第1章緒論1
1.1電子學與微電子學1
1.2電子與微電子技術在汽車上的應用與發展3
1.2.1汽車電子技術的發展過程3
1.2.2微電子技術在汽車上的應用4
1.3汽車電子控制繫統的組成與工作過程14
1.3.1汽車電子控制繫統的組成14
1.3.2汽車電子控制繫統的工作過程15
1.3.3汽車電子控制繫統的特征15
1.4本課程的主要內容16
思考與練習17第2章汽車電子電路基礎18
2.1半導體18
2.1.1半導體的性質18
2.1.2半導體二極管21
2.1.3半導體三極管28
2.2集成運算放大器38
2.2.1集成運算放大器的電路組成與符號38
2.2.2集成運算放大器的線性應用電路39
2.2.3集成運算放大器的非線性應用電路42
2.3數字電路47
2.3.1二進制47
2.3.2常用邏輯門電路48
2.3.3觸發電路56
思考與練習58第3章汽車傳感器60
3.1汽車傳感器的類型與要求60
3.1.1傳感器的基本功能60
3.1.2汽車傳感器的分類60
3.1.3汽車傳感器的性能要求62
3.1.4汽車傳感器的選用原則63
3.1.5傳感器的配置方式64
3.1.6傳感器標定65
3.2汽車溫度傳感器66
3.2.1溫度傳感器在汽車上的應用66
3.2.2熱敏電阻式溫度傳感器69
3.2.3熱電偶式溫度傳感器74
3.2.4熱電開關78
3.3汽車壓力傳感器80
3.3.1壓力傳感器在汽車上的應用80
3.3.2電阻應變式壓力傳感器81
3.3.3壓電式壓力傳感器87
3.3.4電位器式機油壓力傳感器94
汽車電子控制基礎(第3版)目錄3.4轉速和速度傳感器94
3.4.1磁感應式轉速傳感器的測速原理95
3.4.2霍爾式轉速傳感器98
3.4.3光電式轉速傳感器101
3.4.4磁阻式車速傳感器106
3.4.5多普勒雷達式車速傳感器108
3.4.6橫擺角速度傳感器109
3.5位置傳感器110
3.5.1電位器式位置傳感器111
3.5.2磁感應式位置傳感器115
3.5.3光電式位置傳感器116
3.5.4霍爾式位置傳感器118
3.5.5靜電容量式液面高度傳感器120
3.5.6熱敏電阻式液位傳感器121
3.5.7浮子笛簧開關式液位傳感器122
3.5.8電極式液位傳感器124
3.5.9超聲波雷達125
3.5.10毫米波雷達128
3.5.11激光雷達133
3.5.12視覺傳感器135
3.6流量傳感器136
3.6.1體積流量與質量流量136
3.6.2空氣流量傳感器137
3.6.3液體流量傳感器147
3.7加速度傳感器147
3.7.1慣性式加速度傳感器147
3.7.2壓電加速度傳感器149
3.7.3霍爾式加速度傳感器151
3.7.4電容式加速度傳感器152
3.7.5半導體應變片式加速度傳感器153
3.7.6磁應變式爆燃傳感器154
3.7.7差動變壓式減速度傳感器155
3.7.8光電式減速度傳感器155
3.8氣體濃度傳感器157
3.8.1氧傳感器157
3.8.2NOx傳感器162
3.8.3煙塵濃度傳感器164
3.8.4柴油機煙度傳感器164
3.9轉矩傳感器166
3.9.1磁性式轉矩傳感器166
3.9.2光電式轉矩傳感器167
思考與練習167第4章汽車電子169
4.1汽車ECU的功用與組成169
4.1.1汽車ECU的功用169
4.1.2汽車ECU的特點與要求169
4.1.3汽車ECU的種類170
4.1.4汽車ECU的組成170
4.2汽車ECU的輸入接口172
4.2.1汽車ECU輸入接口的作用172
4.2.2模擬信號的輸入與處理172
4.2.3數字信號的輸入與處理180
4.2.4開關信號的輸入與處理183
4.3汽車ECU的單片機185
4.3.1單片機的定義185
4.3.2單片機的發展186
4.3.3單片機的內部結構187
4.3.4單片機的外部結構191
4.3.5單片機的技術要求192
4.4汽車ECU的輸出接口193
4.4.1汽車ECU輸出接口的功用193
4.4.2汽車ECU輸出信號的驅動193
4.4.3數字量/模擬量轉換197
4.5汽車ECU失效保護200
思考與練習202第5章汽車執行器203
5.1執行器的功用與類型203
5.1.1執行器的功用203
5.1.2執行器的類型203
5.2直流電機204
5.2.1直流電機的構造204
5.2.2直流電機的工作原理205
5.2.3直流電機的勵磁方式207
5.2.4直流電機的驅動方式208
5.2.5直流電機的調速控制209
5.2.6直流電機在汽車中的應用209
5.3步進電機214
5.3.1步進電機的作用214
5.3.2步進電機的基本結構和原理215
5.3.3反應式步進電機216
5.3.4永磁式步進電機218
5.3.5步進電機在汽車上的應用219
5.4電磁閥222
5.4.1電磁閥的分類222
5.4.2開關型電磁閥223
5.4.3占空比型電磁閥的結構224
5.5繼電器228
5.5.1繼電器的類型228
5.5.2繼電器在汽車上的典型應用231
5.6液壓與氣動執行器234
5.6.1液壓式執行器234
5.6.2氣動式執行器237
5.7電動汽車的驅動電機238
5.7.1電動汽車驅動電機應滿足的主要要求239
5.7.2驅動電機的類型240
思考與練習241

