉及車與車、車與基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息交流。5.1.2汽車網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議汽車網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議主要包括ISO15765、ISO26262等。這些協(xié)議規(guī)定了通信的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層等方面的技術(shù)要求，以保證通信的穩(wěn)定性和可靠性。5.1.3汽車網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)汽車網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括星型、環(huán)型、總線型和混合型等。不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。5.2CAN總線技術(shù)控制器局域網(wǎng)絡(luò)（ControllerAreaNetwork，CAN）是一種廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的串行通信總線技術(shù)，具有實(shí)時(shí)性、高可靠性、靈活性和低成本等特點(diǎn)。5.2.1CAN總線概述CAN總線是一種多主、雙向、串行、基于消息優(yōu)先級(jí)的通信總線。它通過(guò)非破壞性仲裁機(jī)制實(shí)現(xiàn)多個(gè)ECU之間的數(shù)據(jù)傳輸，保證了通信的實(shí)時(shí)性和可靠性。5.2.2CAN總線物理層CAN總線物理層主要包括傳輸介質(zhì)、信號(hào)調(diào)制和傳輸速率等。常見(jiàn)的傳輸介質(zhì)有雙絞線和光纖，傳輸速率可達(dá)1Mbps。5.2.3CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層主要包括幀格式、幀類型、標(biāo)識(shí)符、仲裁機(jī)制等。幀格式包括標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀，幀類型包括數(shù)據(jù)幀、遙控幀、錯(cuò)誤幀和過(guò)載幀。5.3LIN總線技術(shù)局域互連網(wǎng)絡(luò)（LocalInterconnectNetwork，LIN）是一種用于汽車網(wǎng)絡(luò)的低成本、低速率的串行通信總線技術(shù)。5.3.1LIN總線概述LIN總線主要用于實(shí)現(xiàn)車輛內(nèi)部低速傳感器和執(zhí)行器的數(shù)據(jù)傳輸，具有低成本、低功耗、易集成等特點(diǎn)。5.3.2LIN總線物理層LIN總線物理層采用單線串行通信，傳輸速率最高可達(dá)20kbps。傳輸介質(zhì)為單芯雙絞線，信號(hào)調(diào)制方式為差分信號(hào)。5.3.3LIN總線數(shù)據(jù)鏈路層LIN總線數(shù)據(jù)鏈路層主要包括幀格式、標(biāo)識(shí)符、同步機(jī)制等。幀格式包括主幀、從幀和校驗(yàn)幀，標(biāo)識(shí)符用于區(qū)分不同的數(shù)據(jù)幀。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)掌握汽車網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的基本原理、CAN總線技術(shù)以及LIN總線技術(shù)。這將有助于讀者在汽車電子領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，更好地運(yùn)用這些技術(shù)，提高汽車的智能化水平。第6章汽車導(dǎo)航與定位系統(tǒng)6.1GPS導(dǎo)航原理全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS）是美國(guó)國(guó)防部開(kāi)發(fā)的一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。其工作原理基于三角測(cè)量，通過(guò)分析接收器接收到的衛(wèi)星信號(hào)延遲來(lái)確定接收器的精確位置。GPS系統(tǒng)由一系列衛(wèi)星、地面控制站和用戶接收設(shè)備組成。本章主要介紹汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中應(yīng)用的GPS技術(shù)。6.1.1衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)GPS衛(wèi)星持續(xù)向地球發(fā)射包含時(shí)間戳的信號(hào)。這些信號(hào)通過(guò)L1和L2兩個(gè)頻率傳輸，其中L1頻率為1575.42MHz，L2頻率為1227.60MHz。