第1次课 汽车电子控制技术发展历程
汽车电子控制技术的发展与应用
汽车电子控制技术的发展与应用一、引言汽车作为现代社会中不可或缺的交通工具，它的发展与技术密不可分。
其中，汽车电子控制技术是汽车技术的重要组成部分。
本文将从汽车电子控制技术的发展历程、应用与未来发展趋势等方面进行阐述。
二、汽车电子控制技术的发展历程车辆电子控制技术可以追溯到20世纪60年代。
此时，汽车仍然采用机械控制，例如油门和刹车踏板都是通过机械杠杆和链接杆件进行操作。
但随着计算机技术的崛起，它们被应用到汽车控制系统中。
在20世纪80年代，汽车电子控制系统（ECS）开始在高端汽车上应用，例如奔驰、宝马和奥迪等高档品牌。
这些系统包括诸如车辆动态控制系统（VDCC），定速巡航控制系统（CCS）和电气控制单元（ECU）等组件，使汽车安全控制和性能得到显著提高。
随着计算机芯片和传感器技术的不断革新，汽车电子控制技术得到了进一步发展。
汽车电子控制系统的核心部件是发动机控制单元（ECU），它可以实时监测发动机的工作状态，从而调整功率输出、提高油耗效率和降低排放等。
而车载无线通讯技术更是在车辆广泛应用后萌芽，具有更强的数据交换和互联网功能，方便用户实现更为细致、快速的车辆管理。
三、汽车电子控制技术的应用1、发动机控制系统发动机控制单元（ECU）是汽车发动机控制的核心。
它通过丰富的传感器数据和电路系统，实现对喷油、点火和气门等部件的精准控制。
这样，ECU便可以实现对车辆功率、油耗和排放等的调节，以提高车辆的性能和经济性。
2、车身控制系统随着计算机芯片技术的飞速发展，车身控制系统得到了很大的发展。
它通过车身传感器检测车辆的速度、行驶情况和天气环境等因素，向发动机控制单元发出指令，实现对车身的控制。
例如，自适应巡航控制系统（ACC）可以根据前方交通情况自动控制车速和车距等，实现更为安全的行车。
3、车载娱乐与信息系统车载娱乐与信息系统是近年来汽车电子控制技术的一个重要方向。
随着互联网技术的涌入，车载娱乐与信息系统不仅可以提供丰富的多媒体体验，还可以实现广泛的数据交互。
汽车电子控制技术概述
汽车电子控制系统的分类
按控制功能分类
可分为发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和信息娱乐系统等。
按控制方式分类
可分为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统是指ECU根据传感器信号和 预定算法计算出控制量，直接发送给执行器；闭环控制系统是指ECU根据传感器 信号和执行器反馈信号进行比较，调整控制量，以达到更好的控制效果。
用于检测汽车运行状态和驾驶员操作，并将 信号传输给电子控制单元（ECU）。
汽车电子控制系统的核心，负责接收传感 器信号、处理数据、发出控制指令。
执行器
通信总线
根据ECU发出的指令，执行相应的动作，如 喷油、点火、怠速控制等。
用于ECU与其他汽车电子系统之间的信息交 换。
汽车电子控制系统的功能
01
02
一旦传感器检测到异常情况，如有人 非法入侵或车辆被移动，防盗报警系 统会立即发出警报，提醒周边行人或 车主采取措施。
防盗报警系统通常配备各种传感器， 如震动传感器、门窗传感器等，以监 测车辆的状态。
汽车导航系统
汽车导航系统是一种车载电子设 备，用于提供行车路线指引和定
位服务。
汽车导航系统通过GPS技术实时 获取车辆位置信息，并根据预设
汽车电子控制技术概述
• 引言 • 汽车电子控制系统概述 • 汽车发动机电子控制系统 • 汽车底盘电子控制系统 • 汽车车身电子控制系统 • 汽车电子控制技术的未来发展
