汽车网络分布图

1汽车电子控制技术一.现代汽车的网络化

信息娱乐及媒体系统安全舒适/便利系统动力传动系统图l一1车载网络结构2二.当今汽车电子控制的关键技术1、线控技术(control-by-wire)图1-2线性控制转向系统汽车电子控制技术3汽车电子控制技术2.车载网络技术一般来说，汽车通信网络可以划分为四个不同的领域，每个领域都有其独特的要求。现有的主流汽车总线协议都无法适应所有的要求：(1)信息娱乐系统(2)高安全的线控系统（X-By-Wire）(3)车身控制系统(4)低端控制系统4汽车电子控制技术第一节汽车电子控制系统基础一、电子自动控制系统的一般组成图1-4电子控制系统的一般组成5汽车电子控制技术二、电子自动控制系统的分类电子工程自动控制系统的分类方式很多，一般有以下几种。1．按控制系统有无反馈环节分类2．按输入量变化的规律来分类3．按系统传输信号对时间的关系分类4．按系统输出量和输入量的关系分类另外，按系统主要组成元件的物理性质，可将控制系统分为电气控制系统、液压控制系统和电一液控制系统。6汽车电子控制技术三、汽车电子控制系统汽车电子控制系统可从两个方面进行分类：控制原理、车载集中控制系统信息传输。1.控制原理

图1-5汽车电子控制系统的基本组成7汽车电子控制技术2．车载集中控制系统信息传输图1-13汽车电子控制系统的三个层次8汽车电子控制技术四、汽车电控单元的连接方式

汽车电子控制系统是由多个控制单元（ECU）构成的复杂系统。每个电子控制单元其功能各不相同，它们相互配合才能完成整个任务。这些控制单元需要按一定的方式连接起来才能进行通信，常见是总线传输方式。在汽车内部用基于总线的网络结构，可以达到信息共享、减少布线、降低成本以及提高总体可靠性的目的。（第二章详细介绍车载网络系统）9汽车电子控制技术第二章车载网络控制系统

第一节车载网络控制系统概述一、车载网络控制系统的发展历程二、汽车网络技术的前景展望1．网络技术迅速在汽车中得到应用2．高速、实时、容错网络控制技术3．多媒体、高带宽的网络4．统一网络协议10汽车电子控制技术三、车载网络控制系统的术语1．控制局域网(CAN-ControllerAreaNetwork)2．多路传输3．模块4．数据总线图2-1BUS总线11汽车电子控制技术6．通信接口7．通信协议8．帧9.报文图2-2总线系统之间的通信12汽车电子控制技术四、CAN—BUS的组成CAN—BUS由控制器、收发器、数据传输终端、传输线组成。如图2-3所示。图2-3CAN—BUS的组成13汽车电子控制技术1.CAN总线的连接(图1-2所示)14汽车电子控制技术第二节CAN数据总线的传输原理与过程一、CAN数据总线的传输原理图2-8

大众途安汽车CAN总线系统原理框图15汽车电子控制技术二、CAN总线的数据传递过程

1．信息格式转换与请求发送信息图2-9CAN数据格式图2-10CAN信息16汽车电子控制技术3．发送信息如果总线空闲下来，事先存在发送存储器的“发动机转速信息”就会被发送出去，如图2-12所示。

图2-12信息发送17汽车电子控制技术4．接收过程图2-13接收过程18汽车电子控制技术图2-13确认位(应答场)图2-14监控层工作原理(数据正确)(所有控制单元)图2-15接受层工作原理(可用仪表控制单元)19汽车电子控制技术第三节车载网络系统各个控制单元连接图2-19汽车数据总线拓扑结构汽车电子控制技术21汽车电子控制技术一、动力传动系统CAN总线中的控制单元1.动力传动系统总线的连接图2-20动力传动系统总线的连接22汽车电子控制技术2.动力传动系统中控制单元的组成位置图2-21所示，为动力传动系统中控制单元的组成及其位置。图2-2123汽车电子控制技术二、舒适/便利功能CAN总线控制单元1.舒适/便利功能CAN总线连接图2-22舒适/便利系统总线的连接24汽车电子控制技术2.舒适/便利系统控制单元的组成位置图2-23所示，为舒适/便利系统控制单元的组成及其位置。图2-23汽车电子控制技术25汽车电子控制技术三、信息娱乐系统CAN总线中的控制单元1.信息娱乐系统CAN总线的连接图2-24信息娱乐系统总线的连接26汽车电子控制技术2.信息娱乐系统中的控制单元的位置图2-25所示，为信息娱乐系统控制单元的组成及其位置。图2-2527汽车电子控制技术第四节LIN-BUS一、概述

