万方数据
第３期赵彦斌，等：基于代码自动生成技术的汽车电子实时控制软件开发
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ｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆａｕｔｏ－ｃｏｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏ－ｃｏｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｒｅａｌ－ｔｉｍｅｃｏｎｔｒｏｌｓｏｆｔｗａｒｅ；ｔａｒｇｅｔ
ｌａｎｇｕａｇｅｃｏｍｐｉｌｅｒ；ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ
ｗｏｒｋｓｈｏｐ；唧Ｅｍｂｅｄｄｅｄ
Ｔａｒｇｅｔ
１代码自动生成技术和快速原型开发
代码自动生成技术原本是１种将软件开发人员从繁琐代码编写任务中解脱出来，进而将更多精力
集中于软件模式设计的概念．在早期的汽车电子实时控制系统开发过程中，由于硬件技术及其性能的
限制，可行性较低，但随着ＭＣＵ和ＤＳＰ硬件运算速
率、存储技术、存储空间和内存空间和整体性价比的
逐渐提高，以及代码自动生成软件平台的逐渐成熟，它逐渐从１种概念转化为现实，并成功运用于汽车电子实时控制软件的开发过程中．
同时，代码自动生成技术还催生出１种基于模型的快速原型开发法…（见图１）．该方法由描述系统需求时使用的１种抽象系统需求分析语言发展而来。它直观且易于维护，而成熟的代码自动生成技术则是快速原型开发法背后坚实的基础．
图１基于模型的快速原型开发
２
汽车电子实时控制软件的传统开发模式
汽车电子实时控制软件的传统开发模式是利用
手工编写代码的开发模式，即把控制策略翻译成高
级语言代码，然后用ＢＤＭ或ＪＴＡＧ断点调试的方式
测试和修改控制程序．其存在的弊病如下ｉ
（１）抽象的高级语言．汽车电子实时控制软件
工程师在嵌入式软件代码编写方面要求较高．虽然软件工程师对被控对象的特性和控制方法有深入了解，但往往并不擅长编写ＭＣＵ的底层代码．传统开发模式的这种弊病迫使软件工程师花费大量精力去仔细阅读ＭＣＵ相关说明书．
（２）控制算法的翻译和验证．最初的控制策略
和算法必须手工翻译成ＭＣＵ上的程序代码．同时，
控制算法在代码编写的过程中得以验证，控制策略的修改将伴随大量原始代码的修改，致使代码的人
工维护成本较高．
（３）调试和测试．对于实时嵌入式系统，ＢＤＭ或
ＪＴＡＧ断点调试方式无法客观体现程序的实时性能，
对于强实时，特别是性能要求较高的场合和代码段，以及ＭＣＵ与外设通信时，这样的调试方式会给程序
员造成调试成功的假象．
（４）集成测试和参数修改．在集成测试时，当需要改变软件系统内部的控制参数时，必须重新编译源代码，并部署到ＥＣＵ，然后观察参数修改之后的控制效果，效率偏低，测试周期由此而被延长．
（５）硬件平台依赖．传统的汽车电子控制软件
开发模式直接在硬件平台上进行代码开发，软件开发过程与硬件平台紧密相连，可移植能力往往较差，硬件平台一旦更换，代码移植成本很高．
这是传统开发模式下的５大缺憾，随着ＭＣＵ和
ＤＳＰ等硬件技术和性能的飞速发展，代码自动生成技术及其可行性大大提高，能摆脱这５大缺点．
传统开发模式的开发流程见图２．
图２传统开发模式
３
基于代码自动生成技术的汽车电子实时控制软件开发模式
利用Ｍａｔｌａｂ的实时工作向（Ｒｅａｌ．Ｔｉｍｅ
Ｗｏｒｋ．
ｓｈｏｐ，ＲＴＷ），结合ＭＰＣ５５５微控制器下代码自动生
万方数据
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计算机辅助工程
２００８生
成的应用，总结出基于代码自动生成技术汽车电子
发预算超标和项目开发周期超时．‘２１
实时控制软件的新型开发模式，其主体结构见图３．
。ｕ资源分配／Ｉｌ定，觇测量／
接口定义¨
标定值
ｌ建立控制软件原型／ｌｌ补充驱动模块ｌｌ初期仿真及验证ｌｌ的编写测试ｆ
Ｂａａｃｈｍａｒｋ／
实时性能评估
。１广。
．．．．ｏ－ＩＬ—一
ＥＣＵ布置／标定和观测／控制效果验证
圈３基于代码自动生成技术的新型开发模式
与传统开发模式相比，基于代码自动生成技术
的新型开发模式有如下优势：
（１）形象的模型语言．用图形语言代替抽象的
高级语言来描述复杂的控制系统，编写控制软件程序．这就能使软件工程师将更多的精力和时间用于控制策略的设计、比较和优化，以提高控制软件的功能和性能．
（２）控制算法的可视化仿真验证快速直观，可以在较短时间内比较不同控制算法的优劣．
（３）在线实时标定与观测．在不中断程序执行的情况下观测控制软件不同部分的执行结果；在不用重新编译程序的情况下，修改控制软件系统内部的参数，迅速验证参数配置后的控制响应．
（４）易于在不同的硬件平台间移植．模型语言模块化程度高，控制软件系统的核心算法部分与ＭＣＵ／ＤＳＰ底层驱动部分模块界限明确，不同平台间的可移植性大大提高．３．１控制策略的设计和验证
图形化的控制软件模型代表控制软件的控制流程和控制数据流向．利用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的建模和
仿真功能帮助软件工程师从全局系统的角度迅速建
立起控制系统软件结构（见图４）．通过对核心控制算法的初步仿真，能够迅速验证算法的正确性，改善ＭＣＵ硬件资源的分配和使用，完善需求分析中的不足，避免软件开发后期，因需求变动而引发的项目开
田４控制策略的设计和验证
利用模型语言编写控制系统软件，可以从模块
人手逐步求精，模块问既可以相互独立，也可以通过模块接口进行数据交换，由内而外层次清晰．对于１
个控制软件团队，在模块接口定义完备的情况下，团
队成员的分工更加明确，控制软件系统的整合也由此变得直观简洁．
３．２模型的代码自动生成
模型在ＲＴＷ工具箱的代码自动技术支持下可以生成相应ＭＣＵ／ＤＳＰ硬件平台上的高级语言代码，其基本结构‘３１见图５．
圈５
ＲＴＷ代码自动生成基本结构
（１）应用层：由ＳｉｍｕｌｉｎｋＴＩＥ生成；在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中的每个算法功能模块背后都有相应的高
级语言代码实现，在控制算法的仿真阶段，它们提供可视化程序设计和仿真验证，而在自动代码生成阶
段，这些模块通过各自对应的＇ｌｌ，Ｃ结合软件工程师对模块配置的参数，生成相应的控制算法代码．
（２）硬件抽象层：由ＴａｒｇｅｔＴＬＣ生成；在自动代码生成阶段，结合软件工程师对该硬件驱动模块的
参数配置，生成微控制器和微处理器底层的硬件驱
动代码．
（３）实时调度：硬实时嵌入式软件系统各部分
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第３期赵彦斌，等：基于代码自动生成技术的汽车电子实时控制软件开发３９
的运行是在机械时间步长的掌控下进行的，离不开离散时间步长这个基础．Ｍａｔｌａｂ代码自动生成体系在生成代码时也引入这个最基础的机械调度策略，采用基于时钟中断（ＢＴＣ）的调度机制．在用模型语言编写程序模型时，必须对不同的模块指定其各自的执行步长，并通过仿真验证不同模块间执行步长的协调．自动生成代码时，ＢＴＷ会根据控制软件工程师对软件系统模块的执行步长的配置，在时钟中断的基础上生成合理的调度结构．３者在汽车电子控制软件中的关系见图６．
