汽车电子学绪论钟再敏

汽车学院钟再敏，沈勇，陈慧，魏学哲同济大学2014年2月

汽车电子学第一页，共三十四页。2同济大学汽车学院CollegeofAutomotive,TongjiUniversity讲授:钟再敏教授教材:王绍銧，李建秋，夏群生等.

汽车电子学.北京:

清华大学出版社(第2版).2011.

汤姆登顿.汽车电气与电子控制系统.北京:机械工业出版社.

2008.4KaiBorgeest.

Elektronikinder

Fahrzeugtechnik,

Hardware,Software,SystemeundProjektmanagement,

2.

Auflage.

2010JoergSchaeuffele,ThomasZurawka.AutomotiveSoftwareEngineering:Grundlagen,Prozesse,MethodenundWerkzeugeeffizienteinsetzen.SpringerVieweg.2013.第二页，共三十四页。31、汽车电子结构要素（3周）2、传动控制（3周）3、内燃机控制（5周）4、底盘控制（5周）5、车用电器（1周）分数分配1、作业30%2、考试60%3、出勤10%教学安排第三页，共三十四页。4目录汽车电子系统的发展过程汽车电子系统的分类汽车电子系统的结构要素和性能要求典型控制系统举例汽车电子学绪论（45分钟）Introduction绪论第四页，共三十四页。5目录汽车电子系统的发展过程汽车电子系统的分类汽车电子系统的结构要素和性能要求典型控制系统举例汽车电子学绪论（45分钟）Introduction绪论第五页，共三十四页。6汽车电子系统的发展过程动力系统电动化网络智能化综合技术数字化集成电路模拟电子汽车电子系统1974年1982年1990年2005年汽车电器1954年第六页，共三十四页。7汽车电子系统的发展早期车上最早的电路

发动机点火系统早期的汽车电器凯迪拉克起动事故发动机启动机第七页，共三十四页。8汽车电子系统的发展过程电子系统的成本已经超过总成本的20%。现在汽车上每个总成几乎都是机械、电子和信息一体化装置。第八页，共三十四页。9汽车电子系统的发展现状第九页，共三十四页。10汽车电子系统的发展趋势

从2005年开始，可以说进入了汽车电子技术的第四个发展阶段。微波系统、多路传输系统、ASKS-32位微处理器、数字信号处理方式的应用，使通讯与导向协调系统、自动防撞系统、动力最优化系统、自动驾驶与电子地图技术得到发展，特别是智能化汽车的出现。第十页，共三十四页。11目录汽车电子系统的发展过程汽车电子系统的分类汽车电子系统的结构要素和性能要求典型控制系统举例汽车电子学绪论（45分钟）Introduction绪论第十一页，共三十四页。12油箱燃油滤清器节气门曲轴箱氧传感器流量计水温节气门位置传感器火花塞怠速执行器喷油器输油泵调压器EMS汽油机电子控制系统1.动力传动总成电子控制系统包括发动机管理系统（EMS）和自动变速器电控技术。第十二页，共三十四页。13传感器自动变速箱控制系统(细化到传感器、执行器)TCU选档机构换挡机构离合器机构第十三页，共三十四页。14绪论-汽车电子系统的分类（细化到传感器执行器）2.底盘电子系统包括悬架电子控制系统、巡航电子控制系统、防抱死制动控制系统（ABS）、驱动防滑控制系统（ASR）、转向电控系统和车辆动力学控制系统（VDC）等。第十四页，共三十四页。15绪论-汽车电子系统的分类3.车身电子系统包括辅助防护系统（SRS）、空调电控系统、胎压检测系统（TPMS）、车窗后视镜控制系统、防盗系统、座椅调节系统、数字仪表等。按钮单片机SNESORECUACTATOR第十五页，共三十四页。16车身电子系统车窗后视镜控制系统座椅调节系统数字仪表车灯系统第十六页，共三十四页。17绪论-汽车电子系统的分类4.汽车通讯与娱乐电子系统包括汽车驾驶系统、全球定位系统（GPS）、汽车音响等。第十七页，共三十四页。18目录汽车电子系统的发展过程汽车电子系统的分类汽车电子系统的结构要素和性能要求典型控制系统举例汽车电子学绪论（45分钟）Introduction绪论第十八页，共三十四页。192汽车电子系统的结构要素ECU第十九页，共三十四页。20可靠性环境适应性电磁兼容性能价格功耗适合大批量生产，方便布置。性能要求第二十页，共三十四页。21目录汽车电子系统的发展过程汽车电子系统的分类汽车电子系统的结构要素和性能要求典型控制系统举例汽车电子学绪论（45分钟）Introduction绪论第二十一页，共三十四页。224典型控制系统举例AT双磨6档变速器机构简图杠杆拓扑原理图第二十二页，共三十四页。23执行器机构变速器控制单元压力开关(4)固定支架