二、主要特性三、LIN的通信规则四、应用第五节CAN-BUS局域网自我诊断

28汽车电子控制技术2．按喷射时序分(1)同时喷射(2)分组喷射图1-4同时喷射图1-5分组喷射29汽车电子控制技术(3)顺序喷射图3-6顺序喷射30汽车电子控制技术3．按空气量的检测方式分可将燃油喷射系统分为速度—密度型(D型)、体积一流量型(L型、LD型)和质量一流量型(LH型)三种。图1-7压力型(D型)l一空气滤清器；2一节气门；3一进气总管；4一进气歧管绝对压力传感器；5一发动机控制模块图1-8翼片式(L型)l一空气滤清器；2一测量叶片；3一进气总管；4一缓冲叶片；5一电位计；6一ECU31汽车电子控制技术图1-9卡门涡流式(LD)型l一空气滤清器；2一ECU；3、6一超声波传感器；4一进气总管；5一节气门；7一涡流发生体图1-10热线式(LH型)1一空气滤清器；2一热线；3一节气门；4一进气总管；5一热线式空气流量计；6一ECU32汽车电子控制技术图1-11

MotronicME7.1.1

系统简图1-活性碳罐；2-空气切断阀；3-碳罐电磁阀；4-歧管压力传感器；5-喷油器；6-点火线圈和火花塞；7-凸轮轴位置传感器；8-二次空气泵；9-二次空气阀；10-空流量气计；11-节气门体；12-EGR阀；13-爆震传感器；14-曲轴位置传感器；15-冷却液温度传感器；16-氧传感器17-电控单元；18-诊断接口19-故障灯；20-防盗系统；21-油箱压力传感器；22-油箱；23-加速踏板；24-蓄电池33汽车电子控制技术五、发动机管理系统的工作过程图1-14

发动机控制单元与整个网络系统34汽车电子控制技术图1-16发动机电子控制系统35汽车电子控制技术第二节燃油闭环控制子系统一、燃油闭环控制子系统的组成图1-17燃油喷射系统气缸组I1发动机控制单元13燃油泵14燃油泵25喷油器，气缸组I7带进气温度传感器的空气质量流量计19

氧传感器，气缸组I11节气门控制单元113加速踏板模块14温度传感器G6215发动机转速传感器16油箱17滤清器18燃油轨19燃油压力调节器气缸组II2发动机控制单元26喷油器，气缸组II8带进气温度传感器的空气质量流量计210氧传感器，气缸组II12节气门控制单元215发动机转速传感器36汽车电子控制技术5.曲轴位置/凸轮轴位置传感器曲轴位置传感器亦称点火信号发生器，用于点火正时控制。传统点火系统中的曲轴位置传感器是分电器凸轮轴和断电器。这里所说曲轴位置传感器是指用于电子点火系统的。无论传统的、还是电子曲轴位置传感器，除用于点火正时控制外，还是检测发动机转速的信号源。（1）电磁感应式图1-34

电磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器37汽车电子控制技术图1—35电磁感应式曲轴和凸轮轴位置传感器信号电压38汽车电子控制技术图1—42光电效应式凸轮轴位置传感器1一驱动轮；2一遮光盘；3一分火头39汽车电子控制技术图1-43