01
引言
主题简介
汽车电子控制技术是指应用电子技术对汽车发动机、底盘、 车身和电气设备等进行控制，以提高汽车的动力性、经济性 、安全性、舒适性和排放性能的技术。
20世纪90年代
随着计算机技术的普及，汽车电子控制技术进入智能化阶段，出现了 智能化的发动机控制系统、自动巡航系统、导航系统等。
汽车电子控制技术吉林大学
发动机最佳电子控制（发动机管理系统 ）：点火、空燃比、废气再循环、怠速、 爆震、喷射等
柴油机最佳电子控制
离合器电子控制：自动离合器，自动 分离、结合 自动变速控制 巡航控制 转向控制：车速感应动力转向—>电子 控制动力转向
发动机和传动系的综合控制：涉及车 上网络通信
授课教师：张洪坤
绪论
第一章 概 述
例：地址总线为8条，内存的存储单元总数为28 地址总线为16根，内存的存储单元总数为 216=65536个即64K字节。单向
③控制总线CB：用于传送各种控制信息。CPU 发出的控制命令及其他部件向CPU发出的请求 信息均须通过控制总线来传递。命令：读数据 写数据、发地址。由一些不同方向的单向信号 线组成。三总线又合称为系统总线。
授课教师：张洪坤
绪论
第一章 概 述
三、汽车上采用电子装置的好处： 1. 改善排汽污染、节约能源 2. 提高安全性、方便操纵性 3. 创造了更加舒适的乘车环境、实现了故障诊断 维修与报警。
授课教师：张洪坤
绪论
第一章 概 述
第二节 基础知识
一、电子计算机基础知识
（一）计算机基本组成：中央处理器、程序存储器、数据存储
b. 可编程ROM（PROM）：出厂时未写入程序，只能由用户进 行一次性写入，一旦写入便不可更改。
c. 可擦写可编程ROM（EPROM）:可由用户反复地写入程序又 分 为两类：紫外线擦除 EPROM 电擦除E2PROM FLASH
授课教师：张洪坤
绪论
第一章 概 述
②RAM（Random Access Memory）：读写存储器或 随机存取存储器，用于存放现场输入、输出的数据、运 算的中间结果以及各种临时性信息。
《汽车电子控制技术》电子教案设计
《汽车电子控制技术》课程教案学院职业技术学院专业汽车维修工程教育教师王忠良河北师范大学职业技术学院机械系作为传感器的输出信号可以消除蓄电池电压方法二：如图所示。
直接用传感器滑臂上的输出电压作为传感器的输出信号电压。
该电路中的．涡流式空气流量传感器的测量原理在稳定的流体中放置一圆柱状物体后，在其下游的流体就会产生相互平行的两列涡旋，而且涡旋交替出现，这种物理现象叫卡尔曼涡流。
流速与涡流频率之间具有如下关系：dV S f t ．涡流式空气流量传感器的分类根据涡流频率的检测方法不同，汽车用涡流式空气流量传感器分为光电式和超声波式两种类．光电检测涡流式空气流量传感器的结构原理光电式空气流量传感器主要由整流栅、涡流发生器、反射镜等组成。
其中发光二极管、光敏晶体管、反射镜构成了涡流频率的检测器。
．超声波检测涡流式空气流量传感器的结构原理所示。
超声波式空气流量传感器主要由整流栅、涡流发生器、超声波发生器、超声波集成电路、进气温度传感器、大气压力传感器等组成。
其中超声波发生器、集成电路用于检测卡尔曼涡流的频率。
设置旁通空气道的目的是为了调节传感器的气体流通截面积，以适应不同排量发动机的需要。
当由发射器发射的超声波通过进气流到达到超声波接收器时，由于涡流的影响，使接收器接收到超声波信号的时间（即单个波的相位）和时间之差（即相邻波之间的相位差）发生变化，而且此时间和时间之差的变化与涡流频率成正比。
集成电路据此可计算出涡流的频率。