图６应用层、硬件抽象层和实时调度的关系
图中：１表示ＭＣＵ／ＤＳＰ通过底层驱动接收外部的反馈输入，并将其传送给核心算法部分进行控制运算；２表示核心算法部分将运算得出的结果传送给ＭＣＵ／ＤＳＰ底层驱动，由后者执行控制行为．
３．３实时标定和观测
可以利用简单的通信手段进行实时标定，如ＳＣＩ串口；ｔｇ可以利用完善高效的、专用于控制系统软件标定观测的协议，如ＣＣＰ协议．在传统开发模式中，如要修改控制软件中的参数，只有重新编译所有源代码，进行断点调试，然后部署ＥＣＵ，才能观察控制效果．
在代码自动生成技术背景下，在ＭＣＵ／ＤＳＰ的硬件底层通信部分引入完善的ＣＣＰ协议，利用它与上位机进行具有强实时性的标定和观测．与传统调试模式不同，这种标定观测是在控制系统软件不中断运行的情况下进行的实时测试，能充分反映控制系统软件运行的实时性，帮助汽车电子控制软件工程师及时发现并修正软件在实时性上的缺陷．
４基于代码自动生成技术的汽车电子实时控制软件开发模式的不足
运用代码自动生成工具进行汽车电子控制软件系统的开发，往往非常依赖代码自动生成工具，选择１款好的代码自动生成工具至关重要．要求该工具支持尽可能多的硬件平台，并且在同一硬件平台上尽可能全面地发挥其功能和性能．然而，再强大的代
码自动生成工具也很难百分之百地满足各种开发应用的需要．以ＭａｆｌａｂＲＴＷ代码自动生成工具箱为例，分析代码自动生成工具的局限性．
（１）平台限制：代码自动生成工具所支持的ＭＣＵ／ＤＳＰ硬件平台有限，ＲＴＷ支持ＩｎｆｉｎｅｏｎＣ１６６系列，ＭｏｔｏｒｏｌａＨＣｌ２，ＭｏｔｏｒｏｌａＭＰＣＳｘｘ系列．ｒ１１Ｃ２０００系列和ＴＩＣ６０００系列．上述５个ＭＣＵ／ＤＳＰ芯片系列在实时控制领域应用广泛，但ＲＴＷ工具箱对ＡＲＭ和ＯＭＡＰ等其他主流嵌入式ＭＣＵ尚不支持．
（２）功能限制：代码自动生成工具对所支持的某一款ＭＣＵ／ＤＳＰ中的某些功能模块尚未发布图形模块，对ＭＰＣＳｘｘ系列硬件平台中的ＳＰＩ不支持，而ＳＰＩ是ＭＣＵ与很多外设通信的首选功能模块．（３）性能限制：代码自动生成工具对所支持的某一款ＭＣＵ／ＤＳＰ中的某些硬件功能模块，虽然发布相应的图形驱动库，但只支持该硬件功能模块下几种特定的或是使用较为广泛的应用模式，缺乏全面的支持．这就造成在某些控制软件应用场合，使用该硬件功能模块缺乏一定的灵活性．仍旧以ＲＴＷ中的ＭｏｔｏｒｏｌａＭＰＣＳｘｘ系列图形模块库为例，ＭＰＣ二５ｘｘ的ＴＰＵ模块对电机控制给予强有力的支持，内部ＲＯＭ固化１７个经过优化设计的高效子函数．遗憾的是，ＲＴＷ只发布对其中６个子函数的代码自动生成模式的支持，软件工程师在代码自动生成模式下利用ＭＰＣＳｘｘ系列的ＴＰＵ硬件模块进行电机实时控制的可能性和灵活性大受限制．”ｏ
５基于Ｒ哪代码自动生成工具箱的二次开发
基于ＲＴＷ代码自动生成的二次开发主要涉及两方面技术：（１）源代码的编写测试．这需要软件工程师对ＭＣＵ／ＤＳＰ底层硬件体系有深入的了解，或是具有一定的底层硬件驱动开发经验；（２）源代码的图形模块封装．这也是把源代码集成并运用到模型系统中去所必需的，需要软件工程师对代码自动生成工具、代码自动生成机制及其自动生成的代码体系结构有比较深入的了解．图７为从实际项目中总结的ＲＴＷ下的二次开发流程．ＲＴＷ工具箱提供Ｓ－ｆｕｎｃｔｉｏｎＢｕｉｌｄｅｒ和ＣｕｓｔｏｍＣｏｄｅｒ两种二次开发和封装方法，表ｌ【６０是这两种技术的比较．基于ＲＴＷ二次开发的本质是在其代码自动生成背景下为用户提供的１个源代码框架．代码自动生成机制会根据控制软件工程师对Ｓ—ｆｕｎｃｔｉｏｎＢｕｉｌｄｅｒ或ＣｕｓｔｏｍＣｏ－
ｄｅｒ的配置，将二次开发的源代码内嵌于控制软件系 万方数据
万方数据
基于代码自动生成技术的汽车电子实时控制软件开发
作者：赵彦斌， 钟再敏， ZHAO Yanbin， ZHONG Zaimin
作者单位：同济大学,汽车学院,上海,201804
刊名：
计算机辅助工程
英文刊名：COMPUTER AIDED ENGINEERING
年，卷(期)：2008,17(3)
被引用次数：1次
参考文献(6条)
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本文读者也读过(2条)
1.齐振恒.孙中杰.李涛.Qi Zhenheng.Sun Zhongjie.Li Tao RTW嵌入式代码自动生成机制与代码结构分析[期刊论文]-计算机测量与控制2010,18(3)
2.刘莉娜SOPC技术在汽车电子领域的应用[期刊论文]-科学与财富2010(11)
引证文献(3条)
1.周文华.竺春狄.苏瑜共轨柴油机电控系统若干关键技术[期刊论文]-浙江大学学报（工学版） 2011(1)
2.郭修其.周文华.郑朝武基于自动代码生成的共轨压力控制策略[期刊论文]-浙江大学学报（工学版） 2011(8)
3.齐振恒.孙中杰.李涛RTW嵌入式代码自动生成机制与代码结构分析[期刊论文]-计算机测量与控制 2010(3)
本文链接：https://www.doczj.com/doc/3210313968.html,/Periodical_jsjfzgc200803010.aspx
《汽车电子硬件设计》-详细目录发布时间：2011-05-29 22:58:53 我把目录给整理了一下，并且把一部分以图形的方式画了出来，全部画出来以后可以通过图形化的方式把内容给联系起来，这样对我也是一种直观的整理方式。 对《汽车电子硬件设计》的建议 第0章汽车电子和产业概览 汽车电子企业和汽车电子产业链 汽车电子企业的变化 我国的汽车电子产业
第1章汽车电子环境 1.1 气候与化学环境 基本温度实验、模块的外壳防护等级、湿热试验、化学环境和盐雾1.2 机械负荷 振动、冲击和跌落
1.3 电气负荷 过电压与反电压、开路与短路、地偏移和供电的非理想情况1.4 电磁兼容 电源传导干扰、静电 第2章汽车电子开发流程 2.1 质量体系 TS16949、八项基本原则
2.2 电子产品的开发流程 模块的开发流程、V型过程、职责划分、团队构建、Review方法、文件系统、流程化的思考 第3章汽车电子硬件设计方法 3.1 可靠性预测 元器件失效率计算、失效分布、使用的修正和降额设计 3.2 最坏情况分析 基本介绍、极值分析法、均方根分析、蒙特卡罗分析、PSPICE 3.3 DFMEA 故障解决方法、DFMEA的基本内容 3.4 故障树分析 基本介绍、实际应用 3.5 潜在路径分析 熔丝盒问题、潜在电路的分析 3.6 热分析 稳态的散热计算、热特性参数、PCB导线设置
第4章元器件注意事项 4.1 对于元器件的规范要求 ROHS、氧化和湿敏 4.1 电阻 选值、元件工艺、最坏精度、散热分析、防浪涌能力、大封装问题 4.2 电容 数字电路的噪声、旁路电容和去耦电容、MLCC电容、铝电解电容、钽电容、容值偏差4.3 二极管 特性和参数、稳压管的使用、细致的功耗计算 4.4 三极管 饱和的条件、注意事项
汽车电子控制技术试题 及答案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
