汽車電子技術(shù)電子教案-CHAPTER1-2

汽車電子技術(shù)第1章汽車電子技術(shù)發(fā)展概況一、汽車概念的變化1、用途變化交通代步工具智能化多功能移動空間2、特征變化機械系統(tǒng)資金勞動密集型機電一體化、高新技術(shù)集成技術(shù)、資金密集型3、學(xué)科基礎(chǔ)變化力學(xué)、機械、材料電子學(xué)、計算機自動控制、信息技術(shù)變化最顯著特征——汽車電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用CHAPTER1二、汽車電子技術(shù)應(yīng)用的三個階段1、電子裝置替代機械部件60年代中期—70年代末期

機械觸點式點火裝置無觸點電子電火2、電子裝置解決機械部件無法控制的復(fù)雜控制問題

70年代末期—90年代中期

無觸點電子電火發(fā)動機燃油噴射發(fā)動機電子管理系統(tǒng)3、由總成控制向廣泛應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)、使汽車更加自動化、智能化，解決人-車-社會系統(tǒng)問題

90年代中期—2010年

CHAPTER1CHAPTER1三、汽車電子技術(shù)的內(nèi)容動力總成電子控制動力性、經(jīng)濟性、舒適性底盤電子控制舒適性、安全性、動力性車身電子控制安全性、舒適性、方便性信息通訊系統(tǒng)整車協(xié)調(diào)性、人-車-社會統(tǒng)一性CHAPTER1四、汽車電子技術(shù)發(fā)展的動力社會需求技術(shù)進步法規(guī)推動全球化市場競爭汽車用戶需求等安全法（美國1966年《機動車輛安全法》）排氣污染物與噪聲控制（美國60年代后期）燃油經(jīng)濟性（3升LUPO車）電子技術(shù)計算機技術(shù)自動控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)等第2章汽車電子控制系統(tǒng)的核心--ECUCHAPTER2.1ECU的基本結(jié)構(gòu)與功能一、ECU的基本結(jié)構(gòu)與功能汽車電子控制系統(tǒng)軟件電子控制單元（ECU）及其接口執(zhí)行機構(gòu)傳感器硬件（存儲在ECU）數(shù)據(jù)采集邏輯判斷與計算處理輸出控制系統(tǒng)監(jiān)控與故障診斷ECU輸入電路微處理器輸出電路電源電路CHAPTER2.1一、輸入處理電路ECU輸入信號類型模擬信號（A/D轉(zhuǎn)換）數(shù)字信號（包括開關(guān)信號）脈沖信號5V數(shù)字信號CHAPTER2.1二、微處理器微處理器ECU核心CPU存儲器I/O接口電路定時器/計數(shù)器并行/串行通訊接口A/D和D/A8位16位32位單機控制集中控制CHAPTER2.1三、輸出處理電路把微處理器所使用的5V電壓處理后驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)（12V）執(zhí)行機構(gòu)電磁閥指示燈開關(guān)信號比例控制閥步進電機等四、電源電路ECU一般帶有電池和內(nèi)置電源電路，保證微處理器及其接口電路工作在+5V電壓一、汽車電子系統(tǒng)總體設(shè)計CHAPTER2.2汽車電子系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)需求模型設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型設(shè)計系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)集成測試設(shè)計流程輔助工具數(shù)據(jù)流圖DFD和控制規(guī)程CS結(jié)構(gòu)流圖AFD軟硬件開發(fā)系統(tǒng)計測試系統(tǒng)軟硬件功能合理分配CHAPTER2.2二、微處理器選擇微處理器的特點輸入輸出信號處理量大高精度實時控制并行處理多種獨立功能微處理器選擇高速計算高速實時輸入和輸出高速A/D和D/A轉(zhuǎn)換多中斷響應(yīng)專用微處理器Intel

MSC51(8bit)MSC96(16bit)80960(32bit)MotorolaM68HC05/11(8bit)M68HC16M68300(32bit)ZilogZ8(8bit)CHAPTER2.2三、控制程序的設(shè)計與開發(fā)微機或單片機開發(fā)系統(tǒng)或仿真系統(tǒng)硬件環(huán)境中執(zhí)行、硬件和軟件的綜合調(diào)試，ECU開發(fā)的關(guān)鍵CHAPTER2.2四、ECU的控制程序1、控制軟件采用的語言ECU的控制程序主要有監(jiān)控、管理、計算、控制和自診斷等部分組成。控制程序采用的語言與微處理器的形式直接相關(guān)，多采用匯編語言，也有PL/M，C，BASIC和FORTH

匯編語言自匯編較少采用交叉匯編宏匯編高級語言編程用高級語言C、PL/M等，編程效率高，編碼長（1.5倍），執(zhí)行速度低些控制用高級語言高級語言作為ECU中的控制語言，如BASIC、FORTH，可

使控制程序編程簡單化，作為固件常駐單片機程序存儲器中實時多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件用于復(fù)雜實時控制系統(tǒng)中CHAPTER2.22、控制程序的設(shè)計編制和優(yōu)化控制軟件的理論基礎(chǔ)是控制理論，是汽車電子技術(shù)的難點和重點控制理論最優(yōu)控制自適應(yīng)控制自學(xué)習(xí)控制模糊控制PID控制（比例積分微分，目前應(yīng)用最多）CHAPTER2.2五、ECU硬件抗干擾設(shè)計干擾途徑：輸入系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)和微處理器抗干擾措施：硬件措施效率高、體積和投資增大

軟件措施數(shù)字濾波方法，算法靈活、占CPU機時硬件抗干擾考慮因素：

選用電路和器件：旁路電容、隔離變壓器、光電耦合器、積分電路

濾波：低通濾波器，濾去噪聲，常用于電源輸入端屏蔽：通過屏蔽物體，吸收或反射外來干擾。導(dǎo)體屏蔽體用于電屏蔽，磁材料屏蔽體用于磁屏蔽。布線：導(dǎo)線種類、長短、粗實、走線方式、線間距等都影響線路中的電感、電阻和噪聲偶合