当进气流中没有涡流时，接收器接收到的超声波的相位、相位差和发射器发射的超声波完全相曲轴与凸轮轴位置传感器是电控汽油喷射系统中必不可少的传感器。
当时，首先必须知道哪缸的活塞即将到达排气上止点；当ECU控制火花塞跳火时，首先必须知道哪缸的活塞即将到达压缩上止点，然后再根据曲轴转角信号控制喷油和点火。
（一）曲轴与凸轮轴位置传感器的功用与分类Crankshaft Position Sensor）又称为发动机转速与曲轴转角传感器，其功②怠速稳定性修正：怠速稳定性修正就是为了保证发动机怠速运转平稳而对点火提前角进行的修正。
汽车电子控制技术
汽车电子控制技术第一篇：汽车电子控制技术的发展汽车电子控制技术是指利用电子设备控制汽车的运行，包括发动机控制、变速箱控制、底盘控制、车身掌控等方面。
汽车电子控制技术的发展可以追溯到上世纪70年代，当时美国的汽车工业处于迅速发展的阶段，各大汽车厂商互相竞争，推出了各种各样的新型汽车。
而在这个过程中，电子控制技术逐渐成为了汽车制造的重要领域之一。
最初的汽车电控技术主要是利用传感器收集车辆数据，然后通过一些简单的逻辑电路来控制发动机和车身的运行，但是这种技术的局限性很大。
到了上世纪80年代，随着计算机技术的发展，微处理器和现场可编程控制器（PLC）开始被广泛应用于汽车电子控制技术领域。
由此，汽车的控制系统逐渐从简单的逻辑电路转向了可编程电子设备和微处理器控制。
上世纪90年代，汽车电子控制技术得到了飞速发展。
工程师们开始利用器件集成技术将所有的控制单元集成到一个控制模块中，从而大大降低了汽车控制系统的体积和成本。
到了21世纪，汽车电子控制技术得到了更加迅速和深刻的发展。
现在，汽车制造商已经可以利用高级计算机、大型数据库以及云计算技术来收集和处理车辆数据，同时也可以利用人工智能和机器学习技术来优化汽车的控制系统。
总的来说，汽车电子控制技术的发展一直在不断地加速。
未来，我们可以期待看到更加智能化、自主化和绿色化的汽车出现在我们的生活中。
第二篇：汽车电子控制技术的挑战与未来虽然汽车电子控制技术已经取得了巨大的进步，但是它所面临的挑战也越来越多。
首先，汽车电子控制技术的复杂性越来越高。
现代汽车已经被装备上了各种各样的传感器、控制器和回馈系统，这些设备间的互动也变得非常复杂。
对此，汽车制造商需要尽可能地简化和优化汽车控制系统，确保它们可以同时高效地工作。
其次，保护汽车的数据安全也变得越来越重要。
现代汽车的数据量越来越大，包括驾驶习惯、车辆位置、车辆状况等等，这些数据的泄露可能会影响到汽车及其驾驶员的安全。
汽车制造商需要采取有效的措施来确保汽车数据的隐私和安全。
汽车电子控制技术基础
汽车电子控制技术基础汇报人：日期:•汽车电子控制技术概述•汽车发动机电子控制系统•汽车底盘电子控制系统•汽车车身电子控制系统•汽车网络与通信系统目•汽车电子控制系统实例分析录汽车电子控制技术概述01CATALOGUE汽车电子控制技术开始起步，主要应用于发动机的燃油喷射和点火系统。
20世纪60年代汽车电子控制技术逐渐成熟，开始应用于自动变速器和制动系统。
20世纪70年代汽车电子控制技术进入快速发展阶段，开始应用于车身和底盘控制系统。
20世纪80年代汽车电子控制技术进入多元化发展阶段，开始应用于智能驾驶和网络控制系统。
20世纪90年代汽车电子控制技术的发展历程汽车电子控制技术的应用范围包括燃油喷射、点火、进气、排气等控制系统，以提高发动机性能和降低燃油消耗。
发动机控制系统底盘控制系统车身控制系统智能驾驶系统包括制动、转向、悬挂等控制系统，以提高车辆操控性和稳定性。
包括安全、舒适、娱乐等控制系统，以提高车辆安全性和舒适性。
包括导航、感知、决策等控制系统，以实现自动驾驶和智能交通。