1．电子控制单元（ECU）主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。(√)1 1 2．电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压，吸出汽油，经过雾化后送给发动机。 （×） 2．从传感器输出的信号输入进ECU后，首选通过输入回路，其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 （×) 3．进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量，其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的，是无法控制的。 （） 4．二氧化锆（ZrO2）氧传感器中，二氧化锆固体电解质在温度高时，氧离子在内部容易移动，会产生氧浓度差的电效应，因此需要加装瓷加热器。 （×） 1．二氧化钛（TiO2）氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。 （√） 2．冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。 （×） 3．电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。 （×） 7．控制空气量的执行机构可以分为两种：一种是控制节气门最小开度节气门直动式；另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。 （√） 8．由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高，所以必须将空燃比控制在大于：1的范围。 （×） 5．共振式的压电爆震传感器，当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时，压电元件有最大的谐振输出。 （×） 6．点火提前角过大，即点火过早，容易产生爆震。 （×） 7．怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。 （√） 8．在排放控制中，三元催化剂的催化和还原能力很强，但在空燃比低于时，其转换效率很低，只有在空燃比大于：1时，才能高效进行还原。 （×） 9．在巡航控制中，节气门由执行器通过另一个臂，代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 （×）
创新技术 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 36 汽车电子控制技术的应用现状和发展趋势 杜晓辉 (烟台汽车工程职业学院 山东烟台 265500) 摘 要：目前，我国的道路建设、汽车的生产和大众化已基本实现，在此基础上，汽车电子控制技术有国家倡导和发展的趋势，利用汽车电子控制技术实现除了能实现节能减排、提高汽车运行安全性之外，建立一个容纳各种车辆的大交通网，便民惠民、交通安全保障，越来越成为现代化社会的必然要求。应以研发汽车电子控制技术为契机，打造新型汽车种类，综合通信技术、计算机技术、广播电视技术等，以高速化、全面性和交叉性为标准，最终促进汽车电子控制技术的普及，惠及大众。关键词：汽车电子控制技术 应用 发展 大众化中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1674-098X （2013）03（b）-0036-02 现代社会，汽车保有量剧增，人们对于汽车控制的及时性、准确性及方便性的要求更严格，旧有的手动操作方式已不符合时代要求。随着汽车技术和电子技术的迅速发展，现代汽车为提高汽车动力性、经济性、安全性、舒适性，以及减少尾气排放污染而广泛采用了电子控制技术。而电子技术、网络技术的发展和壮大，它已经成为公众关注的电子应用中的重要一种。电子控制技术是现代汽车技术发展的重要趋势与标志，从发动机的燃油喷射、点火控制、进气控制、排放控制、故障自诊断到底盘的传动系统、转向与制动系统，以及车身、辅助装置等都普遍采用了电子控制技术。如何利用新技术完善汽车电子控制，增加其综合业务的开展，并向社会大众普及，使之真正成为便民利民的有效方式，是目前汽车电子控制技术发展面临的重要课题。 1 汽车电子控制技术的概念 从90年代中期到2010年，汽车电子控制技术作为工程技术已经成熟。在这一阶段中，电子工业为汽车工业提供了大量更先进灵巧的稳定电源、传感器和具有大容量内存的8位或16位微处理器，在此基础上，汽车的总体设计将在机电系统协调的基础上进行，并注重汽车机电一体化的整体设计，汽车电子控制技术的重点将由解决汽车部件或总成的自动控制问题，开始向广泛应用计算机网络与信息技术发展使汽车更加自动化、智能化，并向解决汽车与社会融为一体等问题转移。 随着汽车电子控制技术的发展，发达国家在汽车的各个系统竞相采用电子控制装置。汽车的汽车电子控制技术，不只是开发应用本身，而是一个综合性的大工程。有生产要素的合开利用、制度的完善、人员管理、汽车生产过程的高效性，通过先进的管理方式与手段，达到实现汽车电子控制技术应用的目的。笔者认为，具体应该有以下几点： 目前比较多见的成熟的汽车电子控制系统主要有：发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制、信息传递等、控制系统的组成与部件结构、工作原理，以及故障的 诊断与维修等方面的内容，主要有以下几部分。 发动机电子控制包括燃油喷射控制、点火时间控制(ESA)、怠速控(ISC)、排气再循环(E GR)、发动机爆震控制和其他相应的控制以及自诊断系统、后备系统等。发动机电子控制能最大限度地提高发动机的动力性，改善发动机运转的经济性，同时尽可能降低汽车尾气中有害物质的排放量，它是电子控制技术在汽车上应用的主要部分。 怠速控制系统ISC，这是当今汽油机集中控制系统中应用最广的一种怠速控制方式，由ECU根据从各传感器传来的输入信号对怠速转速实现闭环控制。排气再循环控制系统E GR，是将一部分废气引入到进气管与新鲜混合气混合后返回气缸进行再循环，以达到通过降低缸内温度来减少有害物质排放的目的。底盘电子控制主要包括以改善驾驶操作难度的自动变速器、提高汽车运行安全性能的防抱死系统（ABS）和电子稳定系统（ESP）、动力转向系统（EPS），以及为提高驾驶舒适性和操作稳定性而设计的电控悬架系统。作为国家基础建设的重要组成部分，我国汽车电子控制技术进步明显，其规划设计思路、标准、指标、工艺等方面都有很大程度提高，都发生了很大变化。原有的汽车电子控制技术每个小区都自成体系，属于独立、封闭的的系统，具有接收信号的前端、分配线路和传输外线。随着技术的发展，前端不再是汽车电子控制技术必要组成部分， 汽车电子控制技术正向只能双向传输方向发展，力争达到相关的国家标准和总体技术要求。 2 汽车电子控制技术的大众化 目前全国各个开始普及汽车电子控制技术的省（市）已有29个。20世纪90年代中后期，中国私家汽车的数目剧增，以年千万户的速度增长，截至目前，配备汽车电子控制技术的约占全国汽车视用户的1/3。而现在，随着技术的进步与应用，我国汽车电子控制技术的使用率正不断提高，可以预见汽车电子控制技术能够像网络一样大众化，一个崭新的控制方式将呈现在世人面前，汽车电子控制技术也会逐步普及。 