汽车电子学-绪论-钟再敏

1、汽车学院汽车学院钟再敏，沈勇，陈慧，魏学哲钟再敏，沈勇，陈慧，魏学哲同济大学同济大学2014 2014 年年 2 2 月月汽车电子学汽车电子学2同济大学 汽车学院College of Automotive, Tongji University讲授: 钟再敏 教授m_教材:王绍銧，李建秋，夏群生等. 汽车电子学. 北京: 清华大学出版社(第2版). 2011. 汤姆 登顿. 汽车电气与电子控制系统. 北京: 机械工业出版社. 2008.4Kai Borgeest. Elektronik in der Fahrzeugtechnik, Hardware, Software

2、, Systeme und Projektmanagement, 2. Auflage. 2010Joerg Schaeuffele ,Thomas Zurawka. Automotive Software Engineering: Grundlagen, Prozesse, Methoden und Werkzeuge effizient einsetzen. Springer Vieweg. 2013.31、汽车电子结构要素（、汽车电子结构要素（3周）周）2、传动控制（、传动控制（3周）周）3、内燃机控制（、内燃机控制（5周）周）4、底盘控制（、底盘控制（5周）周）5、车用电器（、车用电器

3、（1周）周）分数分配分数分配1、作业、作业 30%2、考试、考试 60%3、出勤、出勤 10%教学安排4目目 录录1.汽车电子系统的发展过程汽车电子系统的发展过程2.汽车电子系统的分类汽车电子系统的分类3.汽车电子系统的结构要素和性能要求汽车电子系统的结构要素和性能要求4.典型控制系统举例典型控制系统举例汽车电子学绪论（绪论（45分钟）分钟）Introduction绪论5目目 录录1.汽车电子系统的发展过程汽车电子系统的发展过程2.汽车电子系统的分类汽车电子系统的分类3.汽车电子系统的结构要素和性能要求汽车电子系统的结构要素和性能要求4.典型控制系统举例典型控制系统举例汽车电子学绪论（绪论（4

4、5分钟）分钟）Introduction绪论6汽车电子系统的发展过程网络智能化网络智能化综合技术综合技术数字化数字化集成电路集成电路模拟电子模拟电子汽车汽车电子系统电子系统19741974年年19821982年年19901990年年20052005年年汽车汽车电器电器19541954年年7汽车电子系统的发展早期车上最早的电路 发动机点火系统早期的汽车电器凯迪拉克起动事故发动机启动机8汽车电子系统的发展过程电子系统的成本已经超过总成本的20%。现在汽车上每个总成几乎都是机械、电子和信息一体化装置。9汽车电子系统的发展现状10汽车电子系统的发展趋势 从2005年开始，可以说进入了汽车电子技术的第四个

5、发展阶段。微波系统、多路传输系统、ASKS-32位微处理器、数字信号处理方式的应用，使通讯与导向协调系统、自动防撞系统、动力最优化系统、自动驾驶与电子地图技术得到发展，特别是智能化汽车的出现。11目目 录录1.汽车电子系统的发展过程汽车电子系统的发展过程2.汽车电子系统的分类汽车电子系统的分类3.汽车电子系统的结构要素和性能要求汽车电子系统的结构要素和性能要求4.典型控制系统举例典型控制系统举例汽车电子学绪论（绪论（45分钟）分钟）Introduction绪论12油箱燃油滤清器节气门曲轴箱氧传感器流量计水温节气门位置传感器火花塞怠速执行器喷油器输油泵调压器EMS汽油机电子控制系统1.动力传动总

6、成电子控制系统包括发动机管理系统（EMS）和自动变速器电控技术。13传感器自动变速箱控制系统(细化到传感器、执行器)TCU选档机构换挡机构离合器机构14绪论-汽车电子系统的分类（细化到传感器执行器）2.底盘电子系统包括悬架电子控制系统、巡航电子控制系统、防抱死制动控制系统（ABS）、驱动防滑控制系统（ASR）、转向电控系统和车辆动力学控制系统（VDC）等。15绪论-汽车电子系统的分类3.车身电子系统包括辅助防护系统（SRS）、空调电控系统、胎压检测系统（TPMS）、车窗后视镜控制系统、防盗系统、座椅调节系统、数字仪表等。xy123M按钮单片机SNESORECUACTATOR16车身电子系统车窗

7、后视镜控制系统座椅调节系统数字仪表车灯系统17绪论-汽车电子系统的分类4.汽车通讯与娱乐电子系统包括汽车驾驶系统、全球定位系统（GPS）、汽车音响等。18目目 录录1.汽车电子系统的发展过程汽车电子系统的发展过程2.汽车电子系统的分类汽车电子系统的分类3.汽车电子系统的结构要素和性能要求汽车电子系统的结构要素和性能要求4.典型控制系统举例典型控制系统举例汽车电子学绪论（绪论（45分钟）分钟）Introduction绪论192 汽车电子系统的结构要素ECU20可靠性可靠性环境适应性环境适应性电磁兼容性能电磁兼容性能价格价格功耗功耗适合大批量生产，方便布置。适合大批量生产，方便布置。性能要求性能要

8、求21目目 录录1.汽车电子系统的发展过程汽车电子系统的发展过程2.汽车电子系统的分类汽车电子系统的分类3.汽车电子系统的结构要素和性能要求汽车电子系统的结构要素和性能要求4.典型控制系统举例典型控制系统举例汽车电子学绪论（绪论（45分钟）分钟）Introduction绪论224 典型控制系统举例AT双磨6档变速器机构简图杠杆拓扑原理图23执行器机构变速器控制单元变速器控制单元压力开关压力开关 (4)固定支架固定支架 固定螺栓固定螺栓 (8)电磁阀固定卡扣电磁阀固定卡扣 (7)供油总管供油总管油滤盘油滤盘NH VBS 电磁阀电磁阀 (3)NL VBS 电磁阀电磁阀 (3)开关电磁阀开关电磁阀电