固定螺栓(8)电磁阀固定卡扣(7)供油总管油滤盘NHVBS电磁阀(3)NLVBS电磁阀(3)开关电磁阀电控单元

4典型控制系统举例第二十三页，共三十四页。24N/CSwitchUn-pressurizedKaptonLowercontactdimpleSealDiscseattabsDiscPistonContactGap(1)Discseattabheight(2)LowerContactHeight(3)变速驱动器压力开关第二十四页，共三十四页。25转速传感器底座电容处理器O型环测量端接插连接口外壳固定件第二十五页，共三十四页。26系统分析举例转矩分析ΣF=0对于所有杠杆和节点ΣM=0对于所有杠杆第二十六页，共三十四页。27速度分析

系统分析举例（行星齿轮速比公式）第二十七页，共三十四页。28一档：C1结合,C2分离传动比i=(N1*N5)/(N2*N4)二档：C1分离,C2结合传动比i=(N3*N6)/(N2*N7)N1N2N3N4N5N6N7C1离合器C2离合器变速器输入轴变速器输出轴N1N2N3N4N5N6N7C1离合器C2离合器变速器输入轴变速器输出轴系统分析举例换挡档位分析

第二十八页，共三十四页。294典型控制系统举例结合离合器的理想压力结合离合器的实际压力涡轮转速低档位涡轮转速高档位涡轮转速分离离合器的实际压力分离离合器的理想压力发动机理想扭矩发动机实际扭矩理想半磨时间完全结合压力半磨点的理想压力转矩相惯性相升档过程分析

第二十九页，共三十四页。304典型控制系统举例离合器分离过程压力分析ComputeBoostPressure:If(((GetRSCR_Cnt_ItrtPoffReg0()==V_SW_00(0))&&(VeONCC_b_ItrtFlrReg0==CbTRUE))||((GetRSCR_Cnt_ItrtPoffReg1()==V_SW_00(0))&&(VeONCC_b_ItrtFlrReg1==CbTRUE))||((GetRSCR_Cnt_ItrtPoffReg2()==V_SW_00(0))&&(VeONCC_b_ItrtFlrReg2==CbTRUE))))){VeONCC_b_CL_OffgSlipIntended=CbTRUE;}else{VeONCC_b_CL_OffgSlipIntended=CbFALSE;}if(VeONCC_b_CL_OffgSlipIntended){if(VeCCEC_V_RemainingOncClch>VeONCC_V_CL_OffgBoostEnd){VeONCC_p_CL_OffgCritCap=KeRSCC_p_XYInitialCLOffgCritCap

VeONCC_p_CL_OffgBoost=

VeONCC_p_CL_OffgBoost+(VeONCC_p_CL_OffgBoostRate*LeONCC_V_Intermediate)VeONCC_e_CL_OffgBoostMode=CeONCC_e_CL_OffgBoost}else{VeONCC_p_CL_OffgCritCap=VeONCC_p_CL_OffgCritCapPresRt*LeONCC_V_Intermediate

VeONCC_p_CL_OffgBoost=VeONCC_p_CL_OffgCritCapVeONCC_e_CL_OffgBoostMode=CeONCC_e_CL_OffgCritCapBoost}}else{VeONCC_p_CL_OffgCritCap=0;

VeONCC_p_CL_OffgBoost=

VeONCC_p_CL_OffgBoost+(VeONCC_p_CL_OffgBoostRate*LeONCC_V_Intermediate)if(VeONCC_p_CL_OffgBoost<V_SW_03(0)){VeONCC_p_CL_OffgBoost=V_SW_03(0);}VeONCC_e_CL_OffgBoostMode=CeONCC_e_CL_OffgBoost;}if(GetCCER_e_SchedOncTorqPhsState()!=CeCCER_InitTorqCmd){if(VeONCC_b_CL_OffgFlareDtctd==CbFALSE){VeONCC_e_CL_OffgBoostMode=CeONCC_e_CL_OffgBoostLocked;}

if(VeONCC_b_CL_OffgSlipIntended==CbTRUE){VeONCC_p_CL_OffgBoost=VeONCC_p_CL_OffgCritCap;}else{VeONCC_p_CL_OffgBoost=V_SW_03(0.0);}}VeCCEC_p_PriOffgCmd=VeONCC_p_OffgBasedPressure+VeONCC_p_CL_OffgBoost为防止液力变矩器失速采用三段斜坡式的压力控制VeCCEC_p_PriOffgCmdKeRSCC_p_XYMiddleCL_OffgBoostKeRSCC_p_XYLowerCL_OffgBoostKeRSCC_p_XYInitialCLOffgBoostKeRSCC_Pct_XYCL_OffgUprToMidBstKeRSCC_Pct_XYCL_OffgMidToLwrBstKeRSCC_Pct_XYCLOffgBoostEndVolVeCCEC_V_RemainingOncClchVeONCC_p_OffgBasedPressure控制算法分析

第三十页，共三十四页。314典型控制系统举例正确结合接合过快接合过慢高档位涡轮转速低档位涡轮转速实际离合器的接合压力涡轮转速Figure3a冲击瞬间的冲击感Figure3b失速瞬间的制动感Figure3c控制算法分析

第三十一页，共三十四页。321、车用传感器基础2、输入信号处理、二值型执行器3、AUTOSAR4、车辆纵向动力学原理5、