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1、1、本課程的目的:通過全面而系統(tǒng)地學習汽車電子控制系統(tǒng)的構造及工作原理、控制策略、控制算法,通過對幾種典型的汽車電子控制系統(tǒng)實例的分析,使學生掌握有關汽車電子控制系統(tǒng)工作原理、控制策略與設計開發(fā)手段。2、先修課:電工與電子技術、單片機原理及應用、汽車構造、汽車理論、液壓與液力傳動、機械原理、機械設計等。3、課程特點、教學方式:本門課程的特點是理論與實踐聯(lián)系緊密,要求學生在學習本課程的同時,通過其它專業(yè)課程與實驗課學習,加深對有關汽車電子控制系統(tǒng)構造及控制理論方面的認識,這將有利于獲得更好的教學效果。4、實驗內容:1)、汽油發(fā)動機燃油噴射電子控制系統(tǒng)實驗;2)、汽車自動變速器電子控制
2、系統(tǒng)實驗;3)、汽車防抱制動電子控制系統(tǒng)實驗。5、使用教材及參考書1).王紹銧、夏群生、李建秋編《汽車電子學》清華大學出版社2005年2).孫仁云、付百學編《汽車電器與電子技術》機械工業(yè)出版社2006年現(xiàn)代汽車控制技術第一章概述汽車電器與電子技術是以汽車構造、電工學、電子學、計算機技術、傳感器技術、控制技術、通訊技術、網絡技術為基礎,研究現(xiàn)代汽車電器、電子控制系統(tǒng)及車載網絡的組成、構造、原理、特性、檢測和使用維修的一門專業(yè)課。當前,電子技術已經被廣泛應用于汽車發(fā)動機控制、底盤控制、車身控制、故障診斷以及音響、通訊、導航等方面,顯著提高了車輛的動力性、經濟性、安全性、穩(wěn)定性及舒適性,
3、使汽車不僅是一個代步工具,同時具有了交通、娛樂、辦公和通訊等多種功能。分為三個階段:第一階段:1960~1975年,晶體管收音機、點火裝置、交流發(fā)電機等特點:大量采用分離元件的模擬電子線路,控制器體積較大,有多達上千個元件,并且可靠性較差。第二階段:1975~1985年,EFI、ABS、SRS、ECT、CCS等特點:大量采用數(shù)字集成電路,發(fā)展汽車上各專用獨立的控制系統(tǒng)。第三階段:1985~現(xiàn)在,4WS、ASR、ESP、EDS、EBD、ACC、EPS等特點:采用超大規(guī)模集成電路,進一步提高電子控制器性能、縮小體積、減輕重量。在汽車發(fā)動機、底盤、車身三個方面發(fā)展集成、綜合控制系統(tǒng)。一、
4、汽車電子技術的發(fā)展二汽車電子控制系統(tǒng)簡介汽車電子控制系統(tǒng)可分為以下四個部分:1)發(fā)動機和動力傳動集中控制系統(tǒng)。2)底盤綜合控制和安全系統(tǒng)。3)智能車身電子系統(tǒng)。4)通訊與信息/娛樂系統(tǒng)。目前較多見且較成熟的電子控制裝置發(fā)動機控制部分電控點火裝置(ESA)電控汽油噴射(EFI)廢氣再循環(huán)控制(EGR)怠速控制(ISC)底盤控制部分電控自動變速器(AT/AMT/CVT)防抱制動、驅動防滑控制系統(tǒng)(ABS/ASR)電子控制動力轉向(EPS/EHPS)電控懸掛(TEMS)巡航控制系統(tǒng)(ACCS)行駛安全系統(tǒng)安全氣囊(SRS)雷達防撞系統(tǒng)防抱制動、驅動防滑控制系統(tǒng)(ABS/ASR)安全帶控制
5、系統(tǒng)前照燈控制系統(tǒng)信息系統(tǒng)信息顯示與報警系統(tǒng)語言信息系統(tǒng)車用導航系統(tǒng)與定位系統(tǒng)通信系統(tǒng)(CANBUS)附屬裝置全自動空調(EA/C)自動座椅音響/音像三、汽車電子控制系統(tǒng)的一般組成1、電子控制系統(tǒng)的一般組成(1)、檢測反饋單元通過各種傳感器檢測受控參數(shù)或其它中間變量,經放大、轉換后用以顯示或作為反饋信號。(2).指令及信號處理單元該單元接受人機對話隨機指令或定值、程序指令,并接受反饋信號,一般具有信號比較、變換、運算、邏輯等處理功能。傳統(tǒng)的指令及信號處理單元多采用模擬電路,隨著微電子技術和計算機技術的發(fā)展,為工程控制系統(tǒng)提供了采用數(shù)字計算機指令和信號處理單元的可能性。汽車上所用的指
6、令及信號處理單元多為微處理機。(4).執(zhí)行器直接驅動受控對象的部件,可以是電磁元件,如電磁鐵、電動機等;也可以是液壓或氣動元件,如液壓或氣壓工作缸及馬達。為了使驅動特性與受控對象的負荷特性相互匹配,還可附加變速機構,如液壓馬達和行星齒輪傳動的組合。(5).動力源動力源為各單元提供能源,通常包括電氣動力源和流體動力源兩類。(3).轉換放大單元將指令信號按不同方式進行相互轉換和線性放大,使放大后的功率足以控制執(zhí)行器并驅動受控對象。簡化的汽車電子控制系統(tǒng)模型ECU傳感器執(zhí)行器向ECU提供汽車運行狀況和發(fā)動機工況接收來自傳感器的信息,經信息處理后發(fā)出相應的控制指令給執(zhí)行器執(zhí)行ECU的專項指
7、令,從而完成控制目的四ECU的功能與組成(1)輸入回路輸入ECU的傳感器信號有兩種:模擬信號數(shù)字信號輸入回路的作用是將傳感器輸入的信號,在除去雜波和把正弦波轉變?yōu)榫匦尾ê?,再轉換成輸入電平(2)A/D轉換器(模擬/數(shù)字轉換器)由傳感器輸入的模擬信號,微機不能直接處理,故要用A/D轉換器將模擬信號轉換成數(shù)字信號,再輸入微機。(3)微型計算機微機的功用是根據(jù)發(fā)動機工作的需要,把各種傳感器送來的信號用內存的程序(微機處理的順序)和數(shù)據(jù)進行運算處理,并把處理結果如汽油噴射控制