光电效应式曲轴和凸轮轴位置传感器信号40汽车电子控制技术6.氧传感器（1）两点式氧传感器图1—44

600℃工作温度时两点式λ探针的特性线a一浓混合气，空气不足；b一稀混合气，空气过剩41汽车电子控制技术7.加速踏板信号图1—53

加速踏板传感器结构形式(a)单独的；(b)吊挂式；(c)座式FMPI1一传感器；2一汽车专用踏板；3～踏板支座42汽车电子控制技术8.燃油泵图1-58燃油泵工作示意图图1—59电动汽油泵43汽车电子控制技术9.喷油器发动机控制单元根据气缸作功顺序启动喷油器。发动机控制单元1启动气缸组I的喷油器，如图1-64所示，所有喷油器用固定夹直接固定在一根共用燃油轨上，并在相应进气门入口前直接喷射微小的雾化燃油颗粒,根据发动机的工况，喷入适量的燃油。发动机控制单元2启动气缸组II的喷油器。图1-64喷油器44汽车电子控制技术10.燃油箱液面传感器燃油箱燃油液面传感器的任务是检测燃油箱中当前燃油的液面状态，并将相应的信号发送给控制单元和仪表盘上的指示仪表。除了电动燃油泵、燃油滤清器等部件外，还有燃油箱燃油液面传感器，它也是汽油箱或柴油箱总成中的一个部件，以保证燃油能无故障地供给发动机(图1—69)。图1—69

燃油箱燃油液面传感器1-燃油箱；2-电动燃油泵；3-燃油箱燃油液面传感器；4-浮子45汽车电子控制技术图1—70

燃油箱燃油液面传感器结构1一插头；2一滑动触头弹簧；3一触头铆接点；4一电阻底板；5一定位销；6一双触头；7一浮子杠杆；8一浮子；9一燃油箱底板46汽车电子控制技术第三节点火闭环控制子系统一、点火系统发展概况

电子控制点火系统主要由传感器、电脑(ECU)和点火执行器三部分组成,如图1-71所示。图1-71电子控制点火系统47汽车电子控制技术三、电子控制点火系统的分类1．按有无分电器分(1)有分电器式电子控制点火系统(2)无分电器式电子控制点火系统(又称直接点火系统)2.按控制方式分（1）闭环控制(2)开环控制48汽车电子控制技术电子控制点火系统，图1-72点火控制系统气缸组I1发动机控制单元13气缸组1带输出级的单火花点火线圈5气缸组1火花塞7带进气温度传感器的空气质量流量计19发动机转速传感器10温度传感器11节气门控制单元1，气缸组I13爆震传感器1与2，气缸组I15霍尔（凸轮轴）传感器1与3，气缸组I气缸组II2发动机控制单元24气缸组II带输出级的单火花点火线圈6气缸组II火花塞8带进气温度传感器的空气质量流量汁29发动机转速传感器12节气门控制单元2，气缸组II14爆震传感器3与4，气缸组II16霍尔（凸轮轴）传感器2与4，气缸组II49汽车电子控制技术四、爆震控制爆震控制是发动机ECU根据爆震传感器提供的爆震信号的强度和频度相应地推迟点火时间，防止爆震发生的控制。

1．磁致伸缩式爆震传感器图1—73

磁致伸缩式爆震传感器50汽车电子控制技术2．压电式爆震传感器图1—74压电式爆震传感器的结构与安装l一压电陶瓷；2一振动质量；3一壳体；4一螺钉；5一接触片；6一插头；7一发动机体；ν—振动速度图1—75爆震传感器的电压信号a一缸内气体压力；b一滤波的压力信号；c一爆震传感器的电压信号51汽车电子控制技术五、点火线圈此大众的点火线圈为单火花点火线圈，按点火系统分类属于无触点点火系统，除了无触点点火系统外还有有触点点火系统。1．有分电器式点火控制系统有分电器式点火系统电路如图1-76所示。图1-76

有分电器式点火系统电路1一信号发生器2一ECU3一点火控制器4一点火线圈5一点火开关52汽车电子控制技术2．无分电器的点火控制系统无分电器的点火控制系统有二极管分配式和点火线圈分配式两大类。(1)二极管分配式图1-77二极管分配式同时点火的无分电器点火系统工作原理图l一1、4缸触发信号2一电子点火控制器3一控制部分4一稳压器

