汽车电子控制装置与应用PDF电子书下载

第1章 汽车电子技术概述 1

1.1 汽车电子技术的应用 2

1.1.1 汽车电子技术回顾 2

1.1.2 现代汽车电子技术 3

1.2 汽车电子新技术的应用情况 11

1.2.1 线控（Control-By-Wire）技术 11

1.2.2 控制器局域网（CAN）总线技术 13

1.2.3 电子巡航控制系统（CCS） 14

1.2.4 乘员感知系统（OPDS） 14

1.2.5 进气系统参数可调式V8发动机 15

1.2.6 电子液压制动系统 15

1.2.7 可移动式轿车顶篷 16

1.2.8 座椅调节记忆与后视镜调节记忆 16

1.3 汽车电子技术的发展趋势 16

1.3.1 传感器技术 16

1.3.2 微处理器技术 17

1.3.3 软件新技术应用 17

1.3.4 智能汽车及智能交通系统的研究及应用 17

1.3.5 多通道传输技术 18

1.3.6 数据传输载体方面的电子新技术应用 19

1.3.7 汽车车载电子网络 19

参考文献 20

第2章 汽车传感器与输入信号处理 21

2.1 汽车传感器概述 21

2.1.1 汽车传感器的特点 21

2.1.2 汽车传感器的应用现状 23

2.1.3 汽车传感器的发展趋势 26

2.1.4 传感器的种类 29

2.2 温度传感器 32

2.2.1 温度传感器的功用和类型 32

2.2.2 几种常见的温度传感器 33

2.3 空气流量传感器 38

2.3.1 空气流量传感器的功用和类型 38

2.3.2 几种常见的空气流量传感器 39

2.4 进气歧管压力传感器 53

2.5 位置传感器 61

2.5.1 曲轴位置传感器 61

2.5.2 节气门位置传感器 80

2.6 氧传感器 84

2.6.1 氧传感器的功用 84

2.6.2 氧传感器的类型 85

2.6.3 二氧化锆式氧传感器 85

2.6.4 二氧化钛式氧传感器 89

2.7 爆燃传感器 91

2.7.1 爆燃传感器的功用和类型 91

2.7.2 压电式爆燃传感器 92

2.7.3 磁致伸缩式爆燃传感器 95

2.7.4 压力检测式爆燃传感器 96

2.8 电流传感器 96

2.9 输入信号的调理 98

2.9.1 传感器输入信号的调理 98

2.9.2 传感器输出信号的调理 99

2.9.3 系统中传感器的连接 103

参考文献 105

第3章 汽车执行器与驱动控制 107

3.1 汽车执行器的分类 107

3.2 汽车执行器的主要驱动元件——MOSFET和IGBT 108

3.2.1 电力MOSFET 109

3.2.2 绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 115

3.2.3 MOSFET与IGBT的驱动电路 122

3.3 汽车用电动机的驱动与控制 124

3.3.1 直流电动机的主要用途、结构和特性参数 127

3.3.2 直流电动机的基本模型及控制方式 131

3.4 汽车电子点火系统 140

3.4.1 汽车电子点火系统的种类和特点 140

3.4.2 无触点汽车电子点火系统控制电路的设计 148

3.4.3 L 497型高能无触点点火控制器及其应用 154

3.4.4 基于BTS2146汽车智能点火系统 159

3.5 电磁线圈的驱动控制 166

3.5.1 汽车继电器的驱动 166

3.5.2 汽车电磁阀的驱动 171

3.5.3 汽车喷油器的驱动 179

3.6 怠速控制阀 180

3.6.1 怠速控制的功用 180

3.6.2 怠速控制的工作原理 181

3.6.3 怠速控制装置的分类 182

参考文献 186

第4章 汽车电子装置的硬件系统 189

4.1 汽车电子装置的输入量处理 189

4.1.1 信号输入装置 189

4.1.2 输入信号 190

4.1.3 ECU的构成和功能 191

4.2 输入信号的处理 194

4.2.1 开关量 195

4.2.2 模拟量 201

4.2.3 脉冲信号 204

4.3 电源电路的设计 205

4.3.1 汽车IC电路电源的特点 205

4.3.2 汽车供电电源的分类和工作原理 208

4.3.3 主要汽车电源芯片供应商典型产品简介 214

4.4 MCU的选择 218

4.4.1 MCU的主要性能指标 218

4.4.2 车用MCU的主要供应商产品简介 222

4.4.3 MCU的选择和注意事项 229

4.5 汽车电子产品的基本设计方法 233

4.5.1 汽车电子产品的历史、发展现状与展望 233

4.5.2 汽车电子产品的开发过程 234

4.5.3 汽车电子产品开发的难点 238

4.5.4 汽车电子产品开发所需的技术 239

4.5.5 汽车电子控制单元的开发 240

4.5.6 中国汽车电子产品供应商的发展策略 248

4.6 汽车电子器件的保护 249

4.6.1 汽车电气系统的电磁干扰 249