信號(hào)中包含衛(wèi)星的軌道參數(shù)、時(shí)間信息以及衛(wèi)星的精確位置。6.1.2接收器接收信號(hào)汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中的GPS接收器接收到來(lái)自多顆衛(wèi)星的信號(hào)后，測(cè)量信號(hào)傳播的時(shí)間延遲。由于信號(hào)傳播速度為光速，通過(guò)計(jì)算信號(hào)傳播時(shí)間，可以確定接收器與衛(wèi)星之間的距離。6.1.3三角測(cè)量定位接收器通過(guò)測(cè)量與至少四顆衛(wèi)星之間的距離，采用三角測(cè)量方法確定自身位置。具體來(lái)說(shuō)，接收器計(jì)算出與每顆衛(wèi)星的偽距（實(shí)際距離與光速的乘積），然后通過(guò)求解四元一次方程組，得到接收器的經(jīng)度、緯度和高度信息。6.2汽車導(dǎo)航系統(tǒng)組成與功能汽車導(dǎo)航系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分組成，為駕駛者提供實(shí)時(shí)的導(dǎo)航信息。6.2.1硬件組成（1）GPS接收器：負(fù)責(zé)接收衛(wèi)星信號(hào)，解算出車輛位置信息。（2）顯示屏：用于顯示地圖、導(dǎo)航信息以及操作界面。（3）處理器：處理導(dǎo)航數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)地圖匹配、路徑規(guī)劃等功能。（4）存儲(chǔ)設(shè)備：存儲(chǔ)地圖數(shù)據(jù)、導(dǎo)航算法等。（5）輸入設(shè)備：如觸摸屏、按鍵等，用于用戶操作。6.2.2軟件組成（1）地圖數(shù)據(jù)：包括道路、地標(biāo)、興趣點(diǎn)等信息。（2）導(dǎo)航算法：用于實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃、擁堵預(yù)測(cè)等功能。（3）用戶界面：提供用戶操作界面，展示導(dǎo)航信息。6.2.3功能（1）實(shí)時(shí)導(dǎo)航：根據(jù)車輛位置和目的地，為駕駛者提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航信息。（2）路徑規(guī)劃：根據(jù)交通狀況、道路等級(jí)等因素，規(guī)劃最優(yōu)行駛路徑。（3）擁堵預(yù)測(cè)：分析歷史和實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)道路擁堵情況。（4）興趣點(diǎn)搜索：提供附近餐飲、購(gòu)物、景點(diǎn)等興趣點(diǎn)的搜索和導(dǎo)航功能。（5）安全提示：如超速提醒、前方碰撞預(yù)警等。6.3汽車定位技術(shù)應(yīng)用汽車定位技術(shù)在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，以下列舉幾個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景：6.3.1無(wú)人駕駛無(wú)人駕駛汽車依賴高精度定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。通過(guò)融合多種傳感器（如激光雷達(dá)、攝像頭等）和GPS數(shù)據(jù)，無(wú)人駕駛汽車能夠準(zhǔn)確識(shí)別周圍環(huán)境，實(shí)現(xiàn)安全行駛。6.3.2車聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過(guò)將車輛與互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)車輛間、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施間的信息交互。汽車定位技術(shù)為車聯(lián)網(wǎng)提供車輛實(shí)時(shí)位置信息，有助于實(shí)現(xiàn)智能交通、動(dòng)態(tài)導(dǎo)航等功能。6.3.3車輛監(jiān)控企業(yè)或部門可通過(guò)汽車定位技術(shù)對(duì)車輛進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛行駛軌跡、速度、油耗等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分析，提高車輛運(yùn)營(yíng)效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。6.3.4停車輔助汽車定位技術(shù)應(yīng)用于停車輔助系統(tǒng)，幫助駕駛者快速找到空車位，提高停車效率。同時(shí)系統(tǒng)可自動(dòng)記錄停車位信息，便于駕駛者返回取車時(shí)查找。第7章汽車多媒體系統(tǒng)7.1汽車音響系統(tǒng)7.1.1音響系統(tǒng)概述汽車音響系統(tǒng)是汽車多媒體系統(tǒng)的重要組成部分，它為駕駛者和乘客提供高質(zhì)量的音頻享受。