汽车电子技术电子教案-CHAPTER1-2

汽车电子技术第1章汽车电子技术发展概况一、汽车概念的变化1、用途变化交通代步工具智能化多功能移动空间2、特征变化机械系统资金劳动密集型机电一体化、高新技术集成技术、资金密集型3、学科基础变化力学、机械、材料电子学、计算机自动控制、信息技术变化最显著特征——汽车电子技术的广泛应用CHAPTER1二、汽车电子技术应用的三个阶段1、电子装置替代机械部件60年代中期—70年代末期

机械触点式点火装置无触点电子电火2、电子装置解决机械部件无法控制的复杂控制问题

70年代末期—90年代中期

无触点电子电火发动机燃油喷射发动机电子管理系统3、由总成控制向广泛应用计算机网络与信息技术、使汽车更加自动化、智能化，解决人-车-社会系统问题

90年代中期—2010年

CHAPTER1CHAPTER1三、汽车电子技术的内容动力总成电子控制动力性、经济性、舒适性底盘电子控制舒适性、安全性、动力性车身电子控制安全性、舒适性、方便性信息通讯系统整车协调性、人-车-社会统一性CHAPTER1四、汽车电子技术发展的动力社会需求技术进步法规推动全球化市场竞争汽车用户需求等安全法（美国1966年《机动车辆安全法》）排气污染物与噪声控制（美国60年代后期）燃油经济性（3升LUPO车）电子技术计算机技术自动控制技术网络与通讯技术等第2章汽车电子控制系统的核心--ECUCHAPTER2.1ECU的基本结构与功能一、ECU的基本结构与功能汽车电子控制系统软件电子控制单元（ECU）及其接口执行机构传感器硬件（存储在ECU）数据采集逻辑判断与计算处理输出控制系统监控与故障诊断ECU输入电路微处理器输出电路电源电路CHAPTER2.1一、输入处理电路ECU输入信号类型模拟信号（A/D转换）数字信号（包括开关信号）脉冲信号5V数字信号CHAPTER2.1二、微处理器微处理器ECU核心CPU存储器I/O接口电路定时器/计数器并行/串行通讯接口A/D和D/A8位16位32位单机控制集中控制CHAPTER2.1三、输出处理电路把微处理器所使用的5V电压处理后驱动执行机构（12V）执行机构电磁阀指示灯开关信号比例控制阀步进电机等四、电源电路ECU一般带有电池和内置电源电路，保证微处理器及其接口电路工作在+5V电压一、汽车电子系统总体设计CHAPTER2.2汽车电子系统设计系统需求模型设计系统结构模型设计系统硬件设计系统软件设计系统集成测试设计流程辅助工具数据流图DFD和控制规程CS结构流图AFD软硬件开发系统计测试系统软硬件功能合理分配CHAPTER2.2二、微处理器选择微处理器的特点输入输出信号处理量大高精度实时控制并行处理多种独立功能微处理器选择高速计算高速实时输入和输出高速A/D和D/A转换多中断响应专用微处理器Intel

MSC51(8bit)MSC96(16bit)80960(32bit)MotorolaM68HC05/11(8bit)M68HC16M68300(32bit)ZilogZ8(8bit)CHAPTER2.2三、控制程序的设计与开发微机或单片机开发系统或仿真系统硬件环境中执行、硬件和软件的综合调试，ECU开发的关键CHAPTER2.2四、ECU的控制程序1、控制软件采用的语言ECU的控制程序主要有监控、管理、计算、控制和自诊断等部分组成。控制程序采用的语言与微处理器的形式直接相关，多采用汇编语言，也有PL/M，C，BASIC和FORTH

汇编语言自汇编较少采用交叉汇编宏汇编高级语言编程用高级语言C、PL/M等，编程效率高，编码长（1.5倍），执行速度低些控制用高级语言高级语言作为ECU中的控制语言，如BASIC、FORTH，可

使控制程序编程简单化，作为固件常驻单片机程序存储器中实时多任务操作系统软件用于复杂实时控制系统中CHAPTER2.22、控制程序的设计编制和优化控制软件的理论基础是控制理论，是汽车电子技术的难点和重点控制理论最优控制自适应控制自学习控制模糊控制PID控制（比例积分微分，目前应用最多）CHAPTER2.2五、ECU硬件抗干扰设计干扰途径：输入系统、输出系统和微处理器抗干扰措施：硬件措施效率高、体积和投资增大

软件措施数字滤波方法，算法灵活、占CPU机时硬件抗干扰考虑因素：

选用电路和器件：旁路电容、隔离变压器、光电耦合器、积分电路

滤波：低通滤波器，滤去噪声，常用于电源输入端屏蔽：通过屏蔽物体，吸收或反射外来干扰。导体屏蔽体用于电屏蔽，磁材料屏蔽体用于磁屏蔽。布线：导线种类、长短、粗实、走线方式、线间距等都影响线路中的电感、电阻和噪声偶合