汽车电子控制技术在各个城市普及程度差异很大，北京、上海几个直辖市城区普及率较大，大部分省会城市和深圳等发达城市主城也开始推广普及。二线城市发展不理想，使用率依然较低。 3 发展汽车电子控制技术的感想 (1）从绩效着手，汽车电子控制技术的发展对研发单位和相关企业的能力与基本经营理念提出了新的挑战。根据汽车企业的生产水平，详细考量能够达到的电子控制技术，根据工作的实际情况，汽车企业的领导要有大局观，组织制定合乎企业自身发展规划和相关规定，给汽车电子控制技术的研发供应资金、人才、技术支持。汽车审查企业也要脚踏实地，结合各部门员工的实际工作需要来进行技术研发。对于在研发工作中有贡献的员工，企业要根据贡献大小给员工合适的物质奖励与精神激励，有条件的企业可以将其作为考评升职的参考依据，同时积极学习吸收其他企业的优秀做法，促进收益与技术发展的双提高，并根据新技术的使用效果不断完善修改。 (2）人员管理上，提高人员能力，尤其是领导队伍建设。首先是进行培训，让员工真正理解汽车电子控制技术的意义与方式；其次是体现竞争，采取优胜劣汰的办法；在此时强化纪律监督，避免各种规划目标流于形式，要及时对工程成本进行审计和财务监督；最后是生产单位对于能力不足和素质低下的各级管理人员要及时调岗或更新，避免出现更大的浪费，致使汽车电子控制技术研发成本一涨再涨。优化内部机构、科学配置各环节员工、减少间接成本。优化内部机构，可以避免机构臃肿、人浮于事，节约许多隐性的工资性成本，科学配置各个环节人员，可以提高整体效率，避免重复劳动，重复投入。 (3）从硬件技术设施更新换代着手，工欲善其事必先利其器，汽车生产企业要发展新技术，就要充分配置汽车电子控制技术开发所需要的硬件技术设施，条件允许的话，企业可以聘请研究所、高校等的专业人才来考量自身情况，规划符合自身需要的硬件设备，促进生产技术的提高。 DOI:10.16660/https://www.doczj.com/doc/3210313968.html,ki.1674-098x.2013.08.064
《汽车电子控制技术》习题（一） 一、填空题 1. ABS控制器所依据的控制参数有车轮角减速度和滑移率。 2.电子制动力分配系统（EBD）由轮速传感器、电子控制器和液压执行器三部分组成。 3．电子控制悬架系统主要有半主动悬架和主动悬架两种。 4.微机控制点火系统的实际点火提前角一般包括：初始点火提前角、基本点火提前角、修正点火提前角三部分。 5.怠速时,空调使用时的点火提前角比空调不使用时更大（更大、更小、一致）。 6.微机控制点火系统点火提前角的基本值是由曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器所决定。 二、名词解释 1.ROM 只读存储器 2.RAM 随机存储器 3.A/D转换器 数据模拟转换器，将模拟信号转换为数字信号然后被微处器接受。 4.EFI 电子控制发动机燃油喷射系统，简称燃油喷射系统。 5.L型喷射系统 用叶片空气流量计取代了进气压力传感器，用空气流量作为控制喷油量的 主要因素。 三、简答题 1.汽车电子控制系统的基本组成及各部分的作用是什么？ 答：电子控制系统一般由检测反馈单元、指令及信号处理单元、转 换放大单元、执行器和动力源等几部分组成。（1）检测反馈单元：该单元 的功能在于通过各种传感器检测受控参数或其他中间变量，经放大、转换 后用以显示或作为反馈信号。（2）指令及信号处理单元：该单元接收人机 对话随机指令或定值、程序指令，并接受反馈信号，一般具有信号比较、 转换、运算、逻辑等处理功能。（3）转换放大单元：该单元的作用是将指 令信号按不同方式进行转换和线性放大，使放大后的功率足以控制执行器
并驱动受控对象。（4）执行器：执行器直接驱动受控对象的部件，可以用电磁单元，如电磁铁、电动机等，也可以用液压或气动元件。（5）动力源：动力源为各单元提供能源，通常包括电气动力源和流体动力源两类。 2.电子控制器有哪些基本组成部分？各部分的基本功用是什么？ 答：电子控制器通常被简称为ECU，其基本组成有输入电路，微机，输出电路。输入电路作用：输入电路作用是将传感器，开关等各种形式的输入信号进行预处理，转换为计算机可接受的数字信号 3.EGR系统的目的何在？废气循环量与那些参数有关？ 答：废气再循环控制就是将发动机排出的部分废气引入进气管与新鲜的混合混合后进入气缸，利用废气中所含的大量co2不参与燃烧却能吸收热量的特点，降低燃烧温度，达到减少NO2排放的目的；废气再循环与EGR气体流量和吸入空气量有关。 ？ 4.什么是占空比R C 答：在一串理想的脉冲序列中（如方波），正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。 5、汽车电子控制悬架系统调节减震器阻尼的方法是什么？ 答：悬架阻尼大小的调节是通过改变减振器阻尼孔截面积的大小俩实现的。 6.简述电动助力转向系统的工作原理？ 答：首先，转矩传感器测出驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩，车速传感器测出车辆当前的行驶速度，然后将这两个信号传递给ECU；ECU根据内置的控制策略，计算出理想的目标助力力矩，转化为电流指令给电机；然后，电机产生的助力力矩经减速机构放大作用在机械式转向系统上，和驾驶员的操纵力矩一起克服转向阻力矩，实现车辆的转向。 7、氧传感器的作用是什么？ .氧传感器：安装在排气管上。其功用是检测发动机排气中氧含量，并将氧含量转变为电压信号传给ECU，ECU根据该信号判断实际空燃比，对喷油时间进行修正，实现空燃比反馈控制，将空燃比控制在理论空燃比附近，从而节约燃油和降低有害气体排放。
1．电子控制单元（ECU）主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。( √) 11 2．电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压，吸出汽油，经过雾化后送给发动机。 （×）2．从传感器输出的信号输入进ECU后，首选通过输入回路，其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 （×) 3．进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量，其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的，是无法控制的。（）4．二氧化锆（ZrO2）氧传感器中，二氧化锆固体电解质在温度高时，氧离子在内部容易移动，会产生氧浓度差的电效应，因此需要加装瓷加热器。（×） 1．二氧化钛（TiO2）氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。（√）2．冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。（×）3．电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。（×）7．控制空气量的执行机构可以分为两种：一种是控制节气门最小开度节气门直动式；另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。