5、8一一次线圈6一高压二极管7一二次线圈9—2、3缸触发信号53汽车电子控制技术(2)点火线圈分配式点火线圈分配式无分电器点火系统是将来自点火线圈的高压电直接分配给火花塞，有同时点火和单独点火两种形式。图1—78点火线圈分配式同时点火的无分电器点火系统1)同时点火图1—78

点火线圈分配式同时点火的无分电器点火系统54汽车电子控制技术2)单独点火图1—79单独点火式无分电器点火系统55汽车电子控制技术第四节充气效率控制子系统充气效率控制有以下措施：可变气门、谐波增压、废气涡轮增压。一、可变气门可变气门技术包括可变配气正时技术和可变气门升程技术两部分。可变配气正时(variablevalvetiming，VVT)指的是发动机进(排)气门的开启时刻和开启持续时间能随发动机工况的不同而发生改变；而可变气门升程(variablevalvelife，VVL)指的是进(排)气门的升程能随发动机工况的不同而发生改变。可变气门技术的核心目的是充分利用气流的惯性和压差，实现进气充分和排气彻底，以提高发动机的动力性和经济性。正时、重叠角以及升程是调节气门的三个重要参数,大众辉腾可变正时调节如图1-80所示。

56汽车电子控制技术图1-80大众辉腾正时调节管理系统气缸组I1发动机控制单元13凸轮轴正时调节阀，气缸组I5带进气温度传感器的空气质量流量计17发动机转速传感器8温度传感器G629霍尔传感器1与3，气缸组I11机油温度气缸组II2发动机控制单元24凸轮轴正时调节阀，气缸组II6带进气温度传感器的窄气质量流量计27发动机转速传感器10霍尔传感器2与4，气缸组II57汽车电子控制技术二、发动机排放污染物的控制措施1.燃油蒸发控制系统图1—92广州本田雅阁乘用车燃油蒸发(EVAP)控制系统58汽车电子控制技术2.排气再循环系统排气再循环量通常以EGR率来表示，它反映再循环废气量占总进气量的百分率。图1—94不同占空比脉冲电压控制的排气再循环系统59汽车电子控制技术第六节巡航控制子系统一、巡航控制系统（CCS）图1-105计算机巡航控制系统60汽车电子控制技术二、自动车距控制（APC）自动车距控制系统（简称APC）是传统的定速巡航装置（CCS）的扩展。CCS将车速调节到驾驶员预设的车速。APC系统以同样的方式实现驾驶舒适功能。另外，当前方车辆比本车速度慢时，自动调整本车速度。图1-115匀速图1-116前方有车辆减速61汽车电子控制技术图1-117前方插入车辆减速图1-118前方车辆加速或变道62汽车电子控制技术APC主要适合于在高速公路和城间公路进行直线行驶。为了实现上述功用，自动车距控制由多功能方向盘、仪表板上的APC显示器、油门踏板、制动踏板、车距控制传感器、电子制动助力器等组成。如图1-120所示。图1-120自动车距控制系统图1-120自动车距控制系统图1-120自动车距控制系统图1-120自动车距控制系统63汽车电子控制技术5.制动助力器控制单元制动助力器控制单元的作用是控制制动压力的建立和释放。图1-131制动助力器控制单元64汽车电子控制技术6.防盗报警装置图1-132CAN总线继电器执行专门的开启程序65汽车电子控制技术7.电子制动助力器（EBS）APC系统中的电子制动助力器（EBS）的任务是启动制动器，以控制到前方车辆的距离。图1-133电子制动助力器结构66汽车电子控制技术8.CAN网络中的数据流车距控制传感器通过制动助力器控制单元内的总线继电器与动力传动系统CAN总线相连。车距控制传感器同下列控制单元交换信息：●制动助力器控制单元●发动机控制单元●组合仪表●转向柱电子装置控制单元●自动变速箱控制单元●带有EDL的ABS控制单元67汽车电子控制技术第四章自动变速器电子控制系统第一节自动变速器概述一、自动变速器发展历程1．