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| 編輯推薦： |
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本书的编写思想是以电子学、控制理论中的基本原理为出发点，综合讲述了汽车电子控制方面的基础知识，主要包括汽车电子电路基础、汽车传感器、汽车电子控制单元、汽车执行器、控制理论在汽车上的应用、汽车网络系统等知识。
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| 內容簡介： |
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本书以电子学、控制理论中的基本原理为出发点，综合讲述了汽车电子学方面的基础知识，主要包括汽车电子电路基础、汽车传感器、汽车电子控制单元、汽车执行器、控制理论在汽车上的应用、汽车网络系统等知识。
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| 目錄：
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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60
思考与练习62第3章汽车传感器64
3.1汽车传感器的类型与要求64
3.1.1传感器的基本功能64
3.1.2汽车传感器的分类64
3.1.3汽车传感器的性能要求66
3.1.4汽车传感器的选用原则67
3.1.5汽车传感器的发展趋势68
汽车电子控制基础第2版目录3.2汽车温度传感器68
3.2.1温度传感器在汽车上的应用68
3.2.2热敏电阻式温度传感器71
3.2.3热电偶式温度传感器77
3.2.4热电开关80
3.3汽车压力传感器82
3.3.1压力传感器在汽车上的应用82
3.3.2电阻应变式压力传感器84
3.3.3压电式压力传感器90
3.3.4电位器式机油压力传感器96
3.4转速传感器96
3.4.1磁感应式转速传感器的测速原理97
3.4.2霍尔式转速传感器100
3.4.3光电式转速传感器103
3.4.4磁阻式车速传感器108
3.4.5多普勒雷达式车速传感器110
3.4.6横摆角速度传感器111
3.5位置传感器112
3.5.1电位器式位置传感器113
3.5.2磁感应式位置传感器117
3.5.3光电式位置传感器118
3.5.4霍尔式位置传感器120
3.5.5静电容量式液面高度传感器122
3.5.6热敏电阻式液位传感器123
3.5.7浮子笛簧开关式液位传感器124
3.5.8电极式液位传感器126
3.5.9超声波距离传感器127
3.6流量传感器130
3.6.1体积流量与质量流量130
3.6.2空气流量传感器131
3.6.3液体流量传感器142
3.7加速度传感器143
3.7.1惯性式加速度传感器143
3.7.2压电加速度传感器145
3.7.3霍尔式加速度传感器147
3.7.4电容式加速度传感器148
3.7.5半导体应变片式加速度传感器149
3.7.6磁应变式爆燃传感器150
3.7.7差动变压式减速度传感器150
3.7.8光电式减速度传感器151
3.8气体浓度传感器152
3.8.1氧传感器152
3.8.2NOx传感器158
3.8.3烟尘浓度传感器159
3.8.4柴油机烟度传感器160
3.9转矩传感器162
3.9.1磁性式转矩传感器162
3.9.2光电式转矩传感器163
思考与练习163第4章汽车电子控制单元164
4.1汽车ECU的功用与组成164
4.1.1汽车ECU的功用164
4.1.2汽车ECU的特点与要求164
4.1.3汽车ECU的种类165
4.1.4汽车ECU的组成165
4.2汽车ECU的输入接口167
4.2.1汽车ECU输入接口的作用167
4.2.2模拟信号的输入与处理167
4.2.3数字信号的输入与处理175
4.2.4开关信号的输入与处理178
4.3汽车ECU的单片机180
4.3.1单片机的定义180
4.3.2单片机的发展181
4.3.3单片机的内部结构182
4.3.4单片机的外部结构186
4.3.5单片机的发展趋势187
4.4汽车ECU的输出接口188
4.4.1汽车ECU输出接口的功用188
4.4.2汽车ECU输出信号的驱动189
4.4.3数字量模拟量转换192
4.5汽车ECU失效保护195
思考与练习197第5章汽车执行器198
5.1执行器的功用与类型198
5.1.1执行器的功用198
5.1.2执行器的类型198
5.2直流电机199
5.2.1直流电机的构造199
5.2.2直流电机的工作原理200
5.2.3直流电机的励磁方式202
5.2.4直流电机的驱动方式203
