车身电子技术
《车身电子技术》是车身工程专业学生的一门专业选修课，该课程注重对学生逻辑思维、分析与解决问题能力的培养。
本课程的教学目的是使授课对象了解车身电子技术的全貌，掌握车身电子系统开发的基础知识、典型车身电子系统的功能、结构、工作原理和基本控制方法，初步具备综合运用所学知识分析和解决与车身电子系统相关的研究、运用、规划、设计制造以及试验等问题的能力。
通过本课程的学习，希望授课对象了解车身电子技术的现状与未来发展；掌握车身电子技术的基础知识；掌握车身电子系统的基本设计开发思路；掌握几种典型车身电子系统的功能、结构、工作原理和基本控制方法；掌握车身电子集成开发的基本知识；了解车身电子系统开发的基本工具和方法。
本课程所讲述内容包括绪论、基础知识、车内环境控制系统、轻便操纵系统、安全系统、系统集成等共6章。教学部分共28学时，包括课堂教学24学时，实验4学时。
Introduction
“Automotive Body Electronics” is a professional elective course for students who are majoring in automotive body engineering. It focuses more on improving students’ logical thinking, analysis and solving problem.
The purpose of this course is to make students understand the whole picture of the automotive body electronics, and master it’s basic development knowledge, the function、 structure、 working principle and the basic control methods of the typical automotive body electronics system. It will make the students have the ability to apply comprehensively the knowledge they have learned and solve problems related to the research、 application、 planning、 design、 manufacturing and testing of automotive body electronics systems.
According to the study of this course, the students are expected to understand the current status and future development of the automotive body electronics, master it’s basic knowledge、 basic design and development ideas. The functions、 structure and working principle of several typical automotive body electronic systems, the basic knowledge of the automotive body electronics integration development, and the basic tools and methods for the automotive body electronics still need to be mastered.
The course covers six chapters: introduction、 basic knowledge、 in-vehicle environmental control system、 portable control system、 security system、 and system integration. The teaching part consists of 28 lessons, including 24 theoretical lessons and 4 lab tutorials.
课程基本信息
课程名称 |
车身电子技术 |
课程编码 |
422119 |
英文名称 |
Automotive Body Electronics |
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课程学时 |
28 |
课程学分 |
1.5 |
课程类别 |
专业教育课程 |
课程性质 |
考查课 |
开课学期 |
第7学期 |
课内实验学时 |
4 |
适用专业 |
车身工程专业本科生 |
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开课单位 |
汽车仿真与控制国家重点实验室 |
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选用教材 |
无 |
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主要参考书 |
1.陈无畏．汽车车身电子与控制技术．北京：机械工业出版社，2008． 2.德国BOSCH公司著，魏春源等译．汽车安全性与舒适性系统．北京：北京理工大学出版社，2007． 3.德国BOSCH公司著，魏春源等译．汽车电气与电子．北京：北京理工大学出版社，2004． |
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制定人 |
张建伟 |
制定时间 |
2019年3月 |
二、教学大纲
1、教学目的
本课程是车身工程专业的专业选修课。
本课程的教学目的是使授课对象了解车身电子技术的全貌，掌握车身电子系统开发的基础知识、典型车身电子系统的功能、结构、工作原理和基本控制方法，初步具备综合运用所学知识分析和解决与车身电子系统相关的研究、运用、规划、设计制造以及试验等问题的能力。
2、教学要求
通过本课程的学习，希望授课对象了解车身电子技术的现状与未来发展；掌握车身电子技术的基础知识；掌握车身电子系统的基本设计开发思路；掌握几种典型车身电子系统的功能、结构、工作原理和基本控制方法；掌握车身电子集成开发的基本知识；了解车身电子系统开发的基本工具和方法。
3、预备知识或先修课程要求
选修此门课程前，最好已先修完《C语言程序设计基础》和《电工学》。
4、教学方式
