《汽车电工电子基础》课件 任务二 体验无钥匙便捷上车控制系统

汽车电工电子基础模块六汽车车门控制电路任务二

体验无钥匙便捷上车控制系统【知识链接】目录CONTENTS一、汽车电子控制系统三、数字电子技术在无钥匙上车及启动系统上的应用二、总线系统一汽车电子控制系统汽车电子控制系统

新能源汽车电子控制系统有硬件和软件两部分，基本组成如图6-23所示，硬件有电子控制单元(ECU—ElectronicControlUnit)及其接口、执行机构、传感器等。

软件存储在ECU中，支配电控系统完成数据采集、计算处理、输出控制、系统监控与自诊断等。图6-23汽车电子控制系统基本组成1.电子控制单元

电子控制单元（electroniccontrolunit）控制系统的核心，是一个微型计算机，内有集成电路及其他精密的电子元件。主要有如下功能：1）接受传感器或其他装置的输入信号，并将输入信号处理成电子控制单元能够处理的信号。如将模拟信号转换成数字信号。2）给传感器提供参考电压：如5V或12V。3）存储、计算、分析处理信息：存储运行信息和故障信息，分析输入信息并进行相应的计算处理。4）输出执行命令：把弱信号变为强信号的执行命令。5）输出故障信息。6）完成多种控制功能：如在发动机控制中，电子控制单元可完成点火控制、燃油喷射控制、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制等多种功能。模拟信号和数字信号3．数字电路优点1）结构简单，易于集成和制造。由于数字电路采用二进制“0”和“1”表示，因此电路的结构相对简单，便于大规模生产和集成化。012）高可靠性和抗干扰性。数字电路的组件参数允许有较大的变化范围，因此对电源电压的小波动、温度和工艺偏差的敏感性较低，提高了工作的可靠性。023）可编程性。数字电路可以通过编程实现各种算法，具有很大的灵活性，使得设计和功能实现更加方便。034）处理功能强。数字电路不仅能进行数值运算，还能进行逻辑判断和逻辑运算，适用于多种应用场景。045）便于存储和处理。数字信号更易于存储、加密、压缩、传输和再现，且适合计算机处理。056）成本低廉。随着技术的进步和集成电路的发展，数字电路的集成度提高，使得其生产成本逐渐降低。06与模拟电路相比，数字电路具有以下优点：2.传感器

传感器（sensor）汽车传感器布置在汽车的不同位置，主要作用是向汽车控制系统提供汽车运行的各种工况信息，如电机转速、高压电池温度、加速踏板位置等。为完成不同的功能，汽车上设置有不同功能的传感器，即使相同功能的传感器在不同车上也有不同的结构形式。传感器向汽车电子控制单元提供的电信号主要有两种：模拟信号和数字信号。3.执行器

执行机构（actuator）根据电子控制单元输出的电信号执行相应动作的装置。如车上的各种继电器，电磁阀等都是执行机构。执行机构在结构上或机构上应与机械系统的零件融为一体并协调发挥机能。它必须能承受汽车工作过程中遇到的各种恶劣的工作条件，且要长期发挥机能。二总线系统1.总线（CANBUS）系统概述

Can-Bus总线技术是“控制器局域网总线技术（ControllerAreaNetwork-BUS）”的简称。它能够以最少的线路连接所有的装置。新能源汽车上的每个单元即控制系统、信息系统、驾驶系统和传感执行系统，通过CAN-BUS进行互联实现数据共享。2.CAN数据传输

CAN网络上任意一个节点可在任何时候向网络上的其它节点发送信息而不分主从。

当两个节点（即子系统）同时向网络上传递信息时，优先级低的停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传送数据。具有点对点、一点对多点及全局广播接收传送数据的功能。4.CAN数据总线的数据传递过程