本節(jié)將介紹汽車音響系統(tǒng)的基本組成、工作原理及分類。7.1.2音響系統(tǒng)主要部件（1）揚(yáng)聲器：是音響系統(tǒng)的重要組成部分，負(fù)責(zé)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音。（2）功放：放大器負(fù)責(zé)放大來(lái)自音源設(shè)備的音頻信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。（3）音源設(shè)備：包括CD播放器、收音機(jī)、USB接口等，為音響系統(tǒng)提供音頻信號(hào)。7.1.3音響系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)（1）調(diào)試：保證音響系統(tǒng)達(dá)到最佳音效，包括揚(yáng)聲器相位、分頻點(diǎn)設(shè)置等。（2）維護(hù)：定期檢查音響系統(tǒng)各部件，更換損壞的揚(yáng)聲器、功放等，保證音響系統(tǒng)正常運(yùn)行。7.2汽車視頻系統(tǒng)7.2.1視頻系統(tǒng)概述汽車視頻系統(tǒng)為駕駛者和乘客提供豐富的視覺(jué)享受，包括行車記錄儀、車載DVD、導(dǎo)航等。本節(jié)將介紹汽車視頻系統(tǒng)的組成、工作原理及分類。7.2.2視頻系統(tǒng)主要部件（1）顯示屏：用于顯示視頻信號(hào)的設(shè)備，如中控顯示屏、頭枕顯示屏等。（2）視頻源設(shè)備：包括行車記錄儀、DVD播放器、導(dǎo)航儀等，為視頻系統(tǒng)提供視頻信號(hào)。（3）視頻傳輸線纜：將視頻信號(hào)從源設(shè)備傳輸?shù)斤@示屏。7.2.3視頻系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)（1）調(diào)試：保證視頻系統(tǒng)圖像清晰、色彩正常，調(diào)整顯示屏亮度和對(duì)比度等。（2）維護(hù)：定期檢查視頻系統(tǒng)各部件，更換損壞的顯示屏、線纜等，保證視頻系統(tǒng)正常運(yùn)行。7.3車載娛樂(lè)系統(tǒng)7.3.1車載娛樂(lè)系統(tǒng)概述車載娛樂(lè)系統(tǒng)集成了音響、視頻等多種功能，為駕駛者和乘客提供全方位的娛樂(lè)體驗(yàn)。本節(jié)將介紹車載娛樂(lè)系統(tǒng)的組成、功能及應(yīng)用。7.3.2車載娛樂(lè)系統(tǒng)主要功能（1）音頻播放：支持多種音源設(shè)備，提供豐富的音樂(lè)播放功能。（2）視頻播放：支持DVD、USB等多種視頻格式，提供高清視頻播放。（3）導(dǎo)航：提供實(shí)時(shí)路況、路線規(guī)劃等功能，輔助駕駛者安全駕駛。（4）藍(lán)牙電話：實(shí)現(xiàn)手機(jī)與車載娛樂(lè)系統(tǒng)的無(wú)縫連接，提供便捷的通話功能。7.3.3車載娛樂(lè)系統(tǒng)操作與維護(hù)（1）操作：掌握車載娛樂(lè)系統(tǒng)的基本操作方法，包括音量調(diào)節(jié)、播放控制等。（2）維護(hù)：定期檢查車載娛樂(lè)系統(tǒng)各部件，更新系統(tǒng)軟件，保證娛樂(lè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。第8章汽車安全與防盜系統(tǒng)8.1汽車安全技術(shù)汽車安全技術(shù)是保障駕駛員和乘客生命安全的關(guān)鍵。電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車安全技術(shù)也在不斷進(jìn)步。本節(jié)主要介紹當(dāng)前汽車安全領(lǐng)域的主要技術(shù)。8.1.1防撞輔助系統(tǒng)防撞輔助系統(tǒng)主要通過(guò)雷達(dá)、攝像頭等傳感器獲取前方車輛、行人等信息，對(duì)潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警，并在必要時(shí)采取緊急制動(dòng)措施。8.1.2車道偏離預(yù)警系統(tǒng)車道偏離預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)攝像頭識(shí)別車道線，當(dāng)車輛偏離車道時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告，提醒駕駛員及時(shí)調(diào)整方向。8.1.3自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)可以根據(jù)前方車輛的速度自動(dòng)調(diào)整自身車速，保持安全距離，減輕駕駛員的疲勞。8.1.4自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)在檢測(cè)到前方有障礙物且駕駛員未采取制動(dòng)措施時(shí)，會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)緊急制動(dòng)，降低碰撞風(fēng)險(xiǎn)。