汽车电子技术-课件

电路图表示如下：
第一章 直流电路
2.电路的状态
第一章 直流电路
3.汽车电路特点 （1）低压直流供电：汽油机车多用12V，柴油机车多用24V。 （2）单线制：利用车身、底盘、发动机等金属部件作为一个极的公共接 线。 （3）负极搭铁：把电瓶的负极牢固的连接到车身、底盘、发动机等金属部件上。 （4）电气设备并联：车上所有电气设备并联使用，独自开关控制，互不干扰。
环形变压器
第二章 电磁学原理及应用
3.变压器结构：绕组和铁芯。 绕组是用漆包线绕的线圈，铁芯一般是硅钢片叠成的。
漆包线
环形铁芯
第二章 电磁学原理及应用
4.几种常见变压器 （1）自耦变压器（有些具有调压功能，可降压也可升压）
第二章 电磁学原理及应用
（2）互感器（电压互感器、电流互感器）
电压互感器
其他功能，如倒车影像，倒车雷达，行车记录仪，GPS导航等等。汽车当中的电气设备已经成 为汽车的最为重要的组成部分。
因此，学好汽车电工电子技术对于学习汽车专业其他课程的学习具有非常重要的意义。
第一章 直流电路
汽车最主要的电源——蓄电池（俗称电瓶）
符号：
第一章 直流电路
一、电路及电路图 1.最简单的直流电路
在任一时刻，对电路中任一节点分析，流入该节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之 和，即
I入或 I出
I 0Βιβλιοθήκη 第一章 直流电路六、惠斯通电桥
电桥平衡条件
R或x R1 Rs R2
Rx
R1 R2
Rs
第二章 电磁学原理及应用
一、电磁学概述
1.磁的基本知识
磁铁、剩磁 。
2.磁场和磁力线
（1）磁力线是假想的封闭曲线

步骤5：自动完成目标DSP系统的实时C代码生成、编译、链接和下载。如 图6-3所示。
步骤6：用Control Desk试验工具软件包与实时控制器进行交互操作。 如图6-4所示。
步骤7：利用Mlib/Mtrace从实时闭环控制系统获得数据，并将该数据回 传给建模，实现参数的自动优化过程。
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步骤8：返回步骤1.通过实时测试，获得反馈信息。 以上Matlab结合dSpace Targetlink展示典型汽车ECU开发流程。
已有函数依然在ECU中计算，但按照以下方式进行修正：
输入信号由原有ECU通过旁路接口进行传递，并由ECU通过一个控制 流接口触发旁路函数的计算。当原有的ECU接收到旁路输出信号和检测其 拟真性后决定是否采用新输出值或转接到内部替代值。
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常用的两种旁路技术工具：
ETAS公司的INTECRIO（如图6-12所示）和dSpace公司的MicroAutoBox （如图6-13所示）。
软件开发是从软件需求分析开始，首先进行软件体系结构的分析和确 定。
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7.2.2 快速控制原型(算法仿真)
快速控制原型，即控制系统的快速功能测试原型，是通过一定的技术 手段，在短时间内开发与控制器产品功能一致的测试用功能原型装置，通 过它的实物实验来检测和修改设计。
采用先进的控制系统建模工具进行建模，并生成代码，用其他控制器 (PC, compact PC, 单片机)临时代替将要开发的实际控制器，快速对控制算法 进行验证和测试，在设计阶段发现问题并解决问题。如图6-9所示。
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系统功能的分布式实现带来的技术实现方法有： 总线技术的发展； 基于总线通信和网络管理的嵌入式操作系统的引入； AUTOSAR的提出。

