《現代汽車電子技術概論》主講教師：靳濤院系：電氣信息學院課程性質：全校選修課2/4/20231第1節汽車電子技術的發展概況

1.概述從第一輛汽車誕生到現在已有100多年的歷史。現代汽車技術是現代高科技迅速發展的集中表現，它實際上是機械、電子、計算機、控制工程、材料工程、生物工程和信息技術等多學科技術交叉的產物。現代汽車是架在四個車輪上的計算機控制系統。2/4/20232第二章汽車發展史§2.1汽車的產生和演化

§2.2世界汽車工業的形成和發展

§2.3汽車史上的三次重大變革

§2.4我國汽車工業及其發展前景

§2.5世界汽車工業發展趨勢2/4/20233

§2.1汽車的產生和演化

現代汽車的方面經歷了幻想、探索、誕生、完善四個階段。

一、幻想期1.運輸方式的飛躍（撬輪子發明牛馬車出現）秦始皇－－銅馬車，三國時的“木牛流馬”等。如下圖。2.車的設想二、探索期風帆車

1600年，荷蘭人西蒙.

斯蒂芬，發明雙桅桿風帆車。2/4/202342.蒸汽汽車1712年，英國人托馬斯.紐科門發明蒸汽機。1769年法國人古諾發明第一輛蒸汽汽車。1774年英國發明家瓦特研制出具有真正意義的動力機械

——蒸汽機。2/4/20235三、誕生和完善期

1.汽車的誕生1801年法國化學家勒本提出以煤氣為燃料的內燃機工作循環原理；1838年英國人巴尼特研制勒原始的兩沖程煤氣機；1860年，法國技師列諾爾制成第一輛實用的常壓煤氣發動機，并申請專利，開始批量生產，使內燃機商品化。1862年法國人羅徹斯發表四沖程發動機循環理論，并取得專利；2/4/202361885年：卡爾.奔馳（德國）單缸四沖程內燃機，三輪汽車奔馳（Benz,CarlFriedrich），德國工程師，出生于一個火車司機家庭，年青時受過技術方面的教育。1878年開始研究新型內燃機，1879年首次研制成功火花塞點火內燃機。1882年開始嘗試把發動機安裝在三輪車上，1885年他的三輪車試制成功，并于1886年1月29日獲得專利，被公認為汽車的誕生日；1887年開始把汽車作為商品出售；1894年生產出著名的“維洛”小客車，后置發動機、雙人座、并且首先采用了橡膠充氣輪胎。2/4/202371892年：魯道夫.狄賽爾（德國）柴油機發明專利，四沖程柴油機魯道夫.狄塞爾（RudolfDiesel，1858-1913)，德國著名熱機工程師,柴油機的發明者。1892年,狄塞爾取得了用壓縮空氣點燃煤粉提供動力的機械裝置的專利.一年后,奧古斯堡的MAN公司依據他的原理制造了第一臺發動機.狄塞爾卒于1913年,其他人繼承了他的工作.1924年,在柏林汽車展上展出了MAN公司制造的第一臺狄塞爾卡車發動機(柴油機).與此同時在曼海姆,一臺帶預燃燒室的狄塞爾發動機被裝載了奔馳車上。2/4/20238

2.汽車的發展完善

20世紀初，銷量最大的還是蒸汽汽車，電動汽車也比內燃汽車發展充分。在歐洲的城市公共交通中，電車占著優勢。德國人發明汽車，但在汽車發展初期，貢獻最多的是法國人。

1889年法國人標致研制成功齒輪變速器；1891年法國人首次采用前置發動機后驅動，開發出摩擦式離合器；1895年開發出充氣式橡膠輪胎；1898年雷諾車采用變速箱、萬向節傳動軸和齒輪主減速器。2/4/202393.汽車的大量生產美國人奧茲（olds）于1897年創立奧茲汽車公司，1901年生產和銷售425輛奧茲莫比爾（oldsmobile）牌轎車，1905年達6500輛，開始了汽車大量生產的新紀元。1908年被并入通用汽車公司。

1913年福特發明勒科學設計的汽車流水生產線。福特T型轎車從1908年到1927年共生產1500萬輛，一直到20世紀60年代才被德國大眾公司的甲殼蟲所打破。2/4/202310§2.2世界汽車工業的形成和發展

汽車工業的形成

1.19世紀末20世紀初歐洲、美國相繼出現一批汽車制造公司

1891年法國標志汽車公司（標志創立）；1898年法國雷諾汽車公司（雷諾三兄弟）；1899年意大利菲亞特汽車公司；1897年德國歐寶汽車公司；1906年英國勞斯-萊斯汽車公司；1919年法國雪鐵龍汽車公司。2/4/202311二、汽車工業的發展