（√）8．由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高，所以必须将空燃比控制在大于14.7：1的范围。（×）5．共振式的压电爆震传感器，当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时，压电元件有最大的谐振输出。（×）6．点火提前角过大，即点火过早，容易产生爆震。（×）7．怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。（√）8．在排放控制中，三元催化剂的催化和还原能力很强，但在空燃比低于时，其转换效率很低，只有在空燃比大于14.7：1时，才能高效进行还原。（×） 9．在巡航控制中，节气门由执行器通过另一个臂，代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 （×）9．无级变速器在换挡过程中的加速和减速，工作处于不稳定的状态，带来动力传动系统的冲击，使发动机的排放污染增加。（×） 10．汽车在制动过程中，如果前轮先抱死，汽车可能会侧滑，如果后轮先抱死，则汽车可能会失去转向力和跑偏。（×）11．为了使得汽车运行舒适，应将减震器阻尼设置较小，而当高速赛车时，可选择高阻尼值，以利于安全性的提高。（√） 12．悬架系统中的气体弹簧刚度是可调节的，而普通机械弹簧刚度是不可变的。（×）13．汽车的助力转向系统就只有在停车和低速时提供助力，使得转向时操纵省力。 ( √) 14．在四轮转向系统中，当车速低于35Km/h时，后轮与前轮转向的方向一致。（×）15．安全气囊与安全带配合使用才能产生良好的保护作用，而单独使用气囊极易造成人员伤害。 （√）16．自动变速系统中，ECU除了控制换档时刻和锁止控制，在N到D的后坐控制中，变速器不是直接进入1档，而是先进到2档或3档，然后再回到1档，这样可减少换档冲击和减轻后仰。
1、汽车电子控制系统的一般组成及各部分的功能 汽车电子控制系统一般由传感器与信号开关、电控单元ECU、执行器（执行元件）组成。 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成电信号或其他所需型式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。其中主要传感器及其作用如下表所示。 传感器种类传感器作用 空气流量传感器测量进入发动机的空气流量，包含空气温度传感器和空气压力传感 器 飞轮转速传感器固定在气缸上的飞轮转速传感器头，感受这些位置的变化，是电控单元识别第一活塞至上止点位置的基准信号 冷却液温度传感器测量冷却液在不同温度下的电阻值 凸轮轴相位传感器测定发动机各缸活塞压缩行程终止点 燃油温度传感器测量燃油温度，当温度高于90°时，发动机功率将减小到60% 燃油压力传感器提供共轨燃油压力信息 电控单元ECU的功能主要是接受来自传感器的各种信号，经过处理之后，将参数转化成相应的电信号，发送给执行器汽车达到最佳的运行状态。 执行器一般受ECU控制，主要任务是具体执行或实现某项控制功能。主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。执行器用来精确无误地执行ECU发出的命令信号。目前，汽车电控系统的执行器类型繁多，结构与功能不尽相同。执行器的发展方向是智能化执行器和固态智能动力装置。主要执行器及其特点和功能如下表所示。 执行器种类特点及作用 燃油压力调节和第三泵电磁阀调节控制燃油压力和燃油量 喷油器是电控燃油喷射系统的执行元件，根据ECU的指令，控 制燃油喷射量 VGT增压器控制电磁阀控制可变集合截面涡轮增压器活动叶片 电热冷启动电磁阀发动机冷启动时向电热冷启动赛头供电 空调压缩机电磁离合器保护空气调节系统 2、对现代汽车电子产品开发流程的理解。 现代电子产品开发是软硬件同步开发的过程，节约资源，缩短产品开发周期。汽车电子控制单元的开发流程包含汽车电子系统总体设计、微处理器选择、控制程序的设计与开发和ECU硬件的抗干扰设计。汽车电子产品软件开发流程是“V”形开发流程。“V”形开发流程分为五个阶段，即功能设计、原型仿真、代码生成、硬件在回路仿真－HIL、标定。与传统的汽车电子产品开发相比，有以下几个优点：可重复，可定义，可定量管理、可优化。 软件开发工程的发展对于汽车电子产品开发的影响是巨大的，电控系统开发过程的工艺改进，即对软件开发和维护进行过程监控和研究，可以使电子产品开发更科学化、标准化。
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词：EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括： - 燃油喷射控制； - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； - 后备系统； - 诊断系统等功能。 另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术内容： - 传感器
主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、氧传感器等。 - 执行器 主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。 - 电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件其作用是通过采集各种传感器输入信号并将信号进行调理，根据发动机管理控制算法进行运算，然后输出控制信号并进行功率放大给执行器。同时检测传感器信号正常状态，出现故障时报警。 图1描述了汽车发动机电子控制系统示意图。 图1 另外，为了应对汽车产业产品作为多种产品链状集成开发的特点以及快速更新的市场需求，高性能的发动机试验台架、集成开发环境工具以及测试产品耐环境性能的设备为快速开发高质量面向不同汽车发动机的管理系统产品提供保障：
ECU --汽车电子控制系统的核心技术一、ECU的定义及主要厂家 ECU原来指的是engine control unit，即发动机控制单元，特指电喷发动机的电子控制系统。但是随着汽车电子的迅速发展，ECU的定义也发生了巨大的变化，变成了electronic control unit即电子控制单元，泛指汽车上所有电子控制系统，可以是转向ECU，也可以是调速ECU，空调ECU等，而原来的发动机ECU有很多的公司称之为EMS，engine management system。随着汽车电子自动化程度的越来越高，汽车零部件中也出现了越来越多的ECU参与其中，线路之间复杂程度也急剧增加。为了使电路简单化，精细化，小型化，汽车电子中引进了CAN总线来解决这个问题。因为CAN总线能将车辆上多个ECU之间的信息传递形成一个局域网络。有效的解决线路信息传递所带来的复杂化问题。目前博世，德尔福，电装，大陆的VDO等都是汽车ECU行业的领导者。 二、ECU的基本组成 简单地说，ECU由微机和外围电路组成。而微机就是在一块芯片上集成了微处理器（CPU），存储器和输入／输出接口的单元。ECU的主要部分是微机，而核心部件是CPU。输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成一定伏特的输入电平。从传感器送到ECU输入电路的信号既有模拟信号也有数字信号，输入电路中的模／数转换器可以将模拟信号转换为数字信号，然后传递给微机。微机将上述已经预处理过的信号进行运算处理，并将处理数据送至输出电路。输出电路将数字信息的功率放大，有些还要还原为模拟信号，使其驱动被控的调节伺服元件工作。，例如继电器和开关等。因此，ECU实际上是一个“电子控制单元”（Electronic Control Unit），它是由输入处理电路、微处理器（单片机）、输出处理电路、系统通信电路及电源电路组成，的结构如图1所示