液力自动变速器阶段2．电控液力变速器阶段3．智能控制变速器阶段二、自动变速器的分类1．按汽车驱动方式分类汽车驱动方式的不同，自动变速器可分为后驱动自动变速器和前驱动自动变速器两种，如图2-1，2-2所示。68汽车电子控制技术4．电子控制系统控制系统一般由传感器、电子控制单元和执行元件三部分组成。如图2-6所示。图2-6电子控制系统69汽车电子控制技术三、液压控制系统液压控制系统由油泵、主调压阀、副调压阀、速控阀、换档阀等组成，如图2-27所示。图2-27自动变速器液压式控制系统70汽车电子控制技术四、电子控制系统控制系统一般由传感器、电子控制单元和执行元件三部分组成，如图2-51所示。图2-51电子控制系统71汽车电子控制技术（一）传感器1．节气门位置传感器（如图2-52所示）信号通过发动机控制单元传递至自动变速箱控制单元图2-52节气门位置传感器连接72汽车电子控制技术第六章安全气囊第一节安全气囊系统概述一、安全气囊系统的发展历程二、安全气囊系统的分类1．按碰撞类型分2．按照安全气囊安装数目分3．按照安全气囊的触发机构分三、安全气囊系统的组成安全气囊系统主要由传感器、气囊组件、电控装置(ECU)等组成。如图2-1所示73汽车电子控制技术74G179驾驶员侧侧面安全气囊碰撞传感器G180副驾驶员侧侧面安全气囊碰撞传感器G283前部安全气囊碰撞传感器，驾驶员侧G284前部安全气囊碰撞传感器，副驾驶员侧G256驾驶员侧后部侧面安全气囊碰撞传感器G257副驾驶员侧后部侧面安全气囊碰撞传感器E24驾驶员侧安全带拉紧器E25副驾驶员侧安全带拉紧器G452座椅坐人识别压力传感器E224用于关闭副驾驶员侧安全气囊的开关K19安全带指示K75安全气囊指示J533数据总线诊断接口，在左侧脚部空间内，中控台附近J234安全气囊控制单元，副仪表板后下方N95驾驶员侧安全气囊点火器1N96驾驶员侧安全气囊点火器2N131副驾驶员侧安全气囊点火器1N132副驾驶员侧安全气囊点火器2N199侧面安全气囊点火器，驾驶员侧N200侧面安全气囊点火器，副驾驶员侧N201后部侧面安全气囊点火器，驾驶员侧N202后部侧面安全气囊点火器，副驾驶员侧N153驾驶员侧安全带拉紧器触发装置N154副驾驶员侧安全带拉紧器触发装置N196驾驶员侧后部安全带拉紧器引爆装置N197副驾驶员侧后部安全带拉紧器引爆装置N251驾驶员侧头部安全气囊触发装置N252副驾驶员侧头部安全气囊触发装置K145-安全气囊关闭指示灯，副驾驶员侧汽车电子控制技术75汽车电子控制技术四、安全气囊系统工作原理1、安全气囊工作过程图2-2安全气囊工作过程76汽车电子控制技术四、电子控制空调系统组成电子控制空调系统由传感器、ECU、执行器三部分组成。图4-1大众辉腾轿车上装备电控空调系统77汽车电子控制技术第十章电子控制悬架系统第一节电子控制悬架系统概述一、电子控制悬架发展历程二、电子控制悬架的分类(1)传统被动是指刚度和阻尼都不能变化，无额外作动力的悬架。(2)主动式悬架(3)半主动式悬架78汽车电子控制技术三、电子控制主动悬架系统的组成电子控制悬架系统由传感器、ECU、执行器三部分组成。图6-1电子控制主动悬架系统79汽车电子控制技术图6-2位置结构图80汽车电子控制技术2.控制单元水平高度调节系统控制单元,如图6-12所示。此控制单元位于行李箱中左侧的饰件后面。它用螺栓固定在继电器与保险丝盒的后面。作为中央控制单元，它具有以下作用：1)控制空气悬架和减振器2)监控整个系统3)诊断整个系统并且通过CAN总线(动力传动系统CAN总线)进行通讯图6-12水平高度调节系统控制单元81汽车电子控制技术