有经济性规律、动力性(又称运动型)规律，而且还有一般(日 常)规律、环境温度及随外界条件变化的规律等。
将车速V 和节气门开度α的组合分成一定数量的区域，
每个区域有不同的节气门开启速率程序值。当实际值大于它时， 为动力性规律，反之为经济性规律。
2. 信号输入装置
1) 节气门位置传感器 与发动机控制系统共用。 2) 发动机转速传感器 与发动机控制系统共用。 3) 车速传感器 与发动机转速传感器工作原理相同，有电磁感应式和光电式。 4) 输入轴转速传感器 作用：检测行星齿轮变速器输入轴转速，以更精确地控制换
向，摘下1挡， 进入空挡NR1； （2）使V7换向，选 挡液压缸动作， 使选挡杆从NR1进 入N23位置，挡位 信号接通，表示 选挡到位； （3）使换挡阀V5换 向，换挡液压缸 反向动作，从而 换入2挡；
（4）换挡开关接通， ECU令离合器接合， 发动机自适应地 恢复供油。
3. 发动机执行机构 对于电喷发
发散型在大节气门开度时换挡延迟所引起的输入轴转速 的变化较大、功率利用差，但换挡次数较少、舒适性高。
带强制低挡的发散型换挡规律，使它保持了换挡次数较少、 舒适性高的优点，又克服了发散型的缺点，故它在轿车自动变 速器中应用较多。
收敛型的发动机工作转速低、燃料经济性好、噪声低、行 驶平稳舒适，它适合于功率较低的货车。
或者当车速传感器损坏时，用输入轴转速传感器来控制换 挡。
输入轴转速传感器故障：ECU停止发动机减小转矩控制。 油液温度传感器出现故障：按80℃到100℃作为代替信号 控制。
② 执行机构失效 换挡电磁阀故障:两种处理方法： a、不论有几个阀出故障，ECU均停止所有换挡电磁阀工作，
挡位由操纵手柄决定； b、其中一个失效，其他阀仍工作，仍能自动换挡，但会失

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（2）电流的参考方向 当某支路的电流实际方向难以判断时， 可假定其电流的参考方向。 当电流为正值时，说明实际电流方向与选取的参考方向 相同；当电流为负值时，说明实际电流方向与选取的参考方 向相反。
图1-3 电流的参考方向与实际方向的关系 （a）i＞0 （b）i＜0
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2．电压
电场力把单位正电荷从a点移到b点所做的功称为a、b 两点之间的电压，记为Uab。单位是伏特（V）。电压总是 和电路中的两个点有关。 （1）电压的正方向。电压的正方向由高电位（“+”极性） 指向低电位（“－”极性），即表示电位降落的方向。对 于电阻来说，电压的方向与电阻中电流的方向同，即沿电 流方向，电位降落；逆电流方向，电位升高。 （2）电压的参考方向。
1. 负载状态
I E
（1）电路中的电流:
R0 R
（2）电源的端电压:U1=E-IR0
（3）电源的输出功率：若不计线路损失，即电源的输出功率 等于负载的消耗功率 。
图1-6 电路的负载状态
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图1-7 电路的短路状态
2.短路状态 （1）电源中的电流IS最大，但对外输出电流I为零（最小）。
IS=E/R0 （2）电源和负载的端电压均为零，即U1=E—ISR0=0，U2=0 。 （3）电源的输出功率P1=U1I=0，负载所消耗的功率P2=U2I=0。
2W以下的电阻，以自身体积大小来表示功率。在电路图 上表示电阻功率时，采用如下图符号。
（4）电阻允许误差标志符号（见书上表1-3）
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3.可变电阻（电位器）
①X型：直线型。 ②Z型：指数型。 ③D型：对数型。
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4.电阻的测量和计算
图1-15 用欧姆表测量电阻 （a）断开电源（b）断开电源一端

汽车电控技术
绪论
一、现代汽车电子技术应用状况
❖ 2．在底盘上的应用
❖ 1．在发动机上的应用
❖ （1）电控自动变速器（ECT）
❖ （1）电子控制喷油装置（EFI） ❖ （2）电子转向助力系统
❖ （2）电控点火系统（ESA） ❖ （3）汽车防滑控制系统
❖ （3）怠速控制系统（ISC） ❖ （4）适时调节的自适应悬挂系统
❖ 电控汽油喷射系统的分类与组成 ❖ 电控汽油喷射发动机空气供给系统的组成、结构、工作原理 ❖ 电控汽油喷射发动机燃油供给系统的组成、结构、工作原理 ❖ 电控汽油喷射发动机电子控制系统的组成、结构、工作原理 ❖ 智能型电子节气门的结构、工作原理 ❖ 汽油机缸内直喷系统的结构、工作原理
1.1 概述
❖ 1.1.1 电控汽油喷射系统的分类
❖ 1.1.2 电控汽油喷射系统的组成
❖ 电控汽油喷射系统由3个子系统组成： ❖ 空气供给系统 ❖ 燃油供给系统 ❖ 电子控制系统
❖ 电子控制系统 ❖ 传感器 ❖ 开关信号 ❖ 电子控制单元 ❖ 执行器
1.2 电控汽油喷射的空气供给系统
❖ 1.2.1 空气计量装置
❖ 1．空气流量计（AFS）
❖ （4）电控柴油喷射系统
❖ （5）自适应巡航控制系统（ACC）
二、汽车电子技术应用的发展趋势
❖ 1．微处理机技术 ❖ 2．传感器技术 ❖ 3．软件新技术应用 ❖ 4．智能汽车及智能交通系统（ITS）的研究及应用 ❖ 5．数据传输载体方面的电子新技术应用 ❖ 6．汽车车载电子网络
第1章 电子控制汽 油喷射系统
❖ 电控汽油喷射系统对汽油泵运转控制的基本要求是：只有当 发动机处于运转状态时，汽油泵才运转，若发动机不工作， 即使接通点火开关，汽油泵也不工作。