CAN数据总线的数据传递过程如图6-25所示。

提供数据控制单元向CAN控制器提供需要发送的数据；

发送数据CAN收发器接收由CAN控制器传来的数据，转为电信号并发送；

接收数据CAN系统中，所有控制单元转为接收器；

检查数据控制单元检查判断所接收的数据是否所需要的数据；

接受数据如接收的数据重要，它将被接受并进行处理。否则忽略。图6-25CAN数据总线的数据传递过程5.CAN数据总线传递数据的构成

CAN数据总线在极短的时间里，在各控制单元间传递数据，可将其分为7个部分。

CAN数据总线传递的数据由多位构成。在数据中，位数的多少由数据域的大小决定。三数字电子技术在无钥匙上车及启动系统上的应用数字电子技术在无钥匙上车及启动系统上的应用

随着数字技术的发展，目前多数的新能源汽车采用无钥匙便捷上车及起动系统。该系统的所有控制都在车身域控制器（BDC）内进行。车身域控制器（BDC）作为中控锁的主控制单元全面负责无钥匙便捷上车及起动。其控制结构和局部电子控制电路分别如图6-26、6-27和6-28所示。图6-26无钥匙点火开关（按钮式）数字电子技术在无钥匙上车及启动系统上的应用图6-27无钥匙便捷上车及起动系统a）车门把手

b）车内控制按钮数字电子技术在无钥匙上车及启动系统上的应用图6-28无钥匙便捷上车及起动系统控制电路a）无钥匙便捷上车控制电路数字电子技术在无钥匙上车及启动系统上的应用图6-28无钥匙便捷上车及起动系统控制电路b）无钥匙起动电路数字电子技术在无钥匙上车及启动系统上的应用

1）驾驶员接近车辆：当驾驶员携带智能钥匙靠近车辆时，见图6-1，拉动门把手，门把手上的电容传感器识别到手伸入门把手的动作，并把信号传给控制单元，智能钥匙会开始周期性地发送包含其识别码的无线信号。

2）天线接收信号：车辆上的天线会接收到这些信号，并将其传输给ECU。

3）ECU验证信号：ECU会验证接收到的信号是否与存储在车辆内存中的有效钥匙识别码相匹配。如果匹配成功，ECU会向门锁执行器发送解锁指令。

4）门锁执行器动作：门锁执行器接收到解锁指令后，会执行相应的动作，如打开车门锁。

5）驾驶员进入车辆并启动：驾驶员打开车门并进入车辆后，只需踩住刹车按下启动按钮（如果车辆配备了无钥匙启动系统），ECU会再次验证智能钥匙的有效性，并允许发动机启动（电动汽车为进入行驶就绪状态）。

6）驾驶员离开车辆并锁定：当驾驶员离开车辆并按下车门把手上的锁定按钮（或执行其他锁定操作）时，ECU会向门锁执行器发送锁定指令，车门会被锁定。数字钥匙

汽车数字钥匙，也被称为智能钥匙或虚拟钥匙，是一种通过无线通信技术（如蓝牙、NFC等）与车辆进行交互的认证工具。它允许车主使用NFC卡片、智能手机、智能手表或其他智能设备作为车辆的钥匙，实现无钥匙进入、启动车辆等功能。如图6-29所示。图6-29智能手机数字钥匙APP数字电子技术在无钥匙上车及启动系统上的应用数字钥匙汽车数字钥匙解锁车辆的工作过程1

身份认证：当车主携带具有数字钥匙功能的智能设备靠近车辆时，车辆会通过内置的传感器检测到设备的接近，并启动身份认证流程。智能设备会向车辆发送包含车主身份信息的数字信号，车辆则会验证该信号的有效性。2

通信传输：一旦身份认证通过，车辆与智能设备之间会建立安全的通信连接。这种连接通常采用无线通信技术，如蓝牙或NFC，确保数据传输的稳定性和安全性。3

解锁指令：在通信连接建立后，车主可以通过智能设备向车辆发送解锁指令。车辆接收到指令后，会执行相应的操作，如解锁车门或启动引擎。数字钥匙汽车数字钥匙解锁车辆的特点方便快捷：车主无需携带传统的物理钥匙，只需使用智能设备即可完成解锁和启动操作，大大提高了使用的便捷性。安全可靠：汽车数字钥匙采用先进的身份认证和通信技术，确保数据传