未来的汽车电子控制系统将更加高度集成化，实现各项控制功能的综合优化。
高度集成化软件化发展网络化发展未来的汽车电子控制系统将更加依赖于软件技术，实现更加智能化的控制。
未来的汽车电子控制系统将更加网络化，实现车辆与车辆、车辆与道路基础设施之间的信息交互。
03汽车电子控制技术的未来发展趋势0201汽车发动机电子控制系统02CATALOGUE发动机电子控制系统主要由传感器、控制器、执行器组成。
传感器负责采集发动机的工作状态，控制器根据采集到的信号判断发动机的工作状态，并发出控制指令，执行器根据控制指令调节发动机的工作。
组成传感器将发动机的各项参数（如温度、压力、转速等）转化为电信号，传输给控制器。
控制器根据预设的控制策略，对这些信号进行处理，并发出控制指令。
执行器根据控制指令调节发动机的工作，例如点火、喷油等。
工作原理发动机电子控制系统的组成及工作原理单点喷射（SPI）和多点喷射（MPI）策略在单点喷射系统中，所有的喷油器都连接到同一个喷射点，而在多点喷射系统中，每个气缸都配备一个喷油器。
《汽车电子控制技术》电子教案
《汽车电子控制技术》课程教案学院职业技术学院专业汽车维修工程教育教师王忠良河北师范大学职业技术学院机械系第三节燃油喷射电子控制系统的结构原理一、空气流量传感器作用：检测进入汽缸的空气流量。
空气流量传感器将空气流量变为电信号输入ECU，ECU根据空气流量传感信号决定基本喷油量和点火时间。
（一）空气流量传感器分类根据检测进气量的方式不同，空气流量传感器分为D型（即压力型）和L型（即空气流量型）两种类型。
“D”型来源于德文“Druck（压力）”的第一个字母，是利用压力传感器检测进气歧管内的绝对压力，测量方法属于间接测量法。
装备“D”型传感器的系统称为“D”型燃油喷射系统，控制系统利用该绝对压力和发动机转速来计算吸入汽缸的空气量。
“L”型来源于德文“Luftmengen（空气流量）”的第一个字母，是利用流量传感器直接测量吸入进气管的空气流量。
汽车采用的“L”型传感器分为体积流量型（如翼片式、涡流式）传感器和质量流量型（如热丝式和热膜式）传感器。
（二）翼片式空气流量传感器1．翼片式空气流量传感器的结构安装在空气滤清器与节气门之间的进气管路上翼片式空气流量传感器主要由翼片组件和电位计组件两部分组成。
翼片组件和电位计组件是同轴结构，轴端有盘形回位弹簧。
1）翼片组件由计量翼片和缓冲翼片构成。
计量翼片转过的角度取决于空气流速和回位弹簧的预紧力矩，当进气的作用力与弹簧的回转力平衡时，计量翼片便稳定在某一角度。
空气流量传感器进气通道的旁边还有一个旁通气道。
旁通气道的流通截面积可由一个CO调整螺钉进行调整。
汽油泵开关设置在空气流量传感器内，由滑臂控制。
2）电位计组件当翼片带动电位计转动时，电位计上的滑臂便在电阻片上滑动，使输出电阻变化。
3）工作电路与接线插座图2-194）进气温度传感器图2-192．翼片式空气流量传感器的工作原理电阻转变成ECU接收的电压信号的方法有两种（即空气流量信号的选择方法有两种）：方法一：如图所示。
汽车电子技术-第01章 汽车电子技术的发展
线控系统的结构原理
驾驶员的操作指令通过人机接口转换为电信号传 到执行机构，控制执行机构的动作；传感器感知 功能装置的状态，通过电信号传给人机接口，反 馈给驾驶员。
线控技术的发展
2003年
2002年
2001年
2000年
宝马汽车公司在巴黎车展上展示Z22概念
线控技术的优势
采用线控技术，可以降低部件的复杂性，减
现代汽车：
微处理器为控制核心的控制系统已广泛地运用于汽 车发动机、底盘及车身的各个系统中，汽车已成为机 电一体化的产品。
