現(xiàn)代汽車電子技術(shù)概論(發(fā)展史第一講)ppt

《現(xiàn)代汽車電子技術(shù)概論》主講教師：靳濤院系：電氣信息學(xué)院課程性質(zhì)：全校選修課2/4/20231第1節(jié)汽車電子技術(shù)的發(fā)展概況

1.概述從第一輛汽車誕生到現(xiàn)在已有100多年的歷史?，F(xiàn)代汽車技術(shù)是現(xiàn)代高科技迅速發(fā)展的集中表現(xiàn)，它實(shí)際上是機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、控制工程、材料工程、生物工程和信息技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)交叉的產(chǎn)物。現(xiàn)代汽車是架在四個(gè)車輪上的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。2/4/20232第二章汽車發(fā)展史§2.1汽車的產(chǎn)生和演化

§2.2世界汽車工業(yè)的形成和發(fā)展

§2.3汽車史上的三次重大變革

§2.4我國汽車工業(yè)及其發(fā)展前景

§2.5世界汽車工業(yè)發(fā)展趨勢2/4/20233

§2.1汽車的產(chǎn)生和演化

現(xiàn)代汽車的方面經(jīng)歷了幻想、探索、誕生、完善四個(gè)階段。

一、幻想期1.運(yùn)輸方式的飛躍（撬輪子發(fā)明牛馬車出現(xiàn)）秦始皇－－銅馬車，三國時(shí)的“木牛流馬”等。如下圖。2.車的設(shè)想二、探索期風(fēng)帆車

1600年，荷蘭人西蒙.

斯蒂芬，發(fā)明雙桅桿風(fēng)帆車。2/4/202342.蒸汽汽車1712年，英國人托馬斯.紐科門發(fā)明蒸汽機(jī)。1769年法國人古諾發(fā)明第一輛蒸汽汽車。1774年英國發(fā)明家瓦特研制出具有真正意義的動力機(jī)械

——蒸汽機(jī)。2/4/20235三、誕生和完善期

1.汽車的誕生1801年法國化學(xué)家勒本提出以煤氣為燃料的內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)原理；1838年英國人巴尼特研制勒原始的兩沖程煤氣機(jī)；1860年，法國技師列諾爾制成第一輛實(shí)用的常壓煤氣發(fā)動機(jī)，并申請專利，開始批量生產(chǎn)，使內(nèi)燃機(jī)商品化。1862年法國人羅徹斯發(fā)表四沖程發(fā)動機(jī)循環(huán)理論，并取得專利；2/4/202361885年：卡爾.奔馳（德國）單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)，三輪汽車奔馳（Benz,CarlFriedrich），德國工程師，出生于一個(gè)火車司機(jī)家庭，年青時(shí)受過技術(shù)方面的教育。1878年開始研究新型內(nèi)燃機(jī)，1879年首次研制成功火花塞點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)。1882年開始嘗試把發(fā)動機(jī)安裝在三輪車上，1885年他的三輪車試制成功，并于1886年1月29日獲得專利，被公認(rèn)為汽車的誕生日；1887年開始把汽車作為商品出售；1894年生產(chǎn)出著名的“維洛”小客車，后置發(fā)動機(jī)、雙人座、并且首先采用了橡膠充氣輪胎。2/4/202371892年：魯?shù)婪?狄賽爾（德國）柴油機(jī)發(fā)明專利，四沖程柴油機(jī)魯?shù)婪?狄塞爾（RudolfDiesel，1858-1913)，德國著名熱機(jī)工程師,柴油機(jī)的發(fā)明者。1892年,狄塞爾取得了用壓縮空氣點(diǎn)燃煤粉提供動力的機(jī)械裝置的專利.一年后,奧古斯堡的MAN公司依據(jù)他的原理制造了第一臺發(fā)動機(jī).狄塞爾卒于1913年,其他人繼承了他的工作.1924年,在柏林汽車展上展出了MAN公司制造的第一臺狄塞爾卡車發(fā)動機(jī)(柴油機(jī)).與此同時(shí)在曼海姆,一臺帶預(yù)燃燒室的狄塞爾發(fā)動機(jī)被裝載了奔馳車上。2/4/20238

2.汽車的發(fā)展完善

20世紀(jì)初，銷量最大的還是蒸汽汽車，電動汽車也比內(nèi)燃汽車發(fā)展充分。在歐洲的城市公共交通中，電車占著優(yōu)勢。德國人發(fā)明汽車，但在汽車發(fā)展初期，貢獻(xiàn)最多的是法國人。

