圖解汽車電子技術：關鍵技術篇

第1章　ECU的概要 1
　1.1　ECU的構成及主要部件 1
　1.2　發(fā)動機ECU 11
　小知識　“硬實時”和“軟實時”的差異 16

第2章　ECU的硬件 18
　2.1　ECU及控制器 18
　　2.1.1　ECU及控制器的構造 18
　　2.1.2　ECU及控制器的搭載位置 19
　　2.1.3　印制電路板ECU的示例 21
　　2.1.4　混合IC的示例 22
　2.2　ECU 的構成 28
　　2.2.1　ECU的構成部件 28
　　2.2.2　外殼 29
　　2.2.3　插接器 30
　　2.2.4　電路板 31
　　2.2.5　電路元件 32
　2.3　微控制器 35
　　2.3.1　汽車和微控制器的歷史 35
　　2.3.2　對車載微控制器的要求 38
　　2.3.3　單芯片微控制器的內(nèi)部構成 39
　　2.3.4　軟件開發(fā) 40
　　2.3.5　未來的車載微控制器 44
　2.4　電源和電流 46
　　2.4.1　電源電壓 46
　　2.4.2　電源降壓 47
　　2.4.3　傳感器電源 48
　　2.4.4　42V 電源系統(tǒng) 48
　　2.4.5　混合動力汽車的電源 49
　小知識　計數(shù)器功能的實現(xiàn)，軟件和硬件方面的差異 51

第3章　ECU的軟件 52
　3.1　軟件 52
　　3.1.1　軟件的作用 52
　　3.1.2　軟件和程序 53
　　3.1.3　軟件的運行環(huán)境 53
　　3.1.4　程序的種類 56
　　3.1.5　編寫程序的語言 58
　　3.1.6　軟件開發(fā)的流程 59
　　3.1.7　汽車控制軟件的特點 60
　　3.1.8　汽車控制軟件開發(fā)的注意事項 62
　　3.1.9　汽車控制軟件相關環(huán)境變化 64
　3.2　運算法則 65
　　3.2.1　運算法則的定義 65
　　3.2.2　碰撞判定運算法則和調(diào)試 65
　　3.2.3　碰撞判定運算法則的思路 65
　　3.2.4　前期處理 67
　　3.2.5　信號分析 67
　　3.2.6　碰撞判定 68
　　3.2.7　與沖擊傳感器組合判定 68
　　3.2.8　構建運算法則的關鍵 70
　小知識　運算法則誕生于伊斯蘭文化 71

第4章　傳感器及執(zhí)行器 72
　4.1　傳感器 72
　　4.1.1　車載傳感器的歷史 72
　　4.1.2　半導體傳感器的原理及實現(xiàn)產(chǎn)品化的技術 74
　　4.1.3　壓力傳感器 81
　　4.1.4　加速度傳感器和慣性傳感器 87
　　4.1.5　MR傳感器 90
　　4.1.6　電流傳感器 91
　　4.1.7　光傳感器 93
　　4.1.8　使用非硅材料的傳感器 96
　　4.1.9　燃油噴射控制所需的傳感器 98
　　4.1.10　排氣溫度傳感器 102
　4.2　執(zhí)行器 103
　　4.2.1　執(zhí)行器的概要 103
　　4.2.2　電機 103
　　4.2.3　螺線管 105
　　4.2.4　壓電執(zhí)行器 106

第5章　半導體元件 109
　5.1　半導體元件的基礎 109
　　5.1.1　雙極型晶體管 109
　　5.1.2　CMOS元件 110
　　5.1.3　功率元件 111
　　5.1.4　存儲器 112
　　5.1.5　發(fā)光二極管 113
　　5.1.6　激光二極管 114
　　5.1.7　集成電路技術及其動向 114
　5.2　車載半導體技術 115
　　5.2.1　支撐汽車電子技術的半導體技術 115
　　5.2.2　車載半導體的必備特點 116
　　5.2.3　車載半導體技術 118
　5.3　車載復合IC技術 118
　　5.3.1　通過TD技術實現(xiàn)高耐壓及高集成 119
　　5.3.2　通過TD技術防止寄生效應 119
　　5.3.3　通過TD技術實現(xiàn)高溫條件工作 120
　　5.3.4　ESD耐性強的功率元器件集成 120
　　5.3.5　實現(xiàn)高精度的薄膜電阻技術 121
　　5.3.6　復合IC的應用實例 122
　5.4　車載功率元件技術 124
　　5.4.1　車載功率半導體 124
　　5.4.2　SiC半導體的展望 126
　　5.4.3　SiC功率元件 130
　　5.4.4　SiC逆變器 132
　　5.4.5　SiC技術今后的動向 133
　5.5　支撐未來汽車電子技術的半導體 134