未来的汽车： 更环保节能、更安全、更舒适，高度智能化，应用 功能强大的微型计算机，其综合处理信息的速度和能 力更高，使各控制系统工作更加协调一致。
1.2 我国汽车电子产业发展特点
为了满足汽车 可靠性与安全 性要求，线控 系统必须采用 容错控制技术， 容错控制设计 方法有硬件冗 余方法和解析 冗余方法2种。
1.4 线控技术实例之EPB
电子驻车制动（Eltctric Parking Brake）
14
EPB开关
16
天合（TRW）
应用车型－大众车系
17
博世（Bosch） Automated Parking Brake APB-Mi
12
制约线控技术的关键技术
传感器技术 总线技术
动力电源技术 容错控制技术
传感器是组成 汽车各电子
线控系统的 系统的ECU
本且重要单元， 如何进行信
汽车电子控制 息通讯及各
系统的控制效 系统如何进
果紧紧依赖于 行集成，在
传感器的信息 很大程度上
采集和反馈精 依赖于总线
度。
技术。
提供足够的电 能保证系统的 稳定运行成为 解决问题的关 键，电动汽车 的深入研究为 此技术的解决 提供了平台。
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主要汽车电子控制系统简介（续）
二、汽车电器装置
电 源
蓄电池：12V、 24V
发电机：直流、交流
起动机
点火装置
汽
车
用电
电 器
设备
照明装置
信号装置
刮水器、洗涤器 暖风与空调器
仪表：电流表(或电压表) 、水温表、 机油压力表、燃油表、车速/里程表等
配电装置：中央配电盒、插接器、导线等
三、汽车电子控制系统
发动机：燃油喷射控制（EFI）、点火系统控制、怠
冷却液温度传感器
通常称为水温传感器，安装在发动机冷却液出水管上，其功用是检测发 动机冷却液的温度，并将温度信号转变为电信号输送给ECU。ECU根据发 动机的温度信号修正喷油时间和点火时间，从而使发动机处于最佳工况下运 行。
爆燃传感器
一般安装在缸体上专门检测发动机的爆燃状况，提供给 ECU，根据信号调整点火提前角。
节气门位置传感器
又称为节气门开度传感器或节气门开关。其作用是测量节气门打开 的角度，提供给ECU作为断油、控制燃油/空气比、点火提前角修正的 基准信号。它实质上是一只可变电阻器和几个开关，安装于节气门体上
曲轴位置传感器
通常安装在分电器内或发动机曲轴前端，是控制系统中最重要的传感 器之一。其作用是检测发动机转速，因此又称为转速传感器；检测活塞上 止点位置，故也称为上止点传感器，包括检测用于控制点火的各缸上止点 信号、用于控制顺序喷油的第一缸上止点信号。
全球卫星定位系统 汽车导航系统 汽车音响 车载收音机 电子组合仪表 抬头显示器 车载TV/DVD/VCD 车载通信系统 车载计算机 后座娱乐系统 智能交通系统设备
四、汽车电气系统的特点
（1）.低压 （2）.直流 （3）.单线制 （4）.负极搭铁
五、汽车电子控制系统的基本组成
电
软件
子
控
制
传感器
系
统
速控制、爆震控制、尾气排放控制（EGR）、增压控
汽
制
车
电
子
底盘：ABS控制，TCS牵引力控制系统、ESP
控
汽车电子稳定系统、电子控制悬架系统、电子
制
控制动力转向系统，4WS四轮转向控制
系
统 车身：全自动空调系统、车辆信息显示系统、汽
车电子灯光控制系统、电动门锁、汽车导航系统、
电动坐椅，
汽车电子控制装置
硬件
ECU
执行器
各个部件作用？
进气压力传感器
进气压力传感器 ，一般安装在节气门 后方，进气总管或共 振腔附近，其作用是 反映进气歧管内的绝 对压力大小的变化， 是向ECU（发动机电 控单元）提供计算喷 油持续时间的基准信 号。