第6章控制理論在汽車上的應用243
6.1PID控制243
6.1.1PID的控制原理243
6.1.2數字PID控制算法245
6.1.3PID控制器參數的整定248
6.1.4PID在自動空調控制中的應用250
6.2自適應控制252
6.2.1前饋自適應控制252
6.2.2反饋自適應控制252
6.2.3自適應控制繫統在汽車控制繫統中的應用253
6.3模糊控制255
6.3.1模糊控制的基本原理255
6.3.2模糊控制繫統的組成255
6.3.3模糊控制的工作過程256
6.3.4模糊控制在汽車控制繫統中的應用258
6.4其他控制261
思考與練習264

第7章汽車網絡繫統265
7.1汽車網絡的類型與傳輸原理265
7.1.1汽車網絡的特點265
7.1.2汽車網絡的類型265
7.1.3多路傳輸基本原理269
7.1.4汽車網絡的設計要求272
7.2汽車網絡繫統組成272
7.2.1模塊272
7.2.2傳輸介質277
7.2.3數據傳遞終端和網關279
7.2.4通信協議279
7.3汽車網絡多路傳輸數據編碼技術282
7.3.1汽車網絡多路傳輸數據編碼技術的類型282
7.3.2脈寬調制編碼技術283
7.3.3曼徹斯特編碼技術286
7.4控制器局域網289
7.4.1CAN的基本特點289
7.4.2CAN協議的網絡結構289
7.4.3CAN協議的信息幀294
7.4.4CAN協議的數據傳遞過程298
7.4.5CAN協議的差動傳遞防干擾技術300
7.4.6CAN協議的數據報告優先權301
思考與練習302

參考文獻304

電子控制技術在汽車上得到了迅速應用與發展，各種汽車新型電子控制裝置與設備不斷湧現，與日俱增，大大提高了汽車的動力性、經濟性、安全性、舒適性、操穩性等各種性能。為了適應汽車電子控制技術高速發展，跟蹤該領域的發展動向，滿足高等院校對“汽車電子控制基礎”課程的改革要求，現推出第3版。第3版主要修訂內容如下： 
（1） 修改了第2版中的文字和圖形錯誤。
（2） 增加了新型汽車傳感器、執行器，如超聲波雷達、毫米波雷達、激光雷達、電動汽車驅動電機等。
（3） 刪減了已淘汰的內容。
（4） 進一步完善了本書的電子課件。
各高等院校汽車類相關專業一般開設了“汽車電子控制技術”專業課，但此課程涉及電子控制基本原理卻很少，學生學習感到困難，不易理解。《汽車電子控制基礎》教材可視為《汽車電子控制技術》的姊妹篇。本書的編寫思想是以電子學、控制理論中的基本原理為出發點，綜合講述了汽車電子控制方面的基礎知識，主要包括汽車電子電路基礎、汽車傳感器、汽車電子、汽車執行器、控制理論在汽車上的應用、汽車網絡繫統等知識。
本書由南京農業大學魯植雄教授任主編，並負責全書統稿，南京農業大學鄧曉亭和南京工業大學浦江學院許凌任副主編。南京農業大學魯楊、南京工業職業技術大學徐煌參編。編寫分工如下： 魯植雄編寫第1章和第6章，許凌編寫第2章和第4章，鄧曉亭編寫第3章，徐煌編寫5章，魯楊編寫第7章。
本書由東南大學陳南教授任主審。陳南教授仔細地閱讀了全書的原稿，並提出了許多建設性的意見，在此表示誠摯的謝意。
本書在編寫過程中，參閱了大量相關圖書和文獻資料。在此，編者向有關文章的作者表示衷心的感謝。
為了方便教師授課，本書配有PPT課件，可免費贈送給采用本書作為教材的教師，可以聯繫作者或出版社獲取。
由於編者水平有限，加之經驗不足，書中難免有錯誤和疏漏之處，懇請廣大讀者批評斧正。

編者2021年3月