4.6.2 汽车电子中的各种保护电路 253

4.6.3 汽车电子保护器件——PPTC介绍 262

4.7 汽车电子硬件系统设计的注意事项 266

4.7.1 电源要求 268

4.7.2 微处理器的散热问题 268

4.7.3 ECU的散热问题 269

4.7.4 设计工具 270

参考文献 273

第5章 自动变速器及控制器的硬件电路 275

5.1 自动变速器的分类 275

5.2 自动变速器的基本结构和工作原理 276

5.2.1 AT传动系统的工作原理 276

5.2.2 AMT传动系统的工作原理 278

5.2.3 CVT传动系统的工作原理 278

5.3 自动变速器电子控制系统的基本组成和功能 279

5.4 具有电磁离合器的CVT控制系统硬件电路 281

5.4.1 具有电磁离合器的CVT基本结构 281

5.4.2 CVT控制系统硬件的总体设计 283

5.5 变速器控制单元的故障诊断 309

5.5.1 对于输入轴、输出轴转速传感器故障的检测 309

5.5.2 电磁离合器故障的诊断 311

5.5.3 CVT速比电动机故障的诊断 314

5.5.4 发动机转速和节流阀开度信号故障的检测 314

5.5.5 档位开关信号故障的诊断 315

参考文献 316

第6章 汽车防抱死制动系统（ABS）设计基础 320

6.1 概述 320

6.1.1 ABS发展概述 320

6.1.2 ABS概述 321

6.1.3 ABS的基本构成 322

6.1.4 ABS的研究方向 324

6.2 ABS的工作原理 325

6.2.1 ABS的工作原理分析 325

6.2.2 ABS控制方法的分析 327

6.3 ABS控制器的硬件设计基础 331

6.3.1 ABS控制器硬件的框图 331

6.3.2 轮速传感器信号的采集 331

6.3.3 电源电路 335

6.3.4 CAN总线电路 337

6.3.5 泵电动机和电磁阀的控制电路 338

6.4 ABS控制器软件的设计基础 345

6.4.1 系统资源配置概述 345

6.4.2 轮速采集的算法分析和流程 346

6.4.3 主程序功能框图 349

6.4.4 初始化程序 349

6.4.5 制动压力调节子程序 350

参考文献 351

第7章 汽车网络技术的应用 355

7.1 汽车网络的概述 356

7.1.1 汽车网络技术的发展 356

7.1.2 汽车网络协议标准 360

7.1.3 网络技术在汽车中的应用概况 364

7.1.4 汽车网络技术的发展趋势 369

7.2 CAN总线协议 370

7.2.1 CAN总线基本概念 370

7.2.2 CAN总线协议内容 372

7.2.3 CAN总线的报文传输和结构 374

7.2.4 CAN总线特点的分析 379

7.3 LIN总线协议及其特点分析 380

7.3.1 LIN总线基本概念 380

7.3.2 LIN总线的报文传输和结构 384

7.3.3 LIN总线报文帧的长度 387

7.3.4 LIN总线报文的滤波和确认 387

7.3.5 同步过程 388

7.3.6 LIN总线特点的分析 389

7.4 基于CAN/LIN总线的车灯驱动控制系统硬件设计 389

7.4.1 CAN/LIN模块控制器 389

7.4.2 控制器电源模块 393

7.4.3 CAN总线收发器 395

7.4.4 LIN总线物理接口模块 396

7.4.5 功率驱动电路 399

7.4.6 系统硬件电路设计 401

7.5 基于CAN/LIN总线的车灯驱动控制系统软件设计 407

7.5.1 功能简介 407

7.5.2 开发环境 407

7.5.3 系统软件设计 408

7.5.4 CAN/LIN总线的部分信号图 413

参考文献 416

第8章 汽车自动巡航控制系统 419

8.1 汽车自动巡航控制系统概述 419

8.1.1 国内外汽车自动巡航技术发展现状 419

8.1.2 汽车自动巡航控制技术 423

8.1.3 汽车自动巡航控制系统的发展趋势 426

8.1.4 汽车自动巡航控制系统的工作环境 428

8.2 巡航控制系统的构成和工作原理 429

8.2.1 巡航控制系统的构成 429

8.2.2 巡航控制系统的工作原理 433

8.2.3 汽车巡航控制系统的功能 434

8.2.4 系统可扩展性、可靠性和抗干扰性 435

8.3 系统的建模和分析 436

8.3.1 汽车巡航控制系统的数学模型 436

8.3.2 控制器模型的建立 437

8.4 巡航控制系统的硬件设计 440

8.4.1 硬件设计概述 440

8.4.2 信号的采集和处理 443

8.4.3 硬件可靠性的设计 448

8.5 巡航控制系统的软件设计 451

8.5.1 汽车巡航控制系统程序设计的要求 451

8.5.2 巡航控制系统的程序流程 452

8.5.3 软件可靠性措施 453

参考文献 454