入 D0
0 1 0
A/D 5V
模 拟 量 2.5V 输 入
A/D转换与D/A转换 DA转换器
DA转换器的性能指标
DA转换器
转换精度 转换速度
位数越高，输出的精度就越高 常见的DA：8位、12位、16位
单次输出电压的需要时间越短 转换速度快 输出更高频率的模拟信号
电脑
0 1
D1
量 输
D0 入
CPU
2.5V/0.25=10
A/D转换与D/A转换 AD转换器
模
0
D3 数
拟 量 输 入
5V A/D
1 0 1
D2 字
D1
量 输
D0 入
电脑 CPU
A/D转换与D/A转换 AD转换器
模
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拟 量 输 入
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A/D 5V
模 拟 量 2.5V 输 入
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A/D
模 拟 量 2.5V 输 入
A/D转换与D/A转换 DA转换器
数 D3
1
电脑 CPU
字 D2
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D1
1 0 1 0
A/D 5V
y*0.25
模 拟
量
输
入
A/D转换与D/A转换 DA转换器
数 D3

电机与变压器
总结词：电机与变压器是汽车电工电子技术中常用的 设备，具有特定的工作原理和应用场景。
详细描述：电机是将电能转换为机械能的装置，分为直 流电机和交流电机两大类。直流电机通过电刷和换向器 实现电流方向的改变，产生旋转磁场，驱动转子转动。 交流电机则是通过定子磁场和转子电流相互作用产生转 矩，实现能量的转换。变压器则是利用电磁感应原理实 现电压、电流和阻抗变换的设备，由铁芯和绕组组成， 具有变压、变流、变阻抗等作用。在汽车中，电机主要 用于启动、发电机、雨刷等，变压器则用于调节电压和 电流，保证用电设备的正常运行。
数字信号与数字电子技术
数字电路分析方法
数字信号是离散的物理量，数字电子 技术主要研究数字信号的处理、传输 和变换。
包括逻辑代数法、真值表法等，用于 分析数字电路的性能和参数。
数字电子器件
包括逻辑门电路、触发器、寄存器、 计数器等，这些器件在数字电路中起 到关键作用。
微机原理与接口技术
微机的基本组成和工作原理
故障排除
根据故障诊断结果，采取相应的措施 排除故障，如更换损坏的元件、修复 线路或重新编程控制单元等。
汽车电子控制系统的性能测试与优化
性能测试
使用专业的测试设备和方法，对汽车电子控 制系统的各项性能指标进行测试，如加速性 能、制动性能、排放性能等。
性能优化
根据性能测试结果，对电子控制系统进行相 应的调整和优化，提高汽车的动力性、经济 性和安全性。
同驾驶。
02
汽车电工技术基础
电路的基本概念
总结词
电路的基本概念是学习汽车电工电子技术的基础，包括电流、电压、电阻、电容、电感等。
详细描述
电流是电荷在导体中的流动，是形成电路的基本条件。电压是推动电流流动的能量，是电场对电荷的作用力。电 阻是导体对电流的阻碍作用，与导体的材料、长度、截面积等有关。电容和电感是电路中存储电荷和能量的元件， 具有特定的性质和作用。

