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0 绪论 1

0.1 汽车电子的发展史 1

0.2 汽车电子的现状及未来的发展趋势 3

0.2.1 保护环境 3

0.2.2 安全 3

0.2.3 驾驶乘坐环境 4

0.2.4 公共基础设施的建设 4

0.3 小结 5

第1篇 动力传动控制系统 9

1 汽车电子控制系统及其开发方法 9

1.1 汽车电子控制系统的特点和组成框架 9

1.1.1 汽车电子控制系统的基本特点 9

1.1.2 汽车电子控制系统的基本框架 10

1.1.3 汽车电子控制单元的硬件框架 10

1.1.4 汽车电子控制单元的软件框架 12

1.2 汽车电子系统中典型传感器的特性及其信号处理 21

1.2.1 位置／角度传感器 21

1.2.2 速度／角速度传感器 34

1.2.3 加速度传感器及其测量原理 36

1.2.4 应力／压力传感器的工作原理 43

1.2.5 气体传感器 49

1.2.6 光电传感器 57

1.3 汽车电子系统中典型执行器的特性及其驱动电路 59

1.3.1 典型负载及其分类 60

1.3.2 典型功率开关器件及其特性 61

1.3.3 典型功率驱动电路 62

1.3.4 集成的智能功率驱动芯片 73

1.4 汽车电子系统的开发流程和开发方法 83

1.4.1 V形开发流程简介 83

1.4.2 快速原型的概念 84

1.4.3 软、硬件测试和开发方法 88

1.4.4 控制器的匹配标定 92

参考文献 97

2 汽油发动机管理系统 98

2.1 概述 98

2.1.1 火花点火发动机的燃烧过程 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

2.2.2 EFI系统的分类 106

2.2.3 EFI系统的组成 107

2.2.4 空燃比控制策略和控制方法 125

2.3 电子点火控制 138

2.3.1 汽车点火系统的要求 138

2.3.2 点火控制系统的组成 138

2.3.3 点火控制 139

2.4 怠速控制 150

2.4.1 概述 150

2.4.2 怠速质量的评价标准 151

2.4.3 怠速控制装置（步进电机型） 151

2.4.4 怠速控制策略 153

2.5 排气再循环 155

2.5.1 工作原理 155

2.5.2 EGR阀 156

2.5.3 EGR的控制策略 158

2.5.4 内部EGR 159

2.6 燃油蒸发排放物控制系统 159

2.7 发动机管理系统新的发展技术 161

2.7.1 可变气门控制技术 161

2.7.2 可变进气流量控制 169

2.7.3 稀燃发动机控制 171

2.7.4 缸内直喷汽油发动机 172

2.7.5 2缸／4缸发动机 177

2.7.6 均质压燃发动机 178

2.7.7 控制理论研究的新进展 183

参考文献 185

3 柴油机电子控制系统 187

3.1 第一代电控柴油喷射系统（位置控制式） 189

3.1.1 在直列泵上实施的位置式电控系统 189

3.1.2 第一代电控燃油喷射系统的控制特点 191

3.2 第二代电控燃油喷射系统（时间控制式） 193

3.2.1 在分配泵上实施的时间控制式 193

3.2.2 在直列泵上实施的时间控制式 196

3.2.3 电控单体泵和电控泵喷嘴系统 198

3.2.4 第二代时间控制式的特点 201

3.3 第三代电控燃油喷射系统（高压共轨系统） 201

3.3.1 液力活塞增压式共轨系统 202

3.3.2 高压共轨系统 203

3.3.3 压电晶体喷油器 207

3.3.4 高压共轨系统的特点 210

3.4 柴油机空气系统和排放后处理系统的电子控制 212

3.4.1 增压压力控制系统 212

3.4.2 排气再循环控制系统 214

3.4.3 排放后处理系统 215

3.4.4 柴油机空气系统电子控制的特点 217

3.5 柴油发动机整机管理 219

3.5.1 发动机管理系统的基本框架 222

3.5.2 柴油发动机管理系统的匹配标定 224

3.5.3 柴油发动机管理系统的故障诊断 226

3.6 柴油发动机混合动力 228

3.6.1 柴油ISG发动机 228

3.6.2 双模式柴油机混合动力 228

3.6.3 串联式柴油机混合动力 229

3.7 小结 230

参考文献 231

4 自动变速器的电子控制 233

4.1 概述 233

4.2 自动变速器的主要控制目标 234

4.3 电控机械式自动变速器 235

4.3.1 电控半自动变速器 235

4.3.2 采用电控离合器和发动机转速控制的半自动变速器 235

4.3.3 采用电控离合器的半自动变速器 237

4.3.4 电控全自动变速器 237

4.3.5 电控双离合器自动变速器 239

4.4 电控液力自动变速器 243

4.4.1 基本结构与工作原理 244

4.4.2 电控系统的输入、输出信号和发动机一起控制 247

4.4.3 换挡时间和感觉的控制以及驾驶模式的选择 253

4.4.4 智能化AT电子控制系统 258

4.5 电控无级变速器 259

4.5.1 电控无级变速器的技术特点 260