空气流量计
常用的热膜式空气流量传感器，其作用是测量发 动机吸入的空气量，提供给ECU作为喷油时间的基准 信号。
汽车电子成本 ❖普通轿车 20%—30%。 ❖高端轿车 50%以上 ❖新能源轿车 60%以上 ❖ 汽车已由单纯的机械产品发展成了高级的机电
一体化产品，汽车的电子化、智能化、物联网化 已成为现代汽车发展的主要方向
一.汽车电子控制技术的发展
第一个发展阶段，为1974年以前，开始生产技术起点较低的交流 发电机、电子喇叭、汽车收音机、电子点火装置和数字钟等。 第二个发展阶段，1974～1982年，以集成电路和16位以下的微处 理器在汽车上的应用为标志。主要包括电子燃油喷射、自动门锁、 程控驾驶、高速警告系统、自动灯光系统、自动除霜控制、防抱死 系统、车辆导向、撞车预警传感器、电子正时、电子变速器、闭环 排气控制、自动巡航控制、防盗系统、实车故障诊断等电子产品。 第三个发展阶段，1982～1995年，微电脑在汽车上的应用日趋可 靠和成熟，并向智能化方向发展。开发的产品有胎压控制、数字式 油压计、防睡器、牵引力控制、全轮转向控制、直视仪表板、声音 合成与识别器、电子负荷调节器、电子道路监视器、蜂窝式电话、 可热式挡风玻璃、倒车示警、高速限制器、自动后视镜系统、道路 状况指示器、电子冷却控制和寄生功率控制等。 第四个发展阶段，1995~至今，智能化电子控制，无人驾驶系统、 车联网技术等
汽车电子 控制技术
汽车电子控制技术是以汽车构造 、电工学、电子学、计算机技术、传 感器技术、控制技术、通信技术、网 络技术为基础，研究现代汽车电器、 电子控制系统、嵌入式系统及车载网 络的组成、构造、原理、特性、检测 和使用的一门专业课。
▪ 汽车电子化是汽车技术快速发展进程中的一 个里程碑，现代汽车水平的高低可以用汽车电子 化的程度来衡量。
动力传动总成控 底盘电子控制系 车身电子控制系Leabharlann 制系统统统
车载汽车 电子装置
发动机管理系统 自动变速器控制系 统 动力总成控制系统 自动巡航控制系统
电控悬架系统 电控动力转向系统 四轮转向系统 防抱死制动系统 牵引力控制系统 驱动防滑控制系统 电子稳定程序 轮胎压力监测系统 碰撞警示与预防系 统
电控安全带 安全气囊 电动门窗 电动座椅 电动后视镜 自动照明系统 自动空调系统 自动雨刮系统 智能防盗系统 倒车雷达 疲劳监视报警系统 红外夜视系统
氧传感器
其作用是检测排气中的氧浓度，提供给ECU作为控制燃油/空气比在最 佳值（理论值）附近的基准信号。氧传感器一般包括一根加热氧化锆元件 的热棒，加热棒受（ECU）电脑控制，当进气量小（排气温度低）时电流 流向加热棒加热传感器，使能精确检测氧气浓度。
进气温度传感器
它安装在进气管路中，其功用是检测进气温度，并将温度信号变换为 电信号输送给ECU。进气温度传感器信号是各种控制功能的修正信号。如 果进气温度传感器信号中断，就会导致热（冷）起动困难、废气排放量增 大。
六、汽车电子技术的发展趋势
▪ 总线化和中央电子控制单元向汽车电 子的整体化、系统化迈出了革新的一 步
▪ 模块化 ▪ 智能化 ▪ 规范化和高配普及化 ▪ 重视传感器的研发 ▪ “云控制”技术
主要汽车电子控制系统简介（续）
▪ 防抱死制动系统（Anti－lock Braking System）
➢ 通过安装在各车轮或传动轴上的转速传感器检测各车轮的转速， 计算车轮滑移率，并与理想的滑移率相比较，做出增大或减小制 动器制动压力的决定，命令执行机构及时调整制动压力，以保持 车轮处于理想的制动状态