2．电阻的单位
电阻的单位为欧姆（Ω），简称欧。
1kΩ 103Ω
1MΩ 106Ω
1.1.1 电阻元件
3．电阻常见的标注方法
（1）直标法
是用阿拉伯数字和单位符号在电阻器表面直接标出标称 阻值。
（2）色环法
是用不同颜色的环在电阻器的表面标出标称阻值和允许 误差。
颜色
黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 金 银 无色
第1章 汽车常用电气元器件 第2章 汽车电路基础 第3章 正弦交流电路 第4章 磁路及电磁器件 第5章 二极管与晶体管控制电路 第6章 发电机与电动机
第7章 数字电路基础 第8章 汽车电子控制技术简介
❖了解电阻的分类与标记 ❖掌握电容的表示方法 ❖了解电感的基本特性 ❖了解电阻、电容、电感在汽车上的应用 ❖掌握指针式万用表测量电阻的方法 ❖了解半导体和PN结的基本知识 ❖掌握二极管的符号及特性 ❖了解特殊二极管在汽车电路中的应用 ❖了解三极管的三种工作状态
表1-1
第一位 有效数字
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 — — —
四色环电阻色环各位含义
第二位 有效数字
倍乘数
允许误差%
0
×100
—
1
×101
1
2
×102
2
3
×103
—
4
×104
—
5
×105
0.5
6
×106
0.2
7
×107
0.1
8
×108
—
9
×109
—
—
×10-1
5
—
×10-2
10
—
—
20
1）四色环电阻 例如：红、红、红、银四环,如图所示 其表示的阻值为22×102=2200Ω，允许偏差为±10%；

4
四、汽车电子控制系统的类型
按控制器的 控制目标分
降低排放与油 主要指发动机控制系统，变 耗的控制系统 速器控制系统
提高安全与舒 适性的控制系 统
底盘控制系统，安全气囊等
汽车信息系统 电子仪表，车载GPS，电子 地图等
5
第一章
• 第一节 汽车电子控制系统概述
一、汽车电子控制系统的组成 由传感器，控制器，执行器组成。
3
四、汽车电子控制系统的类型
按被控对 象所属的 汽车部位 分
发动机电子 控制系统
底盘电子控 制系统
车身电子控 制系统
点火控制系统
燃油喷射控制系统
怠速控制系统
排放控制系统
制动防抱死控制系统（ABS） 防滑转控制系统（ASR） 悬架电子控制系统
动力转向电子控制系统 巡航控制系统
自动空调 电子仪表 安全气囊 电子防盗
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2 霍尔式传感器结构及工作原理
结构原理分析：
此传感器为霍尔
效应式传感器，由
永久磁铁、霍尔元
件、信号轮、集成
磁铁
放大电路等组成。
叶轮在转动时“间 断”地阻挡磁场， 使得霍尔元件间断 地产生高低变化的 矩形波信号。
霍尔元件及 放大电路
b)磁路接通时
叶轮 a)磁路截断时
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2）工作原理
叶片进入气隙，磁场被旁路，霍尔电压为0，输出高电平 叶片离开气隙，磁场穿过霍尔元件，产生霍尔电压，输出 低电平。
类型 可变电阻式 触点开关式 综合式
30
触点开关式节气门位置传感器
31
输出特性
32
综合式节气门位置传感器结构
33
综合式节气门位置传感器输出特性
34

过不断调节制动压力，使车轮始终处于滚动状态，从而保持车辆稳定性和转向能力。
电子稳定程序（ESP）
电子稳定程序的组成
由轮速传感器、转向传感器、纵向加速度传感器和横向加速度传感器等组成。这些传感器用于检测车辆的运行状 态和驾驶者的意图，电子控制单元根据这些信息计算出最佳的制动力和发动机扭矩，并控制相应的执行器。
02
学生应具备汽车电子控制系统设计、开发和应用的能力，能够
根据实际需求进行系统分析和优化。
素质目标
03
培养学生的创新意识、团队协作和沟通能力，提高学生的职业
素养和综合素质。
02
汽车电子控制系统概统定义
指通过电子电路和电子装置对汽车各 个系统进行控制的一套完整的系统。
防抱死制动系统（ABS）
防抱死制动系统的组成
由轮速传感器、制动压力调节器和电子控制单元组成。轮速传感器用于检测车轮转速， 制动压力调节器用于控制制动液压，电子控制单元负责接收传感器信号并计算最佳制动
压力。
防抱死制动系统的功能
防抱死制动系统的主要功能是在制动过程中自动调节制动压力，防止车轮抱死。在紧急 制动或路面湿滑的情况下，如果车轮抱死，会导致车辆失控或侧滑。防抱死制动系统通
车载娱乐系统
总结词
介绍车载娱乐系统的组成、工作原理及特点。
详细描述
车载娱乐系统由音响、导航、多媒体播放器等组成，能够提供音乐 、广播、电影等多种娱乐功能，满足驾乘人员的休闲需求。
总结词
分析车载娱乐系统在汽车中的重要性和应用情况。
车载娱乐系统
• 详细描述：车载娱乐系统是汽车休闲配置中的重要组成部 分，其性能优劣直接影响到驾乘人员的休闲体验。随着消 费者对汽车休闲娱乐性能需求的提高，车载娱乐系统的应 用越来越广泛。