一、填空 1．汽车排放对人类危害最大的是__CO、HC、NOX三类化合物。 2．在发动机控制系统中，点火控制包括___点火提前角___控制、_通电时间（闭合角）__控制、__防爆震__控制三个方面。 3．怠速控制阀按结构与工作方式分可分为___步进电机______式、______开度电磁阀___式、_____开关电磁阀____式。 4．ECU主要由_微处理器、输入电路、输出电路_组成。 5．液力变矩器的基本元件是____泵轮、涡轮、导轮_。 6．汽车排放根据控制的方式不同，可将它们分为_机内__净化、_机外___净化、____污染源封闭循环____净化三类。 7．ABS是______防抱死制动系统_____系统的缩写，ASR是____驱动防滑系统___系统的缩写。 8、液力变矩器的基本元件是____泵轮、涡轮、导轮_。 9、在用车发动机功率不得低于原标定功率的75%，大修后发动机最大功率不得低于原设计标定值的90%。 10、汽车排放根据控制的方式不同，可将它们分为_机内__净化、_机外___净化、____污染源封闭循环____净化三类。 11、ABS是______防抱死制动系统_____系统的缩写，ASR是____驱动防滑系统___系统的缩写。 12、发动机技术状况变化的主要外观症状有：功率下降，燃料与润滑油消耗量增加，起动困难，漏水、漏油、漏气以及运转中有异响等。 13.在示波器上可以观察到点火的单缸波形、多缸重叠波形、多缸平列 波、多缸并列波形。 14.怠速控制阀按结构与工作方式分可分为___步进电机______式、______开度电磁阀___式、_____开关电磁阀____式。 二、是非题：判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打X。
南京工业大学汽车电子技术试题（A/B）卷（开、闭）20--20 学年第学期使用班级 班级学号姓名 一． 1．电子控制单元（ECU）主要由输入回路、A/D转换器、计算机、输出回路组成。( √) 11 2．电控汽油喷射系统是利用空气流动时在节气门上方喉管产生负压，吸出汽油，经过雾化后送给发动机。 （×）2．从传感器输出的信号输入进ECU后，首选通过输入回路，其数字信号和模拟信号都直接输入微机。 （×）11 3．进气系统的作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量，其中空气流量是由发动机内燃烧汽油产生负压后自动吸入的，是无法控制的。（）4．二氧化锆（ZrO2）氧传感器中，二氧化锆固体电解质在温度高时，氧离子在内部容易移动，会产生氧浓度差的电效应，因此需要加装瓷加热器。（×）1．二氧化钛（TiO2）氧传感器是利用半导体材料的二氧化钛的电阻值随氧含量的变化而改变的特性制成的。（√）42 2．冷却液温度传感器的热敏电阻通常具有正温度系数。（×）44 3．电磁喷油器的喷油量取决于ECU提供的喷油脉冲信号宽度。（×）7．控制空气量的执行机构可以分为两种：一种是控制节气门最小开度节气门直动式；另一种控制节气门旁通气道中空气流量的旁通空气式。（√）8．由于三元催化转换装置的特性是空燃比附近的转换效率不高，所以必须将空燃比控制在大于14.7：1的范围。（×）5．共振式的压电爆震传感器，当振荡片与被测发动机爆震时的振动频率不一致时，压电元件有最大的谐振输出。（×）6．点火提前角过大，即点火过早，容易产生爆震。（×）7．怠速控制的实质是通过调节空气通道的流通面积来控制怠速的进气量。（√）8．在排放控制中，三元催化剂的催化和还原能力很强，但在空燃比低于时，其转换效率很低，只有在空燃比大于14.7：1时，才能高效进行还原。（×）9．在巡航控制中，节气门由执行器通过另一个臂，代替驾驶员的踏板对节气门进行控制。 （×）9．无级变速器在换挡过程中的加速和减速，工作处于不稳定的状态，带来动力传动系统的冲击，使发动机的排放污染增加。（×）10．汽车在制动过程中，如果前轮先抱死，汽车可能会侧滑，如果后轮先抱死，则汽车可能会失去转向力和跑偏。（×）11．为了使得汽车运行舒适，应将减震器阻尼设置较小，而当高速赛车时，可选择高阻尼值，以利于安全性的提高。（√）12．悬架系统中的气体弹簧刚度是可调节的，而普通机械弹簧刚度是不可变的。（×）13．汽车的助力转向系统就只有在停车和低速时提供助力，使得转向时操纵省力。( √) 14．在四轮转向系统中，当车速低于35Km/h时，后轮与前轮转向的方向一致。（×）15．安全气囊与安全带配合使用才能产生良好的保护作用，而单独使用气囊极易造成人员伤害。
现代汽车电子控制技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛，汽车电子化的程度越来越高。20实际70年代中期，随着微型计算机开始在汽车上的应用，给汽车业带来了划时代的变化。可以说，今天的汽车已进入微机控制的时代，且日趋成熟和可靠。 汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔。近年来，汽车业与电子业的联系日趋密切。从发动机的燃油喷射、点火控制、怠速控制、进气控制、排放控制、故障诊断到底盘的传动系统，行驶系、转向系、制动系和车身及辅助装置，普遍采用了电子控制一体化，这是现代汽车的显著特点。 在汽车零部件中，最初采用的电子装置是交流发电机的整流器。通过使用硅二极管，车用发电机改直流为交流。交流发电机结构紧凑、故障少、成本低。1960年，美国克莱斯勒汽车公司和日本汽车公司开始采用硅二极管整流的交流发电机。此后不久，交流发电机迅速推广到全世界。我国适用于20世纪70年代，现已全部取代了直流发电机。 20世纪60年代以来，发动机周围零部件的电子化显得十分活跃，尤其是电压调节器和点火装置电子化，并得到快速发展。 深入了解国内外电子技术的发展，找出我国汽车电子技术于国外汽车电子技术的差距。汽车电子化是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。 我国的汽车电子工业起步较晚。20世纪90年代以前．除了汽车收音机等直接从家用电器移植过来的产品以外。几乎没有汽车电子工业。进入20世纪90年代以后．随着我国汽车工业的较快发展和国外的汽车电子化潮流，我国的汽车厂家如雨后春笋般涌现。据CCID统计，我国涉及汽车电子生产的企业有1000多家，但其多数企业规模偏小，产品结构单一。且技术含量低。近几年，我国汽车产业发展迅猛。特别是轿车产业．我国的巨大市场潜力吸引了全球知名汽车厂商的目光，纷纷来华投资，凭借这些跨国企业提供的技术、硬件、以及产能上的保障，我国在短短几年时间内成为全球知名的汽车生产国。当前，汽车由单纯的机械产品逐步演变为一种高级的机电一体化产
