汽車電子學

汽車電子學（第2版）

作者：王紹銧、李建秋、夏群生等

普通高等教育“十一五”國家級規劃教材圖書詳細信息：

ISBN：9787302238898

定價：59元

印次：2-2

裝幀：平裝

印刷日期：2012-11-23

本書系統地介紹了汽車各個電子控制系統的組成、主要部件的結構和工作原理、控制策略和發展趨勢等問題。全書內容分3篇。第1篇介紹動力傳動控制系統，分為4章，內容包括汽車電子控制系統及其開發方法、汽油發動機管理系統、柴油機電子控制系統和自動變速器的電子控制；第2篇介紹底盤和車身電子控制系統，分為2章，內容包括底盤電子控制系統和車身電子控制系統；第3篇介紹汽車電子系統的可靠性和故障診斷，分為3章，內容包括汽車控制網路、汽車電子系統的可靠性和汽車電子控制系統的故障診斷。附錄是清華大學汽車工程系汽車電子學課程的實驗指導書。本書可作為汽車工程專業和動力機械與工程專業內燃機方向的本科生、碩士研究生的教材或參考書，也可作為從事汽車和發動機電子控制系統產品開發和性能研究的工程技術人員的參考書。

目錄

0緒論1

0.1汽車電子的發展史1

0.2汽車電子的現狀及未來的發展趨勢3

0.2.1保護環境3

0.2.2安全3

0.2.3駕駛乘坐環境4

0.2.4公共基礎設施的建設4

0.3小結5

第1篇動力傳動控制系統

1汽車電子控制系統及其開發方法9

1.1汽車電子控制系統的特點和組成框架9

1.1.1汽車電子控制系統的基本特點9

1.1.2汽車電子控制系統的基本框架10

1.1.3汽車電子控制單元的硬體框架10

1.1.4汽車電子控制單元的軟體框架12

1.2汽車電子系統中典型感測器的特性及其信號處理21

1.2.1位置/角度感測器21

1.2.2速度/角速度感測器34

1.2.3加速度感測器及其測量原理36

1.2.4應力/壓力感測器的工作原理43

1.2.5氣體感測器49

1.2.6光電感測器57

1.3汽車電子系統中典型執行器的特性及其驅動電路59

1.3.1典型負載及其分類60

1.3.2典型功率開關器件及其特性61

1.3.3典型功率驅動電路62

1.3.4集成的智能功率驅動晶元73

1.4汽車電子系統的開發流程和開發方法83

1.4.1V形開發流程簡介83

1.4.2快速原型的概念84

1.4.3軟、硬體測試和開發方法88

1.4.4控制器的匹配標定92

參考文獻97

目錄汽車電子學（第2版）2汽油發動機管理系統98

2.1概述98

2.1.1火花點火發動機的燃燒過程98

2.1.2排放控制策略102

2.2空燃比的控制105

2.2.1概述106

2.2.2EFI系統的分類106

2.2.3EFI系統的組成107

2.2.4空燃比控制策略和控制方法125

2.3電子點火控制138

2.3.1汽車點火系統的要求138

2.3.2點火控制系統的組成138

2.3.3點火控制139

2.4怠速控制150

2.4.1概述150

2.4.2怠速質量的評價標準151

2.4.3怠速控制裝置（步進電機型）151

2.4.4怠速控制策略153

2.5排氣再循環155

2.5.1工作原理155

2.5.2EGR閥156

2.5.3EGR的控制策略158

2.5.4內部EGR159

2.6燃油蒸發排放物控制系統159

2.7發動機管理系統新的發展技術161

2.7.1可變氣門控制技術161

2.7.2可變進氣流量控制169

2.7.3稀燃發動機控制171

2.7.4缸內直噴汽油發動機172

2.7.52缸/4缸發動機177

2.7.6均質壓燃發動機178

2.7.7控制理論研究的新進展183

參考文獻185

3柴油機電子控制系統187

3.1第一代電控柴油噴射系統（位置控制式）189

3.1.1在直列泵上實施的位置式電控系統189

3.1.2第一代電控燃油噴射系統的控制特點191

3.2第二代電控燃油噴射系統（時間控制式）193

3.2.1在分配泵上實施的時間控制式193

3.2.2在直列泵上實施的時間控制式196

3.2.3電控單體泵和電控泵噴嘴系統198

3.2.4第二代時間控制式的特點201

3.3第三代電控燃油噴射系統（高壓共軌系統）201

3.3.1液力活塞增壓式共軌系統202

3.3.2高壓共軌系統203

3.3.3壓電晶體噴油器207

3.3.4高壓共軌系統的特點210

3.4柴油機空氣系統和排放后處理系統的電子控制212

3.4.1增壓壓力控制系統212

3.4.2排氣再循環控制系統214

3.4.3排放后處理系統215

3.4.4柴油機空氣系統電子控制的特點217

3.5柴油發動機整機管理219

3.5.1發動機管理系統的基本框架222

3.5.2柴油發動機管理系統的匹配標定224

3.5.3柴油發動機管理系統的故障診斷226

3.6柴油發動機混合動力228

3.6.1柴油ISG發動機228

3.6.2雙模式柴油機混合動力228

3.6.3串聯式柴油機混合動力229

3.7小結230

參考文獻231

4自動變速器的電子控制233

4.1概述233

4.2自動變速器的主要控制目標234

4.3電控機械式自動變速器235

4.3.1電控半自動變速器235

4.3.2採用電控離合器和發動機轉速控制的半自動變速器235

