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汽车电子及控制技术基础 汽车电子及控制技术基础 汽车电子及控制技术基础 绪论 目 录 第一节 汽车电子控制技术研究的必要性 第二节 汽车电子控制技术发展简介 第三节 汽车电子控制技术发展方向 第四节 教材的基本内容 绪论 第一节 汽车电子控制技术研究的必要性 随着世界范围内汽车工业的高速发展，汽车的产量和汽车的保有量大幅度增长。汽车在给人们的生活带来巨大好处的同时，也带来如下三方面的问题： 安全、环保、节能 绪论 ?汽车发动机的排放污染已成为大气污染最主要的根源，严重地危害着人类的健康。汽车发动机所排放的尾气的主要成分包括：二氧化碳（CO2）、水蒸气（H2O）、过量空气、残余氮气（N2）及不完全燃烧产物和有害的氧化物，如：一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）、二氧化硫（SO2）、微粒等。据研究，目前大气中38.5％的一氧化碳，21.7%的碳氢化合物、87.6%的氮氧化物，11.7%的二氧化碳，6.2%的二氧化硫，32%的微粒物均来自汽车废气排放。而城市大气中，61%的一氧化碳、87%的碳氢化合物、55%的氮氧化合物来自汽车废气排放。因此解决汽车排放对环境污染的危害，已成为世界各国多年来研究的最重要课题之一。 绪论 ?汽车是一个高耗能的产业，汽车的大量使用将导致能源紧缺问题。目前汽车消耗的燃料主要是石油，其消耗量占世界石油消耗量的一半。而石油是一种无法短期再生的资源，按照目前的消耗率，地球上的石油燃料在今后几十年内可能会消耗殆尽，这使得全球范围内的能源紧缺问题日益突出。现在能源问题已被广为关注，是事关国家经济发展、社会稳定、国家安全的重大问题。 2017年，中国石油进口依存度升至72.3%，包括原油、成品油、液化石油气和其他产品在内的石油净进口量达到4.2亿吨，比2016年上升10.7%。2017年中国原油进口量为4.2亿吨，超过美国成为全球最大的原油进口国。 绪论 ?随着汽车的大量使用，车辆驾乘员的安全和其他道路使用者的安全问题也日益突出。在汽车消费繁荣的背后，交通事故的发生却令人触目惊心。世界银行的统计表明，全世界平均每年有117万人死于道路交通事故，其中，车辆驾乘员的死亡率占35%，而其他道路使用者，如：行人、骑车人等的死亡率为65%。欧盟的统计数据显示：交通事故中行人的死亡系数是车内乘员的9倍，骑车人的死亡系数是车内乘员的8倍。据我国公安部统计，我国交通事故死亡人数连续十余年居世界第一，中国汽车保有量占世界的3％，但交通事故死亡人数却占世界的16％，我国在迅速跻身为世界汽车大国的同时，也尴尬地成为世界上交通最为危险的国家之一。 1、安全、环保和节能已经成为了当今汽车工业发展的三大主题。这也是促使人们在汽车产品中采用先进技术的主要原因。 2、随着人们生活质量的提高，对汽车的操控性、舒适性等方面的要求的也不断提高，电子控制技术的应用能有效地改善汽车的动力性、经济性、安全性、操控性、舒适性，降低排放指标。 3、也可增强我国的研发能力，提高自主汽车品牌的竞争力，为我国汽车工业的高速发展奠定基础。 研究汽车电子控制技术的原因 绪论 第二节 汽车电子控制技术发展简介 汽车作为机电一体化产品的典型代表，其发展过程与机电一体化系统的发展过程紧密相连。机电一体化的新型现代汽车在动力性、操控性、可靠性、安全性、舒适性、经济性等各方面的性能指标度都有了大幅度的提高。这其中，汽车电子控制技术发挥了巨大的作用。 现在普遍认为，汽车电子控制技术的发展经历了三个阶段： 第一阶段，从20世纪60年代中期到70年代末期； 第二阶段，从20世纪70年代末期到90年代中期； 第三阶段，从20世纪90年代中期至今。 汽车电子控制技术的发展过程，大致可分为电子电路控制、微型计算机控制和车载局域网控制三个阶段。 第一阶段（1953～1975年）：模拟电子电路控制阶段，即采用分立电子元件或集成电路组成电子控制器进行控制。汽车电子设备主要采用分立电子元件组成电子控制器，从而揭开了汽车电子时代的序幕。 第二阶段（1976～1999年）：微型计算机控制阶段，即采用模拟计算机或数字计算机进行控制，控制技术向智能化方向发展。汽车电子设备普遍采用8位、16位或32位字长的微处理器进行控制，主要开发研制专用的独立控制系统和综合控制系统。 第三阶段（2000年至今）：车载局域网控制阶段，即采用车载局域网（LAN，Local Area Network）对汽车电器与电子控制系统进行控制。国内外中高档轿车目前都已开始采用车载局域网技术。 绪论 第一阶段：20世界60年代中期到70年代末期(电子电路控制) 人们开始研究在汽车产品中应用电子技术，并在汽车中采用一些电子控制装置，以改善部分机械部件的性能。此