汽车电子控制器（ECU）的硬件设计流程 汽车电子控制器（ECU）的开发和任何电子产品的开发流程基本是相同的，需要硬件、软件、测试三方面的工程师去完成。 在设计流程上一般又分为功能样件、测试样件（一般两轮甚至更多）、量产件。不同阶段的样件主要的任务不同，设计和测试关注的重点也会不一样。 如果有硬件开发经验的，可以跳过这一段，直接到最后。 一、硬件设计 1.项目需求分析 项目需求的分析是设计任务开始的第一步，一份完善的项目需求一般包含了控制器的功能、MCU性能要求、外部电气架构、工作环境、安装位置、工作环境、工作电压范围、外部负载参数、诊断需求、目标成本等内容，有了这些内容，开发人员就可以根据自己的内容进行设计工作了，当然项目需求是一个时常会变的东西，这变化也是硬件设计痛苦的来源之一。 2.硬件总体方案设计和器件选型 根据外部的负载和接口需求，基本可以确定出硬件的总体方案：几路ADC、几路数字输入、几路CAN、几路LIN、几路高低边驱动等等。然后根据所需的接口数量进行器件选型，这里要考虑成本、平台成熟度、芯片供应商配合程度、供货周期等因素。在一个成熟的公司，针对不同的应用都会有一些成熟的平台（类似于整车的平台化），比如车身控制器选16位某芯片、车机选32位某芯片。如果项目成本卡的很严，那可能就要发挥硬件工程师的创造力了，用三极管电阻电容做出功能强大的电路。 3.原理图设计、结构设计、PCB设计 器件选型完成，元器件都入库完毕以后就可以开始原理图设计了，根据项目需求和自己的经验去将原理图和芯片的外围电路细化，此时除了考虑功能实现，还需要关注故障诊断、电气性能和电磁兼容相关的问题：防静电、信号完整性、外部负载功率、防反接、防掉电、
当代电子和计算机技术对汽车发展的影响 摘要：汽车自发明以来就给人们的工作和生活带来极大的便利，随着不同时期人们不同的要求，汽车技术也在发生着翻天覆地的变化。尤其是进入21世纪以来，世界掀起了新的制造业革命，节能、环保与安全成为新的主题，大量的新技术也陆续应用到汽车上，使汽车更具现代化与智能化，汽车在极大限度降低对人类负面影响的同时更好地满足人们的需求。随着社会的不断发展，经济的进步以及我国汽车行业的快速振兴，汽车行业对科技水平需求提升到了一个新的高度，也就强烈的促进了汽车行业的发展。与此同时，现代计算机控制技术已渗透到汽车的各个组成部分，汽车的结构变得越来越复杂，自动化程度也越来越高。文章就计算机控制系统在汽车行业中的一些重点应用问题进行了论述。随着不同时期不同时代主题的要求，汽车技术也随之发生着翻天覆地的变化，尤其是近几年以来，节能、环保与安全成为全球的新的话题，大量的新型电子控制技术也很快的应用到汽车上，汽车正逐步的智能化和高效化。 如今的汽车上都是动辄数百个电子元件，数以捆计的汽车线路控制着汽车多个部门的协调工作，汽车电子技术已经全面覆盖汽车行业。如今的汽车先进的技术都与电子技术挂钩：如电喷发动机、电动车窗、电动座椅、电控车身稳定系统、电子显示屏及电控悬架等。汽车大都配备了一个电脑—ECU来调节整个汽车的运行，汽车电子技术已经成了汽车技术进步的最大源泉。专家预测未来3～5年内汽车上装用的电子装置成本将占汽车整车成本的25%以上，汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展，成为所谓的“电子汽车”。传统的汽车电路主要是能量的转换，当代的电子技术主要在于汽车整体的控制。 在未来，随着电子技术、计算机技术和信息技术的深入研究，汽车电子控制技术仍将迅猛的发展，尤其在控制精度、控制范围、智能化和网络化等多方面会有较大突破。汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。 关键词：计算机控制技术；汽车；电子控制
《汽车电子控制技术》课程试卷 一、填空题（每空1分，共30分） 1、汽车发动机电子控制燃油喷射系统由、和三个子系统组成。 2、发动机电子控制燃油喷射系统按喷射时序可分为、和。 3、在汽车发动机电控系统中常用的传感器有：、转速传感器、曲轴位置传感器、、、、和车速传感器。 4、怠速控制的内容一般有：、和。 5、现代汽车常用的排放净化装置有：、和。 6、液力变矩器主要由、和组成。 7、ABS系统主要由、和三部分组成。 8、电子控制液压动力转向系统由、和组成。 9、根据碰撞类型，安全气囊可以分为和；根据气囊的数目可以分为、和多气囊。 二、判断题（每题1分，共10分） 1、大多数EFI系统采用的是外装式燃油泵。（） 2、在低温发动机起动暖机后，怠速空气调整器的通路打开，供给暖机时所需的空气量便进入进气歧管，此时发动机的转速较正常值高，称为高怠速。（） 3、曲轴位置传感器的作用是采集曲轴转角和发动机转速信号，以确定喷油时刻和点火时刻。（） 4、怠速修正时，当进气压力增大或发动机转速降低ＥＣＵ减少喷油量。（） 5、发动机电子点火提前角由基本点火提前角和修正点火提前角组成。（） 6、一般在液力变矩器中，泵轮的叶片数目应当等于涡轮的叶片数目，以使液力变矩器工作平稳。（） 7、制动压力调节器根据ABS ECU的指令来调节个各车轮制动器的制动压力。（） 8、自动变速器主要根据节气门信号和车速信号决定何时换档、换什么档。（） 9、在雨、冰、雪等路面条件下，不能使用循行驾驶系统。（） 10、当不是使用钥匙或摇控器打开行李箱盖时，报警系统将工作。（） 三、选择题（每题3分，共30分） 1、MPI是（）系统的简称。（）
汽车ECU开发流程 1.1汽车ECU开发的V循环方法 1.1.1设计计算 发动机匹配项目设计计算的目的是根据汽车要求的性能确定发动机和变速器等部件的类型和参数。它分为以下3种方法。 （1）手工计算 主要是根据汽车驱动力与行使阻力的平衡图来确定汽车在不同档位情况下的最高车速、加速能力和爬坡能力，从而评价变速器的不同传动比对汽车性能的影响，确定发动机和变速器的参数。这种方法计算繁琐，结果不够准确。 （2）仿真计算 在设计汽车和各部件模型的基础上，输入发动机和变速器等汽车部件和整车的性能参数，指定要求的行驶循环，最后计算出汽车的动力性、经济性、排放性能和制动性能。它可以在计算机上显示和打印各种分析报告和图表结果，计算快速准确，能反映汽车系统中任何参数的变化对整车性能的影响。目前国内常见的车辆仿真商业软件有奥地利李斯特内燃机及测试设备公司（AVLLISTGmbH）开发的汽车性能仿真分析软件CRUISE。 （3）参数优化 将汽车的动力性、经济性、排放性能和制动性能作为目标函数，将发动机功率、汽车重量和变速器的各档传动比等参数作为优化变量，在一定范围内，寻求最优匹配组合，使汽车达到最佳性能价格比。 1.1.2发动机和变速器的布置 在完成发动机匹配设计计算后，根据初步确定的计算参数和汽车布置形式，可以从市场上选择一款或多款发动机和变速器，然后选择和开发相应制动、转向和空调系统等部件，在发动机舱和车身上试布置。也可以通过建立汽车和部件的CAD数字模型，在CAD软件环境中试装配，检查干涉情况，并进行调整。在确定汽车主要部件的位置后，可以进行后续工作。 1.2发动机附件系统的开发