5.2.5直流电机的调速控制204
5.2.6直流电机在汽车中的应用204
5.3步进电机209
5.3.1步进电机的作用209
5.3.2步进电机的基本结构和原理210
5.3.3反应式步进电机211
5.3.4永磁式步进电机213
5.3.5步进电机在汽车上的应用214
5.4电磁阀217
5.4.1电磁阀的分类218
5.4.2开关型电磁阀218
5.4.3占空比型电磁阀的结构218
5.5继电器223
5.5.1继电器的类型223
5.5.2继电器在汽车上的典型应用226
5.6液压与气动执行器229
5.6.1液压式执行器229
5.6.2气动式执行器232
思考与练习235第6章控制理论在汽车上的应用236
6.1PID控制236
6.1.1PID的控制原理236
6.1.2数字PID控制算法238
6.1.3PID控制器参数的整定241
6.1.4PID在自动空调控制中的应用243
6.2自适应控制245
6.2.1前馈自适应控制245
6.2.2反馈自适应控制245
6.2.3自适应控制系统在汽车控制系统中的应用246
6.3模糊控制248
6.3.1模糊控制的基本原理248
6.3.2模糊控制系统的组成248
6.3.3模糊控制的工作过程249
6.3.4模糊控制在汽车控制系统中的应用251
6.4其他控制254
思考与练习257第7章汽车网络系统258
7.1汽车网络的类型与传输原理258
7.1.1汽车网络的特点258
7.1.2汽车网络的类型258
7.1.3多路传输基本原理262
7.1.4汽车网络的设计要求265
7.2汽车网络系统组成265
7.2.1模块265
7.2.2传输介质270
7.2.3数据传递终端和网关272
7.2.4通信协议272
7.3汽车网络多路传输数据编码技术275
7.3.1汽车网络多路传输数据编码技术的类型275
7.3.2脉宽调节PWM编码技术276
7.3.3曼彻斯特编码技术279
7.4控制器局域网282
7.4.1CAN的基本特点282
7.4.2CAN协议的网络结构282
7.4.3CAN协议的信息帧287
7.4.4CAN协议的数据传递过程291
7.4.5CAN协议的差动传递防干扰技术293
7.4.6CAN协议的数据报告优先权294
思考与练习295参考文献297
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| 內容試閱：
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汽车行业是一个高速发展的行业，尤其是电子控制技术发展迅速，与日俱增。自从2011年出版了《汽车电子控制基础》以后，许多汽车新型电子装置与设备又诞生了，而且得到广泛应用。为了适应汽车技术水平，跟踪该领域的发展动向，原教材急需改版。在教学上，经过多轮实验教学的应用，许多同仁和学生对本书提出了中恳的建议，编者们通过精品课程的教学实践与改革，对本教材的内容也有了一些新的认识和看法。因此，为了适应汽车行业的电子控制技术发展和汽车专业人才培养要求，满足高等学校对《汽车电子控制基础》课程改革要求，现推出第2版。第2版主要修订内容如下：（1） 修改了第1版中的文字和图形错误。（2） 增加了新型汽车传感器、执行器。（3） 删减了部分内容。（4） 制作了与本书配套的电子课件。各高等院校汽车类相关专业一般都开设了汽车电子控制技术专业课，但此课程涉及电子控制基本原理较少，学生学习时感到困难，不易理解。《汽车电子控制基础》教材可视为《汽车电子控制技术》的姊妹篇。本书的编写思想是以电子学、控制理论中的基本原理为出发点，综合讲述汽车电子控制方面的基础知识，主要包括汽车电子电路基础、汽车传感器、汽车电子控制单元、汽车执行器、控制理论在汽车上的应用、汽车网络系统等知识。本书由南京农业大学鲁植雄任主编，南京农业大学邓晓亭和南京工业大学浦江学院许凌任副主编。其中，第2章和第4章由许凌编写，第6章和第7章由邓晓亭编写，其余由鲁植雄负责编写。参加本书编写、校对和文字整理工作的还有张大成、邱威、顾宝兴、王海青、韩英、李和、鲁杨等。全书由东南大学陈南教授主审。本书是在江苏省汽车工程学会的支持和关怀下完成的，在此表示最诚挚的谢意。本书在编写过程中，参阅了大量相关图书和文献资料，在此向有关文章的作者表示衷心的感谢。为了方便教师授课，编者提供本书的多媒体课件、教学大纲等教学资料，有需要的读者可致信于编者邮箱： luzx@njau.edu.cn索取。由于编者水平有限，书中难免有错误和疏漏之处，恳请广大读者批评斧正，并请致信于编者邮箱，编者将认真对待，加以完善。