9、控单元电控单元 4 典型控制系统举例24N/C Switch Un-pressurized KaptonLower contact dimpleSealDisc seat tabs DiscPistonContact Gap (1)Disc seat tab height (2)Lower Contact Height (3)变速驱动器压力开关25转速传感器26系统分析举例 转矩分析 F = 0 对于所有杠杆和节点 M = 0 对于所有杠杆27 速度分析 系统分析举例33incHcoutvvdievv（行星齿轮速比公式）28一档：C1 结合, C2 分离传动比 i = (N1 * N5) /

10、(N2 * N4)二档：C1 分离, C2 结合传动比 i = (N3 * N6) / (N2 * N7)N1N2N3N4N5N6N7C1离合器C2 离合器变速器输入轴变速器输出轴N1N2N3N4N5N6N7C1 离合器C2 离合器变速器输入轴变速器输出轴系统分析举例 换挡档位分析 294 典型控制系统举例结合离合器结合离合器的理想压力的理想压力结合离合器的实际压力结合离合器的实际压力涡轮转速涡轮转速低档位涡轮转速高档位涡轮转速分离离合器的实际压力分离离合器的实际压力分离离合器分离离合器的理想压力的理想压力发动机发动机理想扭矩理想扭矩发动机发动机实际扭矩实际扭矩理想半磨 时间完全结合压力完全结

11、合压力半磨点的理想压力半磨点的理想压力转矩相惯性相 升档过程分析 304 典型控制系统举例离合器分离过程压力分析Compute Boost Pressure:If (GetRSCR_Cnt_ItrtPoffReg0() = V_SW_00(0) & (VeONCC_b_ItrtFlrReg0 = CbTRUE) | (GetRSCR_Cnt_ItrtPoffReg1() = V_SW_00(0) & (VeONCC_b_ItrtFlrReg1 = CbTRUE) | (GetRSCR_Cnt_ItrtPoffReg2() = V_SW_00(0) & (VeONCC_b_ItrtFlrReg2

12、 = CbTRUE) VeONCC_b_CL_OffgSlipIntended = CbTRUE; else VeONCC_b_CL_OffgSlipIntended = CbFALSE; if (VeONCC_b_CL_OffgSlipIntended) if (VeCCEC_V_RemainingOncClch VeONCC_V_CL_OffgBoostEnd) VeONCC_p_CL_OffgCritCap = KeRSCC_p_XYInitialCLOffgCritCap VeONCC_p_CL_OffgBoost = VeONCC_p_CL_OffgBoost + (VeONCC_p

13、_CL_OffgBoostRate * LeONCC_V_Intermediate) VeONCC_e_CL_OffgBoostMode = CeONCC_e_CL_OffgBoost else VeONCC_p_CL_OffgCritCap = VeONCC_p_CL_OffgCritCapPresRt * LeONCC_V_Intermediate VeONCC_p_CL_OffgBoost = VeONCC_p_CL_OffgCritCap VeONCC_e_CL_OffgBoostMode = CeONCC_e_CL_OffgCritCapBoost else VeONCC_p_CL_

14、OffgCritCap = 0; VeONCC_p_CL_OffgBoost = VeONCC_p_CL_OffgBoost + (VeONCC_p_CL_OffgBoostRate * LeONCC_V_Intermediate) if (VeONCC_p_CL_OffgBoost V_SW_03(0) VeONCC_p_CL_OffgBoost = V_SW_03(0); VeONCC_e_CL_OffgBoostMode = CeONCC_e_CL_OffgBoost; if (GetCCER_e_SchedOncTorqPhsState() != CeCCER_InitTorqCmd)

15、 if (VeONCC_b_CL_OffgFlareDtctd = CbFALSE) VeONCC_e_CL_OffgBoostMode = CeONCC_e_CL_OffgBoostLocked; if (VeONCC_b_CL_OffgSlipIntended = CbTRUE) VeONCC_p_CL_OffgBoost = VeONCC_p_CL_OffgCritCap; else VeONCC_p_CL_OffgBoost = V_SW_03(0.0); VeCCEC_p_PriOffgCmd = VeONCC_p_OffgBasedPressure + VeONCC_p_CL_Of

16、fgBoost为防止液力变矩器失速为防止液力变矩器失速采用三段斜坡式的压力控制采用三段斜坡式的压力控制VeCCEC_p_PriOffgCmdKeRSCC_p_XYMiddleCL_OffgBoostKeRSCC_p_XYLowerCL_OffgBoostKeRSCC_p_XYInitialCLOffgBoostKeRSCC_Pct_XYCL_OffgUprToMidBstKeRSCC_Pct_XYCL_OffgMidToLwrBstKeRSCC_Pct_XYCLOffgBoostEndVolVeCCEC_V_RemainingOncClchVeONCC_p_OffgBasedPressure 控制算法分析 314 典型控制系统举例正确结合正确结合接合过快接合过快接合过慢接合过慢高档位涡轮转速低档位涡轮转速实际离合器的接合压力涡轮转速Figure 3a冲击瞬间的冲击感Figure 3b失速瞬间的制动感Figure 3c 控制算法分析 321、车用传感器基础、车用传感器基础2、输入信号处理、二值型执行器、输入信号处理、二值型执行器3、 AUTOSAR4、车辆纵向动力学原理、车辆纵向动力学原理5、AT换档规律换档规律6、AMT7、CVT8、