谢谢附录资料：不需要的可以自行删除节能与新能源汽车

--纯电动汽车目录1概述2新能源汽车现状

3

纯电动汽车技术原理及优势4纯电动汽车商业模式简介5远期展望概述基本概念以内燃机为主要动力系统，综合利用各种技术降低油耗的叫节能汽车。

“新能源汽车”是指采用新型动力系统，使用非石油燃料的汽车。规划中的新能源汽车主要是指纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车。纯电动汽车是以电池为储能单元，以电动机为驱动系统的车辆。纯电动汽车的特点：结构相对简单，生产工艺相对成熟。新能源汽车现状国外政策世界各国普遍将发展电动汽车确立为节能减排的重要途径和政府战略性计划，出台各类发展鼓励政策和行动计划。序号国家/区域鼓励政策行动计划1美国《2001年美国未来能源保证法案》《美国新的综合性能源计划》《美国下一代电动汽车协议》未来10年投入10亿美元，至2015年普及100万辆插电式混合动力汽车2欧盟欧洲汽车制造商协会《2010税收导则》，除意大利和卢森堡，所有西欧国家出台了对电动车的减税、免税或补贴政策奥地利：25万辆推广计划丹麦：2020年，电动汽车占新售车辆1/10西班牙：2014年普及100万辆3德国《国家电动车发展计划》，2009-2012年投入5亿欧元用于纯电动和插电式混合动力汽车的研发产业化到2020年、2030年分别普及100万辆和500万辆纯电动汽车和插电式混合动力汽车4法国《新车置换金》《法国清洁汽车购买奖励体系》2015年推广电动汽车10万辆5英国《私人购买新能源汽车补贴细则》低碳汽车示范运行与研发资助政策2015年推广电动汽车24万辆6日本《下一代汽车的补助金制度》《日本电动汽车购买补助手册》到2020年普及以电动汽车为主体的“下一代汽车”达到1350万辆新能源汽车现状电动汽车科技发展“十二五”专项规划 形成“三横三纵三大平台”（三纵：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车；三横：电池、电机、电控;三大平台：标准检测、能源供给、集成

示范战略重点与任务布局）

国内政策新能源汽车已经成为我国七大战略性新型产业之一《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020）》

汽车工业转型的主要战略取向——纯电驱动当前重点推进——纯电动汽车和混合动力汽车产业化推广普及：非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车

新能源汽车现状国内发展状况经过多年的酝酿，国内纯电动汽车日趋成熟，有多款电动车已取得国家公告吉利熊猫EK电动汽车系列动力源：铅酸电池最高车速：80km/h北汽福田迷迪纯电动轿车动力源：锂电池组续航：100—150公里

东风风神，EJ02纯电动汽车动力源：磷酸铁锂电池，电机类型：风神采用永磁同步电机长安奔奔MINI纯电动汽车动力源：磷酸铁锂电池组电机类型：永磁直流无刷电机

比亚迪E6纯电动汽车动力源：铁电池续航：200—300公里

众泰2008EV纯电动汽车动力源：锂离子电池续航：300公里纯电动汽车纯电动汽车技术原理分类和领域分类领域整车共性技术

整车和系统集成网络通讯和控制技术强电安全技术电磁兼容性技术整车轻量化技术整车匹配标定和试验技术系统标定和优化技术智能感应及显示技术故障诊断和容错控制技术热管理技术纯电动汽车核心技术分类领域控制系统关键技术电制动技术安全技术控制软件开发仿真系统设计诊断技术车用驱动电机系统关键技术驱动电机及其控制技术系统集成系统热管理位置/转速传感器高性能绝缘材料高性能永磁材料电力电子元器件IGBT车用动力电池系统关键技术

动力电池及成组技术系统集成电池管