汽车电子控制原理与技术应用_张亚琛_9787302477419

本教材综合了汽车电子控制方面的基础知识, 包括程序设计基础知识、微控制器的原理与编程方法, 通过精心设计的汽车电子控制模型实验制作环节, 可加深学生对控制作用的认识, 提高学生动手能力和综合分析应用能力。

随着汽车技术电子化、自动化和智能化的程度越来越高，以及电动汽车技术的发展和大力推广，汽车电子控制技术在汽车各部分的应用也是越来越普遍。国内汽车电子的检测、诊断、维修和运用的技术水平也在迅速提高，要求相关专业的高职学生必须具备电子、计算机和控制方面的基础知识和测试、维护、诊断方面的综合运用能力。为了适应这类专业学生的知识和能力的要求，迫切需要能够将这些基础知识与汽车电子控制专业技术联系起来的、充分体现高职特色的教材。

汽车电子控制的核心技术主要集中在ECU的硬件和软件方面。本书在软件方面介绍了最经典的C语言基础知识和编程方法；在硬件方面以Freescal公司生产的16位S12系列微控制器MC9S12DG128B为例，介绍了S12系列微控制器的结构和工作原理，详述了S12内部各功能模块的结构、原理和使用方法。最后结合汽车中的应用场景，开发综合应用实验，构成了汽车电子控制技术的完整的介绍。配套开发工具是用深圳职业技术学院自主开发的MC9S12DG128B单片机实验箱，结合书中所提供的实例源程序，给读者提供了一套理论与实际相结合的学习汽车电子控制原理与技术应用的多媒体教材。

通过对本书的学习，读者可掌握C语言程序设计的基本知识，了解S12系列MCU的原理及应用，学会使用C语言进行汽车电子控制系统程序设计和应用开发。

第1章介绍了汽车电子控制技术的组成、现状及发展方向。

第2~4章介绍了C语言程序设计的基本知识。

第5章介绍了MC9S12DG128B微控制器的结构及特点、MC9S12DG128B单片机实验箱及开发软件环境。

第6章详细介绍了MC9S12DG128B微控制器的输入/输出接口模块。

第7章介绍了MC9S12DG128B微控制器的中断系统及时钟。

第8章介绍了MC9S12DG128B微控制器的增强型定时器模块。

第9章介绍了MC9S12DG128B微控制器的A/D转换模块。

第10章设计了一些汽车电子控制模型实验，属于整周教学实践环节。

本书主要适用于高职高专院校的现代汽车检测诊断技术、汽车电子技术、汽车运用工程、现代汽车技术服务与营销等专业，并可用作在职人员的培训教材或广大工程技术人员的参考书。

参加本书编写的人员有邱浩(第2~4章)、朱小春(第1、5、10章)，其余各章由张亚琛编写。本书由张亚琛主编并统稿。在本书的编写过程中，参考了较多的同类专著、教材和有关文献资料，在此对有关作者表示感谢。出版过程中邱浩老师不幸逝世，希以此书出版堪以告慰。

由于编者水平有限，书中的错误和不当之处在所难免，敬请读者批评指正。

编者2017年1月

第1篇汽车电子控制技术概述第1章汽车电子控制技术概论近年来，为了改善和提高汽车的使用性能，特别是为了增大动力、节省燃料和减少尾气排放对环境的污染，在汽车的各大总成和主要设备中，都采用微型计算机(微机)进行控制，这就把原来的纯机械系统(装置)变成了现在人们常说的电子控制系统或电子控制装置。当前汽车电子控制技术的应用可分为四大类，即发动机总成的电子控制、底盘的电子控制、车身系统的电子控制和信息通信系统。

1.1汽车电子控制系统的基本组成汽车电子控制系统(见图11)包括发动机总成的电子控制系统、底盘的电子控制系统、车身系统的电子控制系统和信息通信系统，每个控制系统都由三大部分组成：一是信号的输入部分，主要包括一些传感器、放大电路以及开关器件等；二是电子控制单元(electronic control unit，ECU)，也就是平时所说的汽车电脑(ECU的核心是微控制器)，负责对输入信号进行分析处理计算以及发出相应的操作命令；三是信号输出部分，包括输出驱动电路、各类继电器、电动机、电磁阀等执行器件，用于将ECU发出的命令转变为相应的操作。另外，汽车电子控制系统很多部件不能使用蓄电池供电，而是使用专用的稳定电源(一般是5V)，所以还需要专门的电源电路。图11汽车电子控制系统的基本组成

1.1.1传感器传感器是将某种变化的物理量(绝大部分是非电量)转化成ECU或微控制器能够识别的电信号。在汽车上，传感器用来感受运行过程中诸如温度、压力、转速、位置、空气流量、气体浓度等物理量的状态及变化情况，并送到控制器或仪表。传感器提供的状态信息，是汽车电子控制的基本依据。车用传感器大致分为两类：一类是用于控制汽车运行状态的传感器；另一类是让驾驶员了解某些状态(如冷却水温度、润滑油压力、燃油量等)的传感器，如表11所示。表11车用传感器的种类及用途种类测定项目传感元件性能要求用途旋转角度(转角)传感器曲轴角度磁脉冲式、光电式、霍尔式小型化，提高分辨能力节气门开度线性可变电阻型提高接点的接触可靠性、延长寿命转向角光电式小型化，提高分辨能力车高光电式耐环境，低成本化角速度，方位振动陀螺仪，光纤陀螺仪，地磁，排气流量陀螺仪耐高温特性，降低与其他转轴的灵敏度，低成本化，零件集成化，消除残留磁性，提高耐高温特性发动机转速脉冲信号式、光电式、电磁式小型化，耐噪声性车速电磁感应式、光电式、磁阻元件式耐振动性，耐噪声性，耐高温性车轮转速 (轮速) 霍尔式零点车速的检测电控燃油喷射四轮转向、动力转向悬架系统导向系统发动机的控制、自动防抱死装置、牵引车控制、自动门锁、主动悬架、驱动防盗门锁定、导向(航)等制动防抱死系统加速度传感器重心弹簧上的加速度差动变量器，遮断器，霍尔集成电路小型化，提高频率响应特性牵引力控制、制动防抱死、四轮转向、悬架及导向系碰撞加速度机械式、半导体式开关提高接点的接触可靠性，耐冲击、耐高温性安全气囊压力传感器发动机进气歧管压力半导体压敏电阻式密度的校正发动机润滑油压力金属导体应变片，半导体电阻应变片提高接点的接触可靠性，耐高温、耐高压性 ……

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