第3章汽车传感器作为汽车感觉器官的传感器将各种输入参量转换为电信号，这些电信号是调节和控制发动机管理系统、底盘控制系统、车身各电子控制系统、信息通信系统等所必需的。3.1汽车传感器的类型与要求[*45]3.1.1传感器的基本功能传感器是能感受规定的被测量物理或化学等量，一般为非电量，并按照一定规律转换成可用输出信号电量的器件或装置。或者可以说： 传感器就是将光、时间、电、温度、压力和图31传感器基本功能图气体等的物理化学量转换成电信号的变送器。在考虑到干扰输入Di后，传感器将物理或化学参量X大多为非电量转换为电量Y。这一转换过程如图31所示。传感器的特性可以用下列方程式表示： X=fY,D1,D2,如果已知函数f，则该方程式即为传感器的数学模型。利用该方程式，就可以从输出信号Y和干扰输入Di准确地计算出所求的测量参量。3.1.2汽车传感器的分类1. 按能量关系分类传感器按能量关系分类，可分为主动型和被动型传感器。汽车上使用的传感器大多数属于被动型传感器，这种被动型传感器需要外加输入电源一般为 5V，才能输出电子信号。例如温度传感器，它以改变电阻值的方式向外输出电信号，但信号的输出需要测试回路提供电源。电源的输出能量要受测试对象输出信号所控制。采用电阻、电感、电容及应变效应、磁阻效应、热阻效应制成的传感器都属于被动型传感器。主动型传感器是指传感器本身在吸收了能量光能和热能经变换后再输出电能。例如，太阳能电池和热电偶输出的电能分别来源于传感器吸收的光能和热能。因此主动型传感器不需要外加电源，它本身是一个能量变换器。例如，用压电效应、磁致伸缩效应、热电效应、光电效应等制成的传感器都属于主动型传感器。2. 按信号转换分类按信号转换关系分类，可分为： 由一种非电量转换成另一种非电量的传感器，如弹性敏感传感器；由非电量转换成电量的传感器，如热电偶温度传感器、压电式加速度传感器等。3. 按输入量分类按输入量分类即按被测量分类，可分位移、速度、加速度、角位移、角速度、力、力矩、压力、真空度、温度、电流、气体成分、浓度传感器等。4. 按传感器的工作原理分类按传感器的工作原理分类，有电阻式、电容式、应变式、电感式、光电式、光敏式、压电式、热电式传感器等。汽车电子控制基础第2版第3章汽车传感器5. 按输出信号分类按传感器输出信号分类，有模拟式和数字式传感器两种。一般来说，电压、电流、阻抗等都是模拟信号。例如，用直流电压信号来传递一个量时，只要把量的值变化成直流电压就可以了。电压低时传递的量比较小，电压高时传递的量比较大，即用电信号的变化来传递量的变化情况。所谓数字信号，就是表示量的符号，汽车电子控制系统中一般用二进制数表示数字信号。与连续的模拟量不同，数字式传感器的输出是离散的数值或符号，与此对应的有通、断ONOFF型传感器。图32所示为电压型、频率型和脉冲宽度型信号输出形式的示意图。图32传感器输出形式示例（a） 电压U、频率f； （b） 电压U、脉宽Tp6. 按使用功能分类汽车各种传感器按其使用功能又可分为两类，一类是使驾驶员了解汽车各部分状态的传感器，另一类是用于控制汽车运行的传感器，汽车传感器的种类如表31和图33所示。表31汽车传感器的种类种类检测量或检测对象温度传感器冷却液温度、排出气体催化剂温度、进气温度、机油温度、自动变速器油温、车内外空气温度、燃油温度、蓄电池温度、蒸发器出口温度压力传感器进气歧管压力、大气压力、燃烧压力、发动机机油压力、自动变速器油压、制动油压、轮胎气压、制冷剂压力 转速传感器曲轴转速、车轮轮速、凸轮轴转速、变速器输入轴转速、变速器输出轴转速、压缩机转速加速度传感器横向加速度、纵向加速度、爆燃、碰撞流量传感器吸入空气量、燃料流量、废气再循环量、二次空气量、制冷剂流量、雨量续表种类检测量或检测对象液量传感器燃油、冷却液、电解液、洗窗液、机油、制动液位移与方位传感器节气门开度、废气再循环阀开度、车身高度悬架、位移、转向盘转角、加速踏板开度、行驶距离、行驶方位、GPS全球定位气体浓度传感器氧气、二氧化碳、NOx、HC、柴油温度其他传感器转矩、燃料成分、温度、玻璃结露、鉴别饮酒、睡眠状态、电池电压、蓄电池容量、灯泡断线、荷重、风量、日照、光照等图33汽车上的各种传感器3.1.3汽车传感器的性能要求汽车传感器的性能指标包括精度指标、响应性、可靠性、耐久性、结构紧凑性、适应性、输出电平和制造成本等。汽车传感器性能要求如下：（1） 有较好的环境适应性。汽车工作环境温度为-40～80℃，在各种道路条件下运行，特别是发动机承受着巨大的热负荷、热冲击、振动等，因此要求传感器能适应温度、湿度、冲击、振动、腐蚀及油液污染等恶劣工作环境。（2） 有较高的工作稳定性及可靠性。（3） 再现性好。即使传感器线性特性不良，通过ECU也应可以进行修正。（4） 具有批量生产和通用性。由于汽车工业的发展，要求传感器应具有批量生产的可能性。一种传感器可用于多种控制，如把速度信号微分，可得到加速度信号等，所以传感器应具有通用性。（5） 要求小型化，便于安装使用，检测识别方便。（6） 应符合有关标准要求。
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