第6章　汽車電子系統(tǒng) 137
　6.1　ECU的動向 137
　6.2　車內(nèi)網(wǎng)絡 139
　　6.2.1　多重通信系統(tǒng) 140
　　6.2.2　通信流程 141
　　6.2.3　CAN 142
　　6.2.4　LIN 143
　　6.2.5　FlexRay 145
　6.3　層級化、構造化及功能配置 146
　6.4　通用標準部件化及再利用 148
　　6.4.1　ECU的軟件構造 148
　　6.4.2　其他電子平臺（通用標準部件及技術群組） 149
　6.5　國際標準化 150
　　6.5.1　AUTOSAR 151
　　6.5.2　JASPAR 152
　　6.5.3　功能安全標準 153

第7章　其他電子技術 155
　7.1　設計輔助工具 155
　　7.1.1　ECU開發(fā)流程 155
　　7.1.2　ECU設計輔助環(huán)境 155
　　7.1.3　半導體設計輔助環(huán)境 156
　　7.1.4　設計輔助工具的未來 159
　7.2　故障診斷 162
　　7.2.1　故障診斷的概要 162
　　7.2.2　OBD法規(guī) 163
　　7.2.3　診斷工具 164
　　7.2.4　故障診斷項目 165
　　7.2.5　故障診斷示例 165
　　7.2.6　故障診斷的未來 166
　7.3　EMC 166
　　7.3.1　EMC的概要 166
　　7.3.2　EMC法規(guī)的動向 168
　　7.3.3　干擾的分類及示例 170
　　7.3.4　ECU的EMC 評價 171
　　7.3.5　EMI測試 171
　　7.3.6　EMS測試 173
　　7.3.7　EMC設計的開發(fā)流程 174
　7.4　可靠性技術 175
　　7.4.1　ECU的可靠性條件 175
　　7.4.2　ECU的問題示例 177
　　7.4.3　ECU的可靠性模型 181
　　7.4.4　可靠性試驗 183
　7.5　寬帶 186
　　7.5.1　寬帶的概要 186
　　7.5.2　寬帶的技術動向 187
　　7.5.3　WiMAX的推廣狀況 187
　　7.5.4　LTE的推廣狀況 188
　　7.5.5　其他無線寬帶 190
　　7.5.6　無線寬帶技術 190
　7.6　信息安全 193
　　7.6.1　汽車的信息安全 193
　　7.6.2　汽車電子技術的發(fā)展和信息安全 193
　　7.6.3　信息安全討論的常規(guī)方法 194
　　7.6.4　對汽車的威脅及其對策示例 194
　　7.6.5　汽車信息安全的研究開發(fā)活動及標準化動向 195
　　7.6.6　總結 196
　小知識　用振動試驗機進行試驗的產(chǎn)品開發(fā)件“消失了” 197

第8章　ECU的制造技術 198
　8.1　ECU的制造技術概要 198
　8.2　ECU的制造工序 199
　　8.2.1　印制電路板ECU的制造工序 199
　　8.2.2　混合控制ECU的制造工序 205
　　8.2.3　混合控制ECU和印制電路板ECU的對比 205
　8.3　車載ECU 的生產(chǎn)方式 206
　小知識　車載電子產(chǎn)品和普通消費電子產(chǎn)品的不同生產(chǎn)方式 210

第9章　未來的汽車電子技術 212
　　9.1　汽車電子技術序幕 212
　　9.2　ECU的構成和控制內(nèi)容的變化 213
　　9.3　汽車電子技術的長期課題 214

索引 217

執(zhí)筆者簡介 220