《汽车电子电气》课程设计指导书.docVIP

汽车电子电气 课程设计指导书 2007年8月修订 目 录 一、课程设计的目的和意义……………………………………………………………………1 二、课程设计指导及要求………………………………………………………………………1 三、课程设计的主要步骤………………………………………………………………………1 四、课程设计报告内容及要求…………………………………………………………………3 五、进度安排……………………………………………………………………………………4 六、课程设计的考核方法及成绩评定…………………………………………………………4 七、课程设计题目………………………………………………………………………………4 八、主要参考资料………………………………………………………………………………6 一、课程设计的目的和任务 课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节，它具有动手、动脑和理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。 汽车电子电气课程设计是学完《汽车电子电气》课程之后，让学生综合运用模拟电子数字电子技术知识，进行电子电气的实际模拟电路、数字电路系统的设计、安装和调测，以加深对电子电气基本知识的理解，提高综合应用知识的能力、分析解决问题的能力，初步培养研制实用汽车电子电气的能力。 二、课程设计指导及要求 在课程设计时，3-5人一组，在教师指导下，各组可以集体讨论，但设计报告由学生独立完成，不得互相抄袭。教师的主导作用主要在于指明设计思路，启发学生独立设计的思路，解答疑难问题和按设计进度进行阶段审查。学生必须发挥自身学习的主动性和能动性，主动思考问题、分析问题和解决问题，而不应处处被动地依赖指导老师。同组同学要发扬团队协作精神，积极主动地提出问题、讨论问题、解决问题，互相帮助和启发。 学生在设计中可以引用所需的参考资料，避免重复工作，加快设计进程，但必须和题目的要求相符合，保证设计的正确。指导教师要引导学生学会掌握和使用各种已有的技术资料，不能盲目地、机械地抄袭资料，必须具体分析，使设计质量和设计能力都获得提高。学生要在老师的指导下制定好自己各环节的详细设计进程计划，按给定的时间计划保质保量的完成个阶段的设计任务。设计中可边设计，边修改，软件设计与硬件设计可交替进行，问题答疑与调试和方案修改相结合，提高设计的效率，保证按时完成设计工作并交出合格的设计报告。 三、课程设计的主要步骤 1．总体方案设计 本阶段的任务是通过调查研究，查阅资料来初步确定系统结构的总体方案。 汽车电子控制系统一般由以下三个部分构成： ①测定物理量并将其变换为电信号的传感器； ②完成输入处理（将来自传感器的信号变换为运算处理所需要的电信号形式）、运算处理和输出处理（按照运算结果输出可驱动驱动器的电信号）的电子控制单元（ECU）； ③接收电信号后再次制造出所需物理量的驱动器（执行元件）。 传感器是测定各种各样的物理量，并将其变换为电量加以输出的部件。传感器相当于人的感觉器官，它适时而准确地检测出汽车在各种条件下的物理量，并输入控制运算电路。控制汽车所需的物理量包括温度、压力、位移、角度、转数、角速度、角加速度、流量等，传感器从其作用而言，必须在汽车的温度、振动、冲击、污染、浸水、浸油、噪声等各种严酷的条件下能够长时间发挥其功能。传感器的选用掌握着汽车电子控制系统好与差的“关键”。 驱动器是用于将来自ECU的信号转换为机械系统的动作而作功的器件，它相当于控制系统中的“两条腿”一样。ECU即使能够输出多么理想的控制运算结果，如果没有忠实进行电气机械变换的驱动器，系统也无法运行。驱动器的最终输出形式是要将电信号转变为力或位移等物理量，虽然不像传感器那样采用很多高科技，但要求与被控制对象的机械系统的总成部件的构造和机构相一致才能发挥功能，并能在汽车的高温、振动、冲击、污染、浸水、浸油、噪声等非常严酷的条件下长期工作。汽车上常用的驱动器有直流电机、步进电机、电磁阀、电磁离合器、电磁继电器、压电驱动器等。 ECU（electronic control unit，电子控制单元）由把来自传感器的输入信号加以变换为数值信号的输入接口、根据己确定的计算程序对输入数值进行数字计算与逻辑推理计算的计算机部分和将上述计算结果变换成驱动器动作信号的输出接口所组成（见图1）。 图1 ECU的构成 由于传感器的种类不同，从传感器输出的信号也就有各种不同的形式。ECIJ的输入接口分就是将传感器的输出信号变换成计算机能够处理的数字信号的电路。在这一电路中，主要包含有A/D变换器和数字输入缓冲器。 计算机是ECU的心脏部分，它是由中央处