现代汽车电子技术概论(发展史第一讲)ppt

1、12022-4-29现代汽车电子技术概论现代汽车电子技术概论主讲教师：主讲教师： 靳靳 涛涛 院院 系：系： 电气信息学院电气信息学院课程性质：全课程性质：全 校校 选选 修修 课课22022-4-29第第1 1节节 汽车电子技术的发展概况汽车电子技术的发展概况 1.1.概述概述 从第一辆汽车诞生到现在已有从第一辆汽车诞生到现在已有100100多年的历史。多年的历史。 现代汽车技术是现代高科技迅速发展的集中现代汽车技术是现代高科技迅速发展的集中表现，它实际上是机械、电子、计算机、控制工表现，它实际上是机械、电子、计算机、控制工程、材料工程、生物工程和信息技术等多学科技程、材料工程、生物工程和信

2、息技术等多学科技术交叉的产物。术交叉的产物。 现代汽车是架在四个车轮上的计算机控制系现代汽车是架在四个车轮上的计算机控制系统。统。32022-4-29第二章第二章 汽车发展史汽车发展史2.1 汽车的产生和演化汽车的产生和演化 2.2 世界汽车工业的形成和发展世界汽车工业的形成和发展 2.3 汽车史上的三次重大变革汽车史上的三次重大变革 2.4 我国汽车工业及其发展前景我国汽车工业及其发展前景 2.5 世界汽车工业发展趋势世界汽车工业发展趋势42022-4-29 2.1 汽车的产生和演化汽车的产生和演化 现代汽车的方面经历了幻想现代汽车的方面经历了幻想、探索、诞生、完善四个阶段。探索、诞生、完善

3、四个阶段。 一、幻想期一、幻想期1. 运输方式的飞跃（撬运输方式的飞跃（撬 轮子发明轮子发明 牛马车出现）牛马车出现） 秦始皇铜马车，三国时的秦始皇铜马车，三国时的“木牛流马木牛流马”等。如下图。等。如下图。2. 车的设想车的设想 二、探索期二、探索期p风帆车风帆车p 1600年，荷兰人西蒙年，荷兰人西蒙.p 斯蒂芬，发明双桅杆斯蒂芬，发明双桅杆1. 风帆车。风帆车。52022-4-292. 蒸汽汽车蒸汽汽车17121712年，英国人托马斯年，英国人托马斯. .纽科门发明蒸汽机。纽科门发明蒸汽机。17691769年年 法国人古诺发明第一辆蒸汽汽车。法国人古诺发明第一辆蒸汽汽车。1774年年 英

4、国发明家瓦特研制出具有真正意义的动力机械英国发明家瓦特研制出具有真正意义的动力机械 蒸汽机。蒸汽机。62022-4-29三、诞生和完善期三、诞生和完善期 1. 汽车的诞生汽车的诞生1801年法国化学家勒本提出以煤气为燃料的内燃机年法国化学家勒本提出以煤气为燃料的内燃机 工作循环原理；工作循环原理；1838年英国人巴尼特研制勒原始的两冲程煤气机；年英国人巴尼特研制勒原始的两冲程煤气机；1860年，法国技师列诺尔制成第一辆实用的常压煤年，法国技师列诺尔制成第一辆实用的常压煤 气发动机，并申请专利，开始批量生产，使内燃气发动机，并申请专利，开始批量生产，使内燃 机商品化。机商品化。1862年法国人罗

5、彻斯发表四冲程发动机循环理论，年法国人罗彻斯发表四冲程发动机循环理论，并取得专利；并取得专利；72022-4-291885年： 卡尔卡尔.奔驰奔驰 （德国） 单缸四冲程内燃机，三轮汽车单缸四冲程内燃机，三轮汽车 奔驰（奔驰（Benz,Carl Friedrich），德国工程），德国工程师，出生于一个火车司机家庭，年青时受过技师，出生于一个火车司机家庭，年青时受过技术方面的教育。术方面的教育。1878年开始研究新型内燃机，年开始研究新型内燃机，1879年首次研制成功火花塞点火内燃机。年首次研制成功火花塞点火内燃机。1882年开始尝试把发动机安装在三轮车上，年开始尝试把发动机安装在三轮车上，188