4.3.3採用電控離合器的半自動變速器237

4.3.4電控全自動變速器237

4.3.5電控雙離合器自動變速器239

4.4電控液力自動變速器243

4.4.1基本結構與工作原理244

4.4.2電控系統的輸入、輸出信號和發動機一起控制247

4.4.3換擋時間和感覺的控制以及駕駛模式的選擇253

4.4.4智能化AT電子控制系統258

4.5電控無級變速器259

4.5.1電控無級變速器的技術特點260

4.5.2用於中型轎車的電控無級變速器262

4.5.3鏈條傳動的電控無級變速器及其控制263

參考文獻265

第2篇底盤和車身電子控制系統

5底盤電子控制系統269

5.1汽車防滑控制系統269

5.1.1ABS與TCS的發展歷史269

5.1.2汽車防滑控制系統的基本原理270

5.1.3ABS的構成272

5.1.4驅動防滑系統295

5.1.5汽車穩定性控制系統305

5.2汽車轉向電子控制系統316

5.2.1電子可變數孔助力轉向系統317

5.2.2旁通式助力轉向系統317

5.2.3電磁式助力轉向系統320

5.2.4電動液壓助力轉向系統321

5.2.5電動助力轉向系統325

5.3主動避撞控制系統334

5.3.1概述334

5.3.2自適應巡航控制系統335

5.3.3雷達的基本測量原理和構成338

5.3.4ACC系統的控制演演算法和汽車動力學模型341

5.3.5停車入位系統（倒車雷達）344

5.4懸架電子控制系統346

5.4.1概述346

5.4.2彈簧剛度和減振器阻尼力綜合控制的空氣懸架346

5.4.3自適應阻尼力連續可調懸架351

5.4.4車身姿態主動控制懸架352

5.4.5剛度、阻尼和車高綜合控制的油氣懸架355

5.4.6側傾控制系統358

參考文獻360

6車身電子控制系統362

6.1乘員約束系統362

6.1.1概述362

6.1.2安全氣囊362

6.1.3安全帶371

6.1.4安全系統展望373

6.2汽車儀錶375

6.2.1概述375

6.2.2駕駛員抬頭顯示技術380

6.3汽車空調系統382

6.3.1概述382

6.3.2暖風及空調系統382

6.4座椅系統388

6.4.1電動座椅結構388

6.4.2座椅加熱系統389

6.4.3座椅控制系統389

6.5車燈控制系統390

6.5.1引言390

6.5.2照明系統術語及定義390

6.5.3聚光鏡和光束類型391

6.5.4前照燈的照射高度和轉向隨動控制393

6.5.5其他外部車燈設備397

6.5.6燈泡398

6.5.7放電弧光燈和單光源車燈系統400

6.5.8LED照明系統403

6.5.9照明控制電路404

6.6車門控制單元412

6.6.1車門控制單元的結構412

6.6.2擋風玻璃刮水器和洗滌器420

6.6.3刮水器的電子控制系統423

參考文獻426

第3篇汽車電子系統的可靠性和故障診斷

7汽車控制網路429

7.1概述429

7.1.1汽車控制網路的分類429

7.1.2不同控制網路的特點430

7.2CAN匯流排439

7.2.1CAN匯流排結構與特點439

7.2.2CAN匯流排協議440

7.2.3CAN匯流排的應用444

7.3LIN網路449

7.3.1汽車車身匯流排449

7.3.2LIN匯流排硬體資源451

7.3.3LIN匯流排協議452

7.3.4LIN網路的設計454

7.3.5LIN匯流排的應用456

參考文獻461

8汽車電子系統的可靠性463

8.1概述463

8.2汽車電子系統的可靠性463

8.3ECU的電測試468

8.4電磁兼容性470

8.4.1概述470

8.4.2干擾的影響和消除471

8.4.3電磁兼容性的測試476

參考文獻477

9汽車電子控制系統的故障診斷478

9.1各種故障診斷技術478

9.1.1傳統的故障診斷技術478

9.1.2離板故障診斷設備479

9.1.3在板(車載)故障診斷系統482

9.1.4ISO9141標準483

9.1.5通用串列診斷測試儀483

9.2車載故障診斷系統485

9.2.1概述485

9.2.2OBD的主要功能486

9.3車載故障診斷系統的故障碼和監測方法492

9.3.1OBD使用的SAE標準492

9.3.2OBD系統所有檢測零部件的故障碼及監測方法497

9.3.3重要監測項目的影響因素及工作條件497

9.4基於CAN的OBD故障診斷501

9.5SAE標準J1930的術語503

參考文獻504

附錄

附錄A汽車電子實驗507

實驗1基於單片機的模擬量採集507

實驗2基於單片機的轉速信號測量與處理510

實驗3汽油機噴油器驅動電路實驗521

實驗4步進電機驅動電路設計和驅動實驗533

實驗5汽車電子系統的SCI通信實驗535

實驗6模擬量輸出實驗537

實驗7CAN匯流排通信實驗539

實驗8智能驅動晶元TLE6220的診斷實驗548

實驗9控制器PID演演算法調試實驗552

實驗10xPCTarget硬體在環模擬實驗556

實驗11RealTimeWindowsTarget硬體在環模擬實驗559

實驗12電控發動機綜合實驗562附錄B實驗報告模板568縮略語570