1889年法國人標(biāo)致研制成功齒輪變速器；1891年法國人首次采用前置發(fā)動機(jī)后驅(qū)動，開發(fā)出摩擦式離合器；1895年開發(fā)出充氣式橡膠輪胎；1898年雷諾車采用變速箱、萬向節(jié)傳動軸和齒輪主減速器。2/4/202393.汽車的大量生產(chǎn)美國人奧茲（olds）于1897年創(chuàng)立奧茲汽車公司，1901年生產(chǎn)和銷售425輛奧茲莫比爾（oldsmobile）牌轎車，1905年達(dá)6500輛，開始了汽車大量生產(chǎn)的新紀(jì)元。1908年被并入通用汽車公司。

1913年福特發(fā)明勒科學(xué)設(shè)計(jì)的汽車流水生產(chǎn)線。福特T型轎車從1908年到1927年共生產(chǎn)1500萬輛，一直到20世紀(jì)60年代才被德國大眾公司的甲殼蟲所打破。2/4/202310§2.2世界汽車工業(yè)的形成和發(fā)展

汽車工業(yè)的形成

1.19世紀(jì)末20世紀(jì)初歐洲、美國相繼出現(xiàn)一批汽車制造公司

1891年法國標(biāo)志汽車公司（標(biāo)志創(chuàng)立）；1898年法國雷諾汽車公司（雷諾三兄弟）；1899年意大利菲亞特汽車公司；1897年德國歐寶汽車公司；1906年英國勞斯-萊斯汽車公司；1919年法國雪鐵龍汽車公司。2/4/202311二、汽車工業(yè)的發(fā)展

1.美國汽車工業(yè)高度發(fā)達(dá)。

2.歐洲汽車工業(yè)興起和大發(fā)展。大眾汽車公司的“甲殼蟲”volkswagen風(fēng)靡全球。

3.日本汽車工業(yè)騰飛。

4.汽車工業(yè)發(fā)展重心由發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。如中國。2/4/2023122.德國著名汽車公司（1）戴姆勒-奔馳汽車公司

1883.10本茨創(chuàng)建；

1890年戴姆勒創(chuàng)建發(fā)動機(jī)公司；1926.6兩公司合并，本部在斯圖加特。（2）大眾汽車公司

1937.5波爾舍創(chuàng)建；品牌：大眾、奧迪、西亞特、斯柯達(dá)等。2/4/202313§2.3汽車史上的三次重大變革

汽車誕生于德國，成長與法國，成熟于美國，興旺于歐洲，挑戰(zhàn)于日本。

流水線大批量生產(chǎn):福特Ｔ型車汽車產(chǎn)品多樣化:大眾甲克蟲精益的生產(chǎn)方式:物美價(jià)廉的經(jīng)濟(jì)型轎車2/4/202314§2.4我國汽車工業(yè)及其發(fā)展前景

在舊中國，幾乎沒、有自己生產(chǎn)的汽車，更談不上汽車工業(yè)。僅有些從國外進(jìn)口的汽車。

一.舊中國的汽車制造業(yè)2/4/202315新中國汽車工業(yè)的崛起

20世紀(jì)50年代，中國開始建立自己的汽車工業(yè)。回顧50年的歷史，中國汽車工業(yè)經(jīng)歷了從無到有、從小到大，創(chuàng)建、成長和全面發(fā)展、高速發(fā)展四個(gè)歷史階段，取得了舉世矚目的成就。2/4/202316創(chuàng)建階段（1949～1965年）基本特征：

建立了一汽、實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)零突破；繼而建立南汽、上汽、濟(jì)汽、北汽。

1956年7月13日國產(chǎn)第一輛解放牌載貨汽車駛下總裝配生產(chǎn)線，從此結(jié)束了中國自己不能制造汽車的歷史。1966年以前，汽車工業(yè)共投資11億元，形成一大（一汽）四?。掀?、上汽、北汽和濟(jì)汽）5個(gè)汽車制造廠，年生產(chǎn)能力近6萬輛、9個(gè)車型品種。1965年底，全國民用汽車保有量近29萬輛。2/4/202317成長階段（1966～1980年）

基本特征：

興建二汽、川汽、陜汽和陜齒三個(gè)主要生產(chǎn)軍用越野車的三線汽車廠；開發(fā)礦用自卸車和重型汽車。

1966～1980年生產(chǎn)各類汽車?yán)塾?jì)163.9萬輛；1980年全國民用汽車保有量169萬輛，其中：載貨汽車148萬輛。1975年東風(fēng)140型卡車