6、5年年他的三轮车试制成功，并于他的三轮车试制成功，并于1886年年1月月29日获日获得专利，被公认为汽车的诞生日；得专利，被公认为汽车的诞生日；1887年开始年开始把汽车作为商品出售；把汽车作为商品出售；1894年生产出著名的年生产出著名的“维洛维洛”小客车，后置发动机、双人座、并且小客车，后置发动机、双人座、并且首先采用了橡胶充气轮胎。首先采用了橡胶充气轮胎。82022-4-291892年：鲁道夫年：鲁道夫.狄赛尔狄赛尔 （德国）（德国） 柴油机发明专利，四冲程柴油机柴油机发明专利，四冲程柴油机 鲁道夫鲁道夫.狄塞尔（狄塞尔（Rudolf Diesel，1858-1913)，德国著名热机工程

7、师德国著名热机工程师,柴油机的发明者。柴油机的发明者。1892年年,狄狄塞尔取得了用压缩空气点燃煤粉提供动力的机械装塞尔取得了用压缩空气点燃煤粉提供动力的机械装置的专利置的专利.一年后一年后,奥古斯堡的奥古斯堡的MAN公司依据他的原公司依据他的原理制造了第一台发动机理制造了第一台发动机.狄塞尔卒于狄塞尔卒于1913年年,其他人其他人继承了他的工作继承了他的工作.1924年年,在柏林汽车展上展出了在柏林汽车展上展出了MAN公司制造的第一台狄塞尔卡车发动机公司制造的第一台狄塞尔卡车发动机(柴油机柴油机).与此同时在曼海姆与此同时在曼海姆,一台带预燃烧室的狄塞尔发动机一台带预燃烧室的狄塞尔发动机被装

8、载了奔驰车上。被装载了奔驰车上。92022-4-29 2. 汽车的发展完善汽车的发展完善 20世纪初，销量最大的还是蒸汽汽车，电动汽车世纪初，销量最大的还是蒸汽汽车，电动汽车也比内燃汽车发展充分。在欧洲的城市公共交通中，也比内燃汽车发展充分。在欧洲的城市公共交通中，电车占着优势。电车占着优势。 德国人发明汽车，但在汽车发展初期，贡献最德国人发明汽车，但在汽车发展初期，贡献最多的是法国人。多的是法国人。 1889年法国人标致研制成功齿轮变速器；年法国人标致研制成功齿轮变速器；1891年年法国人首次采用前置发动机后驱动，开发出摩擦式离法国人首次采用前置发动机后驱动，开发出摩擦式离合器；合器；189

9、5年开发出充气式橡胶轮胎；年开发出充气式橡胶轮胎；1898年雷诺年雷诺车采用变速箱、万向节传动轴和齿轮主减速器。车采用变速箱、万向节传动轴和齿轮主减速器。102022-4-293. 汽车的大量生产汽车的大量生产n 美国人奥兹（美国人奥兹（olds）于）于1897年创立奥兹汽车公司，年创立奥兹汽车公司，1901年生产和销售年生产和销售425辆奥兹莫比尔（辆奥兹莫比尔（oldsmobile）牌轿车，牌轿车，1905年达年达6500辆，开始了汽车大量生产的辆，开始了汽车大量生产的新纪元。新纪元。1908年被并入通用汽车公司。年被并入通用汽车公司。n 1913年福特发明勒科学设计的汽车流水生产线。年福

10、特发明勒科学设计的汽车流水生产线。福特福特T型轿车从型轿车从1908年到年到1927年共生产年共生产1500万辆，万辆，一直到一直到20世纪世纪60年代才被德国大众公司的甲壳虫所年代才被德国大众公司的甲壳虫所打破。打破。112022-4-292.2 世界汽车工业的形成和发展世界汽车工业的形成和发展v 汽车工业的形成汽车工业的形成 1.191.19世纪末世纪末2020世纪初欧洲、美国相继出现一批汽世纪初欧洲、美国相继出现一批汽车制造公司车制造公司 18911891年年 法国标志汽车公司（标志创立）；法国标志汽车公司（标志创立）；18981898年年 法国雷诺汽车公司（雷诺三兄弟）；法国雷诺汽车公