通常汽车发动机供应商只提供基础发动机或发动机基体，它缺少部分外围附件系统，因此需要汽车制造商开发这些系统。这些附件系统包括：风扇及风扇离合器、进排气管道、空气过滤器、发动机油泵、发动机悬置、动力转向泵、三元催化器、空调压缩机、燃油供应系统。 1.3设计与分析 1.3.1CAD设计 在现代汽车的开发过程中，需要应用CAD软件来设计汽车和部件的数字模型。 主要的汽车设计CAD软件有：美国UnigraphicsSolutions公司的Unigraphics、美国ParametricTechnologyCorp公司的Pro/ENGINEER、法国DassauhSystems（达索）公司的CATIA。 主要的CAD建模方法有：特征造型、用三坐标测量机进行逆向扫描。 1.3.2CAE分析 主要的汽车CAE分析软件有：ANSYS（安世）股份公司的ANSYS系列软件、MSCSoftware公 司的Adams、Nastran和Patran等系列软件、LMS公司的Sysnoise、Falancs和https://www.doczj.com/doc/3210313968.html,b 等系列噪声分析软件。 发动机匹配项目中的CAE分析项目有：发动机的噪声与振动分析、发动机支撑的分析、发动机热力学分析、汽车碰撞分析、计算流体力学分析（验证散热器的尺寸和发动机进气流动特性）。 1.4主要试验项目 主要试验项目包括：发动机和汽车台架试验、发动机噪声与振动试验、发动机悬置的振动频率测量试验、排气系统的耐久性试验、发动机过滤器和冷却系统的压力和流动试验。 2发动机的电气匹配技术 2.1发动机管理系统及其开发技术 2.1.1发动机管理系统 发动机管理系统（EMS）是在发动机电子点火和电控汽油喷射系统的基础上，发展起来的集电子控制喷射、排放控制、电子点火、起动、防盗、诊断等功能于一体的集成电路系统。EMS 能实现对发动机各系统的精确和灵活控制，是改善发动机各项性能指标和排放的主要手段。
目录 摘要 1汽车底盘电子控制的理论基础和特点 2汽车底盘常见的电子控制系统 2.1汽车防抱死制动系统ABS 2.11奥迪A6汽车ABS工作原理 2.12牵引力控制系统TCS 2.13汽车动力学电子稳定控制系统ESP 3底盘电子控制网络化和全局协调化的发展趋势3.1全方位底盘控制GCC 3.2汽车开放性系统构架AUTOSAR 4汽车底盘线控技术的应用和发展趋势 4.1汽车线控技术特点 4.2线控转向系统 4.3线控制动技术 5总结与展望 参考文献 谢辞
汽车底盘控制技术的发展状况和发展趋势的研究 吴玉凯 (德州学院汽车工程学院山东德州253023) 摘要：汽车电子控制系统在汽车底盘技术中的广泛应用大大改善了汽车的主动安全性。底盘控制系统可以分为制动控制,牵引控制，转向控制和悬架控制。介绍通过高速网络将各控制系统联成一体形成的全方位底盘控制(GCC),汽车开放性系统的构架工程(AUTOSAR)和底盘的线控技术(X2by2wire)。 关键词：底盘控制系统，主动安全性，综述 1汽车底盘电子控制的理论基础和特点 汽车底盘最主要的功能是让汽车按驾驶员的意愿行驶。从图1可以得出驾驶员通过操纵元件来传送其意向，执行量是前轮转角和车轮上的驱动力，实际起作用的是轮胎纵向力和侧向力。所以汽车底盘的原理在给定的路面系数和车轮法像力的情况下对车轮滑动率和侧偏角进行合理的控制，来调节轮胎的侧向力和纵向力，最大限度的利用好轮胎与路面之间的附着力，提高汽车的主动安全性，机动性，舒适性［1］。
图1驾驶员，轮胎力，汽车运动的相互关系 汽车底盘的电子控制相当复杂，互相影响，具有以下特点： （1）不同的控制系统经常共用同一电子原器件。如轮速传感器的信号几乎被所有底盘控制系统所使用。 (2)相同的控制目标可由不同的控制系统单独或共同控制。譬如汽车在路面上制动时，ABS,AFS，RWS，ESP控制汽车的稳定。 （3）同一个控制系统会对多个变量进行同一控制，而且拥有多个执行机构。（4）同一个控制变量同时受不同的控制系统控制。如车轮滑动率同时受ABS，ＥＳＰ控制［2］。 ２汽车底盘常见的电子控制系统 2.1汽车防抱死制动系统ABS（an tick brake system） 当汽车制动时，车轮滑动率在30%左右时，制动力系数越大(图2),当制动力矩再增加，制动力系数减小。车轮滑动率大于Ko时制动力系数处于非稳定区域。从侧向力系数和滑动率的关系曲线判断滑动率越小侧向力系数越大。当车轮全部抱死时，其侧向力系数为零，其失去了承受侧向力的能力，前轮如果发生这种现
《汽车电器与电子控制技术》 课程模块教学大纲 教育层次：专科层次、学制三年 课程模块号： 课程模块教学时数： 64 学分数：4 制订或修订执笔人：完成日期： 审核小组：审核日期： 课程模块审批通过文件号： 第次修订： 签发人：签发日期： 有效期至年月 一、课程性质和任务 1．课程性质 本课程是汽车技术类专业的一门主干专业基础平台课程。 2．课程任务 《汽车电器与电子控制技术》课程是高职《汽车技术应用与服务专业》专业的一门主干专业课程。其任务是：使学生初步具备汽车维修、营销服务等技术人才所必需的汽车电器与电子控制技术基础知识及有关汽车电器与电子控制技术应用基本技能；培养学生掌握现代汽车电控技术的能力，提高学生专业素质，为今后继续学习和应用汽车新技术打下一定的基础。 二、先修课程模块 《汽车性能与测试》 C1B305A 《汽车技术基础Ⅰ》（上） C1B311A 《汽车技术基础Ⅰ》（下） C1B312A 《汽车技术基础Ⅱ》（上） C1D165A 《汽车技术基础Ⅱ》（下） C1D167A 三、教学目标 1．知识目标 1）掌握汽车电器与电子控制系统的基本概念、基本理论。 2）了解典型汽车电喷系统的基本组成与原理。 3）了解汽车电器性能指标的分析评价。 4）掌握汽车电器与电子控制系统故障分析的思路与方法。 5）初步掌握汽车电器与电子控制系统的调试、运行及维护。
2．能力目标 1）具备完成实验、实训的基本要求、将实验、实训中观察到的现象进行系统分析并得出正确结果的基本能力。 2）具备查阅各种汽车电器、传感器与执行器功能表，并正确使用元器件及装置的基本能力。 3）具备独立撰写实验、试验报告等科技文件的基本能力。 4）初步具备读通并分析典型系统的电路原理图的能力。 5）初步具备根据典型系统原理图画出系统方框图的能力。 6）初步具备处理典型汽车电喷系统一般故障的能力。 四、教学内容及要求 通过讲授、实验和实习，使学生达到下列要求： 1）熟悉现代化技术在汽车上的应用与发展趋势； 2）掌握起动机、发电机、点火系统的结构、原理与控制电路； 3）熟悉典型车辆的控制电路； 4）掌握电控发动机、自动变速器、防滑控制系统等新技术的工件原理、典型结构和特点； 5）具有新型电子控制技术装置的调试与诊断维修的一般能力。 1．教学基本内容 课题一起动机 起动机的型式、结构、控制系统的组成、工作原理与控制电路。 实验一起动机结构、控制系统与试验 课题二发电机 发电机的型式、结构、控制系统的组成、工作原理与控制电路。 实验二发电机与调节器的试验 课题三点火系统 点火系统的组成与工件原理 实验三点火系统的试验 课题四电子控制技术概论 汽车电子技术的发展历史。电子技术在汽车上的应用。自动控制系统的组成与分类。汽车电控系统的组成与各部分的功用。 课题五传感器与执行器 空气流量传感器、绝对压力传感器、位置传感器、爆震传感器和氧传感器的结构、工作原理及应用场合。 实验四传感器 课题六汽油机燃油喷射系统 燃油喷射系统的应用与特点。汽油机燃油喷射系统的分类、组成、结构与工作原理。K、KE、D、