1.美國汽車工業高度發達。

2.歐洲汽車工業興起和大發展。大眾汽車公司的“甲殼蟲”volkswagen風靡全球。

3.日本汽車工業騰飛。

4.汽車工業發展重心由發達國家向發展中國家轉移。如中國。2/4/2023122.德國著名汽車公司（1）戴姆勒-奔馳汽車公司

1883.10本茨創建；

1890年戴姆勒創建發動機公司；1926.6兩公司合并，本部在斯圖加特。（2）大眾汽車公司

1937.5波爾舍創建；品牌：大眾、奧迪、西亞特、斯柯達等。2/4/202313§2.3汽車史上的三次重大變革

汽車誕生于德國，成長與法國，成熟于美國，興旺于歐洲，挑戰于日本。

流水線大批量生產:福特Ｔ型車汽車產品多樣化:大眾甲克蟲精益的生產方式:物美價廉的經濟型轎車2/4/202314§2.4我國汽車工業及其發展前景

在舊中國，幾乎沒、有自己生產的汽車，更談不上汽車工業。僅有些從國外進口的汽車。

一.舊中國的汽車制造業2/4/202315新中國汽車工業的崛起

20世紀50年代，中國開始建立自己的汽車工業。回顧50年的歷史，中國汽車工業經歷了從無到有、從小到大，創建、成長和全面發展、高速發展四個歷史階段，取得了舉世矚目的成就。2/4/202316創建階段（1949～1965年）基本特征：

建立了一汽、實現汽車工業零突破；繼而建立南汽、上汽、濟汽、北汽。

1956年7月13日國產第一輛解放牌載貨汽車駛下總裝配生產線，從此結束了中國自己不能制造汽車的歷史。1966年以前，汽車工業共投資11億元，形成一大（一汽）四小（南汽、上汽、北汽和濟汽）5個汽車制造廠，年生產能力近6萬輛、9個車型品種。1965年底，全國民用汽車保有量近29萬輛。2/4/202317成長階段（1966～1980年）

基本特征：

興建二汽、川汽、陜汽和陜齒三個主要生產軍用越野車的三線汽車廠；開發礦用自卸車和重型汽車。

1966～1980年生產各類汽車累計163.9萬輛；1980年全國民用汽車保有量169萬輛，其中：載貨汽車148萬輛。1975年東風140型卡車

2/4/2023183.改革開放階段（1982～1993年）

在改革開放方針指引下，汽車工業進入全面發展階段，主要體現在：汽車老產品（解放、躍進、黃河車型）升級換代；調整商用車產品結構，改變“缺重少輕”的生產格局；建設轎車工業，引進技術和資金，生產國產轎車形成生產規模；行業管理體制和企業經營機制改革，汽車、摩托車車型品種、質量和生產能力大幅增長。

2/4/202319計算機發展史

1946年，美國物理學家莫奇利任總設計師，研制成功世界上第一臺電子管計算機ENIAC;第二代晶體管計算機(1956-1963);第三代集成電路計算機(1964-1971);第四代大規模集成電路計算機(1971-現在)2/4/202320一、電控系統的基本組成與類型二、傳感器的類型及功用

三、電子控制單元（ECU）的基本功能四、執行元件的類型

第3節汽車電控系統的基本組成2/4/202321電控系統的基本組成

基本組成

任何一種電子控制系統，其主要組成都可分為信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）和執行元件三部分。一、電控系統的基本組成與類型信號輸入裝置（傳感器）電子控制單元（ECU）執行元件2/4/202322信號輸入裝置——各種傳感器，采集控制系統的信號，并轉換成電信號輸送給ECU；

電子控制單元——ECU，給各傳感器提供參考電壓，接受傳感器信號，進行存儲、計算和分析處理后執行器發出指令；

執行元件——由ECU控制，執行某項控制功能的裝置。

2/4/202323類型：開環控制系統的控制方式比較簡單，ECU只根據傳感器信號對執行元件進行控制，而控制的結果是否達到預期目標對其控制過程沒有影響。

開環控制——ECU根據傳感器的信號對執行器進行控制，但不去檢測控制結果；

閉環控制——也叫反饋控制，在開環的基礎上，它對控制結果進行檢測，并反饋給ECU。2/4/202324給傳感器提供電壓，接受傳感器和其他裝置的輸入信號，并轉換成數字信號；儲存該車型的特征參數和運算所需的有關數據信號；確定計算輸出指令所需的程序，并根據輸入信號和相關程序計算輸出指令數值；將輸入信號和輸出指令信號與標準值進行比較，確定并存儲故障信息。向執行元件輸出指令，或根據指令輸出自身已儲存的信息；自我修正功能（學習功能）。三、電子控制單元（ECU）的基本功能2/4/202325噴油器、點火器、怠速控制閥、巡航控制電磁閥、節氣門控制電動機、EGR閥、進氣控制閥、二次空氣噴射閥、活性炭罐排泄電磁閥、油泵繼電器、風扇繼電器、空調壓縮繼電器、自診斷顯示與報警裝置、儀表顯示器等。四、執行元件的類型

2/4/202326車輛：先進的車輛系統，包括導航系統、報警系統、安全氣囊、視覺增強、自動巡航和自動避撞系統等。

交通參與者：駕駛員及行人輔助系統。

道路：先進的交通系統及道路管理系統，包括導航系統、電子收費系統、交通管理系統、交通支援系統。

2/4/202327ＥＴＣ系統2/4/202328

自動避撞系統利用裝于車輛上的傳感器及計算機控制器