课程由课堂授课和实验操作两部分组成。理论授课24学时，教师讲授与课堂讨论相结合；实验操作 4学时，以学生操作、设计为主，教师引导、答疑为辅。
5、实验环境和设备
（1）硬件环境：笔记本电脑（学生自备）；可实现流水灯功能的控制器、下载器、USB-CAN卡；
（2）软件环境：Windows 7、MATLAB、CodeWarrior、CANMaster、iLoader等软件。
6、课程教学内容及学时分配
第1章 绪论（1学时）
1.1 汽车电子技术的发展
1.1.1 推动力
1.1.2 历史发展
1.1.3 重要性
1.1.4 主要的系统
1.1.5 未来发展方向
1.2 车身电子技术的发展
1.2.1 历史发展
1.2.2 重要性
1.2.3主要的车身电子系统
1.2.4未来发展方向
1.3 课程学习目的和要求
1.4 教学安排
教学目的及要求：
使授课对象了解车身电子技术的现状与发展。
教学重点与难点：
重点：主要的车身电子系统、未来发展方向。
第2章 基础知识（9学时）
2.1 车身电子系统的基本组成（1学时）
2.1.1 控制系统的基本工作过程
2.1.2 控制系统的基本组成
2.1.3 分布式控制系统与集中式控制系统
2.2 电子控制单元基本原理（3学时）
2.2.1 ECU的基本组成与基本要求
2.2.2 ECU电路的基本结构
2.2.3 微控制器基本结构与特点
2.2.4 ECU的软件
2.2.5控制算法
2.3 电子控制单元的基本设计思路（1学时）
2.3.1 基本设计思路
2.3.2测试的重要性
2.3.3 ECU开发的“V”型流程
2.4 车身电子系统的传感器（6学时）
2.4.1 汽车传感器概述
2.4.2 温度传感器
2.4.3 车速传感器
2.4.4 加速度传感器
2.4.5 压力传感器
2.4.6 其他传感器
教学目的及要求：
使授课对象了解车身电子技术的全貌，掌握车身电子系统开发的基本知识。
教学重点与难点：
重点：电子控制单元基本原理、电子控制单元的基本设计思路、车身电子系统的传感器。
难点：电子控制单元的基本设计思路。
第3章 车内环境控制系统（4学时）
3.1 自动空调系统
3.1.1 基本介绍（0.5学时）
3.1.2 汽车空调的制冷系统（1学时）
3.1.3 汽车空调的制热系统（0.5学时）
3.1.4 通风换气系统（0.5学时）
3.1.5操纵控制系统（1.0学时）
3.2 车内灯光系统（0.5学时）
自学指导。
教学目的及要求：
掌握汽车自动空调系统的功能、工作原理、组成和基本控制方法，并通过此实例讲解车身电控系统分析与设计的基本思路。
教学重点与难点：
重点：汽车空调系统的工作原理。
难点：通过此实例了解车身电控系统分析与设计的基本思路。
第4章 轻便操纵系统（4学时）
4.1 电动车窗（1学时）
4.1.1 系统组成
4.1.2 电机驱动系统的形式
4.1.3 车窗驱动电机
4.1.4 车窗驱动电机的控制
4.2 电动座椅（1学时）
4.2.1 应用
4.2.2 调整功能
4.2.3 系统组成与工作过程
4.2.4 系统控制
4.3 电动天窗（1学时）
4.3.1 设计要求
4.3.2 组成
4.3.3 驱动传动机构
4.3.4 系统控制
4.4 电控门锁（1学时）
4.4.1 门锁系统的设计要求
4.4.2结构与工作原理
4.4.3机械式车门锁系统
4.4.4电动车门开启系统
4.4.5电动式车门中央闭锁系统
4.5 电动后视镜（自学）
4.6 无钥进入系统（自学）
教学目的及要求：
使授课对象掌握典型轻便操纵系统的功能、工作原理、组成和基本控制方法。
教学重点与难点：
重点：各轻便操纵系统的功能、工作原理、组成。
第5章 安全系统（4学时）
5.1 乘员保护系统（3.5学时）
5.1.1安全带预收紧器
（一）保护乘员的原理
（二）结构与工作原理
（三）系统控制
5.1.2前安全气囊
（一）功能
（二）结构与工作原理
（三）系统控制
（四）智能安全气囊
5.1.3侧安全气囊
（一）功能与形式
（二）结构与工作原理
（三）系统控制
5.1.4主动发动机舱盖系统
（一）工作原理
（二）结构
5.1.5被动安全综合控制单元
5.1.6主要部件
（一）加速度传感器
（二）点火芯片
（三）车门碰撞压力传感器
（四）安全带使用传感器
5.2 车外灯光系统（0.5学时）
自学指导。
教学目的及要求：
使授课对象掌握典型车身安全系统的功能、基本原理、组成、工作过程和基本控制方法，并通过实例讲解典型被动安全系统分析与设计的基本思路。
教学重点与难点：
重点：典型车身安全系统的功能、基本原理、组成、工作过程和基本控制方法。
难点：典型被动安全系统控制的基本原理及分析与设计的基本思路。
第6章 系统集成（2学时）
7.1 车载网络技术（1.5学时）
7.1.1 车载网络技术
7.1.2 CAN总线通信
7.1.3 Lin总线通信
7.2 系统集成的其他问题（0.5学时）
7.2.1 电磁兼容性的含义
7.2.2 电磁兼容性的标准
7.2.3 其他可靠性标准
教学目的及要求：
了解车身电子系统集成的关键技术，理解网络协议的概念和电磁兼容性的含义，了解车身电子系统可靠性试验的方法和标准。
教学重点与难点：
重点：典型车身安全系统的功能、基本原理、组成、工作过程和基本控制方法。
难点：典型被动安全系统控制的基本原理及分析与设计的基本思路。
7、实验项目内容、学时分配、实验小组
序号 |
实验项目 |
内容提要 |
实验 类型 |
学时 分配 |
分组 人数 |
实验 地点 |
教学 要求 |
1 |
流水转向灯控制 |
搭建流水转向灯控制的Simulink模型，并通过自动代码生成、编译与下载，在目标硬件上实现流水转向灯控制功能。 |
设计性 |
2 |
1 |
汽车仿真与控制国家重点实验室先进控制基地 |
每个人独立建立模型，并通过仿真验证。分别在硬件系统上测试。 |
2 |
CAN通信及流水转向灯的控制标定 |
（1）搭建与上位机监视与控制软件进行CAN通信的Simulink软件模型，并通过自动代码生成、编译与下载，在目标硬件上实现与上位机的双向CAN通信。 （2）将实验1的流水转向灯控制模型修改为频率可标定的模型，并由上位机软件通过CAN通信实现对流水转向灯频率的标定。 |
设计性 |
2 |
1 |
8、考核要求、考核方式及成绩评定标准
(1) 课程考核成绩由课程作业成绩（40%）、课堂作业成绩（30%）和实验成绩（30%）三部分组成。
(2) 课程作业成绩的评定依据是2～4次的论文成绩，按10分制记载，期末采用加权累计的方法计分。
(3) 课堂作业按5分制记载，期末采用加权累计的方法计分。
(4) 实验成绩按10分制记载，期末采用加权累计的方法计分。
(5) 最终课程考核成绩采用百分制，满分100分，60分为及格。
9、其他说明
（1）教师可根据学科的发展，对教学内容进行适当的补充和删减；
（2）教师可根据试验条件的改善，更改试验项目；
（3）采用多媒体教室授课。