11、司（雷诺三兄弟）；18991899年年 意大利菲亚特汽车公司；意大利菲亚特汽车公司；18971897年年 德国欧宝汽车公司；德国欧宝汽车公司；19061906年年 英国劳斯英国劳斯- -莱斯汽车公司；莱斯汽车公司；19191919年年 法国雪铁龙汽车公司。法国雪铁龙汽车公司。122022-4-29二、汽车工业的发展二、汽车工业的发展 1.1.美国汽车工业高度发达。美国汽车工业高度发达。 2.2.欧洲汽车工业兴起和大发展。大众汽车公司的欧洲汽车工业兴起和大发展。大众汽车公司的“甲壳虫甲壳虫” ” volks wagen volks wagen 风靡全球。风靡全球。 3.3.日本汽车工业腾飞。日本

12、汽车工业腾飞。 4.4.汽车工业发展重心由发达国家向发展中国家转汽车工业发展重心由发达国家向发展中国家转移。如中国。移。如中国。132022-4-292. 德国著名汽车公司德国著名汽车公司（1）戴姆勒戴姆勒-奔驰汽车公司奔驰汽车公司 1883.10本茨创建；本茨创建； 1890年戴姆勒创建发动机公司；年戴姆勒创建发动机公司；1926.6两公司合并，两公司合并，本部在斯图加特。本部在斯图加特。（2）大众汽车公司）大众汽车公司 1937.5 波尔舍创建；波尔舍创建； 品牌：大众、奥迪、西亚特、斯柯达等。品牌：大众、奥迪、西亚特、斯柯达等。142022-4-292.3 汽车史上的三次重大变革汽车史上

13、的三次重大变革 汽车诞生于德国，成长与法国，成熟于汽车诞生于德国，成长与法国，成熟于美国，兴旺于欧洲，挑战于日本。美国，兴旺于欧洲，挑战于日本。 流水线大批量生产流水线大批量生产: 福特型车福特型车 汽车产品多样化汽车产品多样化:大众甲克虫大众甲克虫 精益的生产方式精益的生产方式:物美价廉的经济型轿车物美价廉的经济型轿车152022-4-292.4 我国汽车工业及其发展前景 在旧中国，几在旧中国，几乎没、有自己生产乎没、有自己生产的汽车，更谈不上的汽车，更谈不上汽车工业。仅有些汽车工业。仅有些从国外进口的汽车从国外进口的汽车。 一一. 旧中国的汽旧中国的汽 车制造业车制造业162022-4-2

14、9新中国汽车工业的崛起新中国汽车工业的崛起 2020世纪世纪5050年代，中国开始建立自己的汽车工年代，中国开始建立自己的汽车工业。回顾业。回顾5050年的历史，中国汽车工业经历了从无到年的历史，中国汽车工业经历了从无到有、从小到大，创建、成长和全面发展、高速发展有、从小到大，创建、成长和全面发展、高速发展四个历史阶段，取得了举世瞩目的成就。四个历史阶段，取得了举世瞩目的成就。172022-4-29创建阶段（创建阶段（1949194919651965年）年）基本特征：基本特征： 建立了一汽、实现汽车工业零突破；建立了一汽、实现汽车工业零突破；继而建立南汽、上汽、济汽、北汽。继而建立南汽、上汽、

15、济汽、北汽。 19561956年年7 7月月1313日国产第一辆解放牌载货汽车驶下总装配日国产第一辆解放牌载货汽车驶下总装配生产线，从此结束了中国自己不能制造汽车的历史。生产线，从此结束了中国自己不能制造汽车的历史。 19661966年以前，汽车工业共投资年以前，汽车工业共投资1111亿元，形成一大（一汽）四小亿元，形成一大（一汽）四小（南汽、上汽、北汽和济汽）（南汽、上汽、北汽和济汽）5 5个汽车制造厂，年生产能力个汽车制造厂，年生产能力近近6 6万辆、万辆、9 9个车型品种。个车型品种。19651965年底，全国民用汽车保有量近年底，全国民用汽车保有量近2929万辆。万辆。182022-4

16、-29成长阶段（成长阶段（1966196619801980年）年） 基本特征：基本特征： 兴建二汽、川汽、陕汽和陕齿三个主要生产军兴建二汽、川汽、陕汽和陕齿三个主要生产军用越野车的三线汽车厂；开发矿用自卸车和重型汽用越野车的三线汽车厂；开发矿用自卸车和重型汽车。车。 1966196619801980年生产各类汽车累计年生产各类汽车累计163.9163.9万辆；万辆；19801980年全国民用汽车保有量年全国民用汽车保有量169169万辆，其中：载货万辆，其中：载货汽车汽车148148万辆。万辆。1975年东风年东风140型卡车型卡车 192022-4-293.改革开放阶段（改革开放阶段（198

