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第1章 绪论 1

1.1电子学与微电子学 1

1.2电子与微电子技术在汽车上的应用与发展 3

1.2.1汽车电子与微电子技术的主要发展历程 3

1.2.2汽车电子技术的发展过程 7

1.2.3微电子技术在汽车上的应用 8

1.3汽车电子控制系统的组成与工作过程 18

1.3.1汽车电子控制系统的组成 18

1.3.2汽车电子控制系统的工作过程 19

1.3.3汽车电子控制系统的特征 19

1.4本课程的主要内容 20

思考与练习 21

第2章 汽车电子电路基础 22

2.1半导体 22

2.1.1半导体的性质 22

2.1.2半导体二极管 25

2.1.3半导体晶体三极管 32

2.2集成运算放大器 42

2.2.1集成运算放大器的电路组成与符号 42

2.2.2集成运算放大器的线性应用电路 43

2.2.3集成运算放大器的非线性应用电路 46

2.3数字电路 51

2.3.1二进制 51

2.3.2常用逻辑门电路 52

2.3.3触发电路 59

思考与练习 62

第3章 汽车传感器 63

3.1汽车传感器的类型与要求 63

3.1.1传感器的基本功能 63

3.1.2汽车传感器的分类 63

3.1.3汽车传感器的性能要求 65

3.1.4汽车传感器的选用原则 66

3.1.5汽车传感器的发展趋势 67

3.2汽车温度传感器 67

3.2.1温度传感器在汽车上的应用 67

3.2.2热敏电阻式温度传感器 70

3.2.3热电偶式温度传感器 76

3.2.4热电开关 79

3.3汽车压力传感器 81

3.3.1压力传感器在汽车上的应用 81

3.3.2电阻应变式压力传感器 83

3.3.3压电式压力传感器 89

3.3.4电位器式机油压力传感器 95

3.4转速传感器 95

3.4.1磁感应式转速传感器的测速原理 96

3.4.2霍尔式转速传感器 99

3.4.3光电式转速传感器 102

3.4.4磁阻式车速传感器 107

3.4.5多普勒雷达式车速传感器 109

3.4.6横摆角速度传感器 110

3.5位置传感器 111

3.5.1电位器式位置传感器 112

3.5.2磁感应式位置传感器 116

3.5.3光电式位置传感器 117

3.5.4霍尔式位置传感器 119

3.5.5静电容量式液面高度传感器 121

3.5.6热敏电阻式液位传感器 122

3.5.7浮子笛簧开关式液位传感器 123

3.5.8电极式液位传感器 125

3.5.9超声波距离传感器 126

3.6流量传感器 129

3.6.1体积流量与质量流量 129

3.6.2空气流量传感器 130

3.6.3液体流量传感器 141

3.7加速度传感器 142

3.7.1惯性式加速度传感器 142

3.7.2压电加速度传感器 144

3.7.3霍尔式加速度传感器 146

3.7.4电容式加速度传感器 147

3.7.5半导体应变片式加速度传感器 148

3.7.6磁应变式爆震传感器 149

3.7.7差动变压式减速度传感器 149

3.7.8光电式减速度传感器 150

3.8气体浓度传感器 151

3.8.1氧传感器 151

3.8.2 NOx传感器 157

3.8.3烟尘浓度传感器 158

3.8.4柴油机烟度传感器 159

3.9转矩传感器 161

3.9.1磁性式转矩传感器 161

3.9.2光电式转矩传感器 162

思考与练习 162

第4章 汽车电子控制单元 163

4.1汽车ECU的功用与组成 163

4.1.1汽车ECU的功用 163

4.1.2汽车ECU的特点与要求 163

4.1.3汽车ECU的种类 164

4.1.4汽车ECU的组成 164

4.2汽车ECU的输入接口 165

4.2.1汽车ECU输入接口的作用 165

4.2.2模拟信号的输入与处理 166

4.2.3数字信号的输入与处理 174

4.2.4开关信号的输入与处理 177

4.3汽车ECU的单片机 179

4.3.1单片机的定义 179

4.3.2单片机的发展 179

4.3.3单片机的内部结构 180

4.3.4单片机的外部结构 185

4.3.5单片机的发展趋势 186

4.4汽车ECU的输出接口 187

4.4.1汽车ECU输出接口的功用 187

4.4.2汽车ECU输出信号的驱动 187

4.4.3数字量/模拟量转换 190

4.5汽车ECU失效保护 193

思考与练习 195

第5章 汽车执行器 196

5.1执行器的功用与类型 196

5.1.1执行器的功用 196

5.1.2执行器的类型 196

5.2直流电机 197

5.2.1直流电机的构造 197

5.2.2直流电机的工作原理 198

5.2.3直流电机的励磁方式 200

5.2.4直流电机的驱动方式 201

5.2.5直流电机的调速控制 202

5.2.6直流电机在汽车中的应用 202

5.3步进电机 208

5.3.1步进电机的作用 208

5.3.2步进电机的基本结构和原理 208

5.3.3反应式步进电机 209

5.3.4永磁式步进电机 211

5.3.5步进电机在汽车上的应用 212

5.4电磁阀 215

5.4.1电磁阀的分类 216

5.4.2开关型电磁阀 216

5.4.3占空比型电磁阀的结构 216

5.5继电器 221

5.5.1继电器的类型 221

5.5.2继电器在汽车上的典型应用 224

5.6液压与气压执行器 226

5.6.1液压式执行器 226

5.6.2气压式执行器 229

思考与练习 232

第6章 控制理论在汽车上的应用 233

6.1.PID控制 233

6.1.1 PID的控制原理 233

6.1.2数字PID控制算法 235

6.1.3 PID控制器参数的整定 238

6.1.4 PID在自动空调控制中的应用 240

6.2自适应控制 242

6.2.1前馈自适应控制 242

6.2.2反馈自适应控制 242

6.2.3自适应控制系统在汽车控制系统中的应用 243

6.3模糊控制 245

6.3.1模糊控制的基本原理 245

6.3.2模糊控制系统的组成 245

6.3.3模糊控制的工作过程 246

6.3.4模糊控制在汽车控制系统中的应用 248

6.4其他控制 251

思考与练习 254

第7章 汽车网络系统 255

7.1汽车网络的类型与传输原理 255

7.1.1汽车网络的特点 255

7.1.2汽车网络的类型 255

7.1.3多路传输基本原理 259

7.1.4汽车网络的设计要求 262

7.2汽车网络系统组成 262

7.2.1模块 262

7.2.2传输介质 267

7.2.3数据传递终端和网关 269

7.2.4通信协议 269

7.3汽车网络多路传输数据编码技术 272

7.3.1汽车网络多路传输数据编码技术的类型 272

7.3.2脉宽调节（PWM）编码技术 273

7.3.3 NRZ编码技术 276

7.3.4曼彻斯特编码技术 278

7.3.5改进的频率调制（MFM） 281

7.4控制器局域网 284

7.4.1 CAN的基本特点 284

7.4.2 CAN协议的网络结构 285

7.4.3 CAN协议的信息帧 289

7.4.4 CAN协议的数据传递过程 292

7.4.5 CAN协议的差动传递防干扰技术 295

7.4.6 CAN协议的数据报告优先权 296

思考与练习 297

参考文献 299