8.2防盜系統(tǒng)原理與組成汽車防盜系統(tǒng)是防止車輛被盜的重要設(shè)施。下面介紹汽車防盜系統(tǒng)的原理與組成。8.2.1防盜系統(tǒng)原理汽車防盜系統(tǒng)主要通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)防盜功能：（1）防止非法啟動(dòng)：通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路，保證持有合法鑰匙的駕駛員才能啟動(dòng)車輛。（2）防止非法開(kāi)門：通過(guò)門鎖控制，使車輛在鎖定狀態(tài)下，無(wú)法從外部打開(kāi)車門。（3）防止非法位移：通過(guò)輪鎖等裝置，使車輛在停放狀態(tài)下，無(wú)法被拖走。8.2.2防盜系統(tǒng)組成汽車防盜系統(tǒng)主要包括以下部分：（1）鑰匙識(shí)別系統(tǒng)：包括遙控器、電子鑰匙等，用于識(shí)別合法駕駛員。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)防盜鎖止系統(tǒng)：通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)防盜功能。（3）車身防盜系統(tǒng)：包括門鎖、報(bào)警器等，保護(hù)車輛不被非法入侵。（4）輪胎防盜系統(tǒng)：通過(guò)輪鎖等裝置，防止車輛被非法位移。8.3汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控與報(bào)警汽車遠(yuǎn)程監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)是基于全球定位系統(tǒng)（GPS）、移動(dòng)通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的遠(yuǎn)程監(jiān)控和報(bào)警功能。8.3.1遠(yuǎn)程監(jiān)控功能遠(yuǎn)程監(jiān)控功能主要包括：（1）車輛定位：通過(guò)GPS模塊，實(shí)時(shí)獲取車輛位置信息。（2）軌跡查詢：記錄車輛行駛軌跡，便于分析和查詢。（3）車輛狀態(tài)監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛油量、電量、胎壓等狀態(tài)信息。8.3.2報(bào)警功能報(bào)警功能主要包括：（1）防盜報(bào)警：當(dāng)車輛發(fā)生非法入侵時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即向車主發(fā)送報(bào)警信息。（2）碰撞報(bào)警：當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向車主發(fā)送報(bào)警信息。（3）超速報(bào)警：當(dāng)車輛超過(guò)設(shè)定速度值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向車主發(fā)送超速報(bào)警信息。通過(guò)以上介紹，相信讀者對(duì)汽車安全與防盜系統(tǒng)有了更深入的了解。在實(shí)際應(yīng)用中，這些技術(shù)將為駕駛者和乘客提供更加安全的行車環(huán)境。第9章汽車電動(dòng)化與節(jié)能技術(shù)9.1混合動(dòng)力汽車技術(shù)9.1.1混合動(dòng)力系統(tǒng)概述混合動(dòng)力汽車技術(shù)是將內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)相結(jié)合的一種汽車驅(qū)動(dòng)方式。該技術(shù)通過(guò)優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果。9.1.2混合動(dòng)力系統(tǒng)分類根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同，混合動(dòng)力系統(tǒng)可分為并聯(lián)式、串聯(lián)式和混聯(lián)式三種類型。9.1.3混合動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵部件混合動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵部件包括內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電池、電控系統(tǒng)等。9.1.4混合動(dòng)力汽車控制策略混合動(dòng)力汽車的控制策略主要包括能量管理策略、電機(jī)控制策略、發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略等。9.2純電動(dòng)汽車技術(shù)9.2.1純電動(dòng)汽車概述純電動(dòng)汽車是一種以電動(dòng)機(jī)為唯一驅(qū)動(dòng)力的汽車，具有零