17、21993年）年） 在改革开放方针指引下，汽车工业进入全面发在改革开放方针指引下，汽车工业进入全面发展阶段，主要体现在：汽车老产品（解放、跃进、展阶段，主要体现在：汽车老产品（解放、跃进、黄河车型）升级换代；调整商用车产品结构，改变黄河车型）升级换代；调整商用车产品结构，改变“缺重少轻缺重少轻”的生产格局；建设轿车工业，引进技的生产格局；建设轿车工业，引进技术和资金，生产国产轿车形成生产规模；行业管理术和资金，生产国产轿车形成生产规模；行业管理体制和企业经营机制改革，汽车、摩托车车型品体制和企业经营机制改革，汽车、摩托车车型品种、质量和生产能力大幅增长。种、质量和生产能力大幅增长。 20202

18、2-4-29计算机发展史计算机发展史 n19461946年，美国物理学家莫奇利任总设计师，年，美国物理学家莫奇利任总设计师，研制成功世界上第一台电子管计算机研制成功世界上第一台电子管计算机ENIAC ;ENIAC ;n第二代晶体管计算机第二代晶体管计算机(1956-1963) ;(1956-1963) ;n第三代集成电路计算机第三代集成电路计算机(1964-1971) ;(1964-1971) ;n第四代大规模集成电路计算机第四代大规模集成电路计算机(1971-(1971-现在现在) ) 212022-4-29一、电控系统的基本组成与类型一、电控系统的基本组成与类型二、传感器的类型及功用二、传

19、感器的类型及功用 三、三、电子控制单元（电子控制单元（ECU）的基本功能）的基本功能四、四、执行元件的类型执行元件的类型 222022-4-29电控系统的基本组成电控系统的基本组成 基本组成基本组成 任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为信号任何一种电子控制系统，其主要组成都可分为信号三部分。三部分。 一、电控系统的基本一、电控系统的基本组成与类型组成与类型信号输入装置信号输入装置（传感器）（传感器）电子控制单元电子控制单元（ECU）执行元件执行元件232022-4-29各种传感器，采集控制系统的信号，并各种传感器，采集控制系统的信号，并转换成电信号输送给转换成电信号输送给ECU； ECU，

20、给各传感器提供参考电压，接受，给各传感器提供参考电压，接受传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令；传感器信号，进行存储、计算和分析处理后执行器发出指令； 由由ECU控制，执行某项控制功能的装置。控制，执行某项控制功能的装置。 242022-4-29类型：类型： 开环控制系统的控制方式比较简单，开环控制系统的控制方式比较简单，ECUECU只根据只根据传感器信号对执行元件进行控制，而控制的结果是否传感器信号对执行元件进行控制，而控制的结果是否达到预期目标对其控制过程没有影响。达到预期目标对其控制过程没有影响。 ECUECU根据传感器的信号对执行器进根据传感器的信号对执行器进行控制，但

21、不去检测控制结果；行控制，但不去检测控制结果； 也叫反馈控制，在开环的基础上，也叫反馈控制，在开环的基础上，它对控制结果进行检测，并反馈给它对控制结果进行检测，并反馈给ECUECU。252022-4-29给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，并给传感器提供电压，接受传感器和其他装置的输入信号，并转换成数字信号；转换成数字信号；储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信号；储存该车型的特征参数和运算所需的有关数据信号；确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程序确定计算输出指令所需的程序，并根据输入信号和相关程序计算输出指令数值；计算输出指令数值；将输入信号和输出指令信号与标

22、准值进行比较，确定并存储将输入信号和输出指令信号与标准值进行比较，确定并存储故障信息。故障信息。 向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息；向执行元件输出指令，或根据指令输出自身已储存的信息；自我修正功能（学习功能）。自我修正功能（学习功能）。三、三、电子控制单元（电子控制单元（ECU）的）的基本功能基本功能262022-4-29喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电喷油器、点火器、怠速控制阀、巡航控制电磁阀、节气门控制电动机、磁阀、节气门控制电动机、EGREGR阀、进气控制阀、阀、进气控制阀、二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继二次空气喷射阀、活性炭罐排泄电磁阀、油泵继电器、风扇继电器、空调压缩继电器、自诊断显电器、风扇继电器、空调压缩继电器、自诊断显示与报警装置、仪表显示器等示与报警装置、仪表显示器等 。四、