4.5.2 用于中型轿车的电控无级变速器 262

4.5.3 链条传动的电控无级变速器及其控制 263

参考文献 265

第2篇 底盘和车身电子控制系统 269

5 底盘电子控制系统 269

5.1 汽车防滑控制系统 269

5.1.1 ABS与TCS的发展历史 269

5.1.2 汽车防滑控制系统的基本原理 270

5.1.3 ABS的构成 272

5.1.4 驱动防滑系统 295

5.1.5 汽车稳定性控制系统 305

5.2 汽车转向电子控制系统 316

5.2.1 电子可变量孔助力转向系统 317

5.2.2 旁通式助力转向系统 317

5.2.3 电磁式助力转向系统 320

5.2.4 电动液压助力转向系统 321

5.2.5 电动助力转向系统 325

5.3 主动避撞控制系统 334

5.3.1 概述 334

5.3.2 自适应巡航控制系统 335

5.3.3 雷达的基本测量原理和构成 338

5.3.4 ACC系统的控制算法和汽车动力学模型 341

5.3.5 停车入位系统（倒车雷达） 344

5.4 悬架电子控制系统 346

5.4.1 概述 346

5.4.2 弹簧刚度和减振器阻尼力综合控制的空气悬架 346

5.4.3 自适应阻尼力连续可调悬架 351

5.4.4 车身姿态主动控制悬架 352

5.4.5 刚度、阻尼和车高综合控制的油气悬架 355

5.4.6 侧倾控制系统 358

参考文献 360

6 车身电子控制系统 362

6.1 乘员约束系统 362

6.1.1 概述 362

6.1.2 安全气囊 362

6.1.3 安全带 371

6.1.4 安全系统展望 373

6.2 汽车仪表 375

6.2.1 概述 375

6.2.2 驾驶员抬头显示技术 380

6.3 汽车空调系统 382

6.3.1 概述 382

6.3.2 暖风及空调系统 382

6.4 座椅系统 388

6.4.1 电动座椅结构 388

6.4.2 座椅加热系统 389

6.4.3 座椅控制系统 389

6.5 车灯控制系统 390

6.5.1 引言 390

6.5.2 照明系统术语及定义 390

6.5.3 聚光镜和光束类型 391

6.5.4 前照灯的照射高度和转向随动控制 393

6.5.5 其他外部车灯设备 397

6.5.6 灯泡 398

6.5.7 放电弧光灯和单光源车灯系统 400

6.5.8 LED照明系统 403

6.5.9 照明控制电路 404

6.6 车门控制单元 412

6.6.1 车门控制单元的结构 412

6.6.2 挡风玻璃刮水器和洗涤器 420

6.6.3 刮水器的电子控制系统 423

参考文献 426

第3篇 汽车电子系统的可靠性和故障诊断 429

7 汽车控制网络 429

7.1 概述 429

7.1.1 汽车控制网络的分类 429

7.1.2 不同控制网络的特点 430

7.2 CAN总线 439

7.2.1 CAN总线结构与特点 439

7.2.2 CAN总线协议 440

7.2.3 CAN总线的应用 444

7.3 LIN网络 449

7.3.1 汽车车身总线 449

7.3.2 LIN总线硬件资源 451

7.3.3 LIN总线协议 452

7.3.4 LIN网络的设计 454

7.3.5 LIN总线的应用 456

参考文献 461

8 汽车电子系统的可靠性 463

8.1 概述 463

8.2 汽车电子系统的可靠性 463

8.3 ECU的电测试 468

8.4 电磁兼容性 470

8.4.1 概述 470

8.4.2 干扰的影响和消除 471

8.4.3 电磁兼容性的测试 476

参考文献 477

9 汽车电子控制系统的故障诊断 478

9.1 各种故障诊断技术 478

9.1.1 传统的故障诊断技术 478

9.1.2 离板故障诊断设备 479

9.1.3 在板（车载）故障诊断系统 482

9.1.4 ISO 9141标准 483

9.1.5 通用串行诊断测试仪 483

9.2 车栽故障诊断系统 485

9.2.1 概述 485

9.2.2 OBD的主要功能 486

9.3 车栽故障诊断系统的故障码和监测方法 492

9.3.1 OBD使用的SAE标准 492

9.3.2 OBD系统所有检测零部件的故障码及监测方法 497

9.3.3 重要监测项目的影响因素及工作条件 497

9.4 基于CAN的OBD故障诊断 501

9.5 SAE标准J1930的术语 503

参考文献 504

附录 507

附录A 汽车电子实验 507

实验1 基于单片机的模拟量采集 507

实验2 基于单片机的转速信号测量与处理 510

实验3 汽油机喷油器驱动电路实验 521

实验4 步进电机驱动电路设计和驱动实验 533

实验5 汽车电子系统的SCI通信实验 535

实验6 模拟量输出实验 537

实验7 CAN总线通信实验 539

实验8 智能驱动芯片TLE6220的诊断实验 548

实验9 控制器PID算法调试实验 552

实验10 xPC Target硬件在环仿真实验 556

实验11 Real Time Windows Target硬件在环仿真实验 559

实验12 电控发动机综合实验 562

附录B 实验报告模板 568

缩略语 570