2/4/2023183.改革開放階段（1982～1993年）

在改革開放方針指引下，汽車工業(yè)進(jìn)入全面發(fā)展階段，主要體現(xiàn)在：汽車?yán)袭a(chǎn)品（解放、躍進(jìn)、黃河車型）升級換代；調(diào)整商用車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，改變“缺重少輕”的生產(chǎn)格局；建設(shè)轎車工業(yè)，引進(jìn)技術(shù)和資金，生產(chǎn)國產(chǎn)轎車形成生產(chǎn)規(guī)模；行業(yè)管理體制和企業(yè)經(jīng)營機(jī)制改革，汽車、摩托車車型品種、質(zhì)量和生產(chǎn)能力大幅增長。

2/4/202319計(jì)算機(jī)發(fā)展史

1946年，美國物理學(xué)家莫奇利任總設(shè)計(jì)師，研制成功世界上第一臺電子管計(jì)算機(jī)ENIAC;第二代晶體管計(jì)算機(jī)(1956-1963);第三代集成電路計(jì)算機(jī)(1964-1971);第四代大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1971-現(xiàn)在)2/4/202320一、電控系統(tǒng)的基本組成與類型二、傳感器的類型及功用

三、電子控制單元（ECU）的基本功能四、執(zhí)行元件的類型

第3節(jié)汽車電控系統(tǒng)的基本組成2/4/202321電控系統(tǒng)的基本組成

基本組成

任何一種電子控制系統(tǒng)，其主要組成都可分為信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執(zhí)行元件三部分。一、電控系統(tǒng)的基本組成與類型信號輸入裝置（傳感器）電子控制單元（ECU）執(zhí)行元件2/4/202322信號輸入裝置——各種傳感器，采集控制系統(tǒng)的信號，并轉(zhuǎn)換成電信號輸送給ECU；

電子控制單元——ECU，給各傳感器提供參考電壓，接受傳感器信號，進(jìn)行存儲、計(jì)算和分析處理后執(zhí)行器發(fā)出指令；

執(zhí)行元件——由ECU控制，執(zhí)行某項(xiàng)控制功能的裝置。

2/4/202323類型：開環(huán)控制系統(tǒng)的控制方式比較簡單，ECU只根據(jù)傳感器信號對執(zhí)行元件進(jìn)行控制，而控制的結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)對其控制過程沒有影響。

開環(huán)控制——ECU根據(jù)傳感器的信號對執(zhí)行器進(jìn)行控制，但不去檢測控制結(jié)果；

閉環(huán)控制——也叫反饋控制，在開環(huán)的基礎(chǔ)上，它對控制結(jié)果進(jìn)行檢測，并反饋給ECU。2/4/202324給傳感器提供電壓，接受傳感器和其他裝置的輸入信號，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；儲存該車型的特征參數(shù)和運(yùn)算所需的有關(guān)數(shù)據(jù)信號；確定計(jì)算輸出指令所需的程序，并根據(jù)輸入信號和相關(guān)程序計(jì)算輸出指令數(shù)值；將輸入信號和輸出指令信號與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，確定并存儲故障信息。向執(zhí)行元件輸出指令，或根據(jù)指令輸出自身已儲存的信息；自我修正功能（學(xué)習(xí)功能）。三、電子控制單元（ECU）的基本功能2/4/202325噴油器、點(diǎn)火器、怠速控制閥、巡航控制電磁閥、節(jié)氣門控制電動機(jī)、EGR閥、進(jìn)氣控制閥、二次空氣噴射閥、活性炭罐排泄電磁閥、油泵繼電器、風(fēng)扇繼電器、空調(diào)壓縮繼電器、自診斷顯示與報(bào)警裝置、儀表顯示器等。四、執(zhí)行元件的類型

2/4/202326車輛：先進(jìn)的車輛系統(tǒng)，包括導(dǎo)航系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、安全氣囊、視覺增強(qiáng)、自動巡航和自動避撞系統(tǒng)等。

交通參與者：駕駛員及行人輔助系統(tǒng)。

道路：先進(jìn)的交通系統(tǒng)及道路管理系統(tǒng)，包括導(dǎo)航系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、交通支援系統(tǒng)。

2/4/202327ＥＴＣ系統(tǒng)2/4/202328

自動避撞系統(tǒng)利用裝于車輛上的傳感器及計(jì)算機(jī)控制器