德国汽车工程首选教材 ATZ/MTZ系列教材 汽车电子学 第5版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 总线系统1

1.1 数字总线系统基础2

1.1.1 基本概念2

1.1.2 ISO/OSI参考模型3

1.1.3 通信原理6

1.1.4 协议原理6

1.1.5 拓扑结构6

1.1.6 系统级模块与总线系统的联接7

1.1.7 总线访问方法8

1.1.8 数据安全和错误控制原理10

1.2 汽车总线系统12

1.2.1 汽车总线系统的需求12

1.2.2 CAN总线13

1.2.3 LIN总线19

1.2.4 Flexray总线22

1.2.5 MOST总线30

1.2.6 汽车的通信体系结构31

第2章 实时操作系统33

2.1 实时操作系统概论33

2.1.1 基本概念33

2.1.2 实时性概念34

2.1.3 进程与进程状态36

2.1.4 行文交换37

2.1.5 调度37

2.1.6 实时操作系统的代表39

2.2 OSEK/VDX39

2.2.1 历史回顾39

2.2.2 OSEK操作系统的基本特点40

2.2.3 操作资源41

2.2.4 可分级特性43

2.2.5 优先级控制45

2.2.6 配置45

2.2.7 启动47

2.2.8 通信48

2.2.9 网络管理48

2.2.10 OSEK/VDX扩展48

2.3 AUTOSAR49

2.3.1 发展史及路标50

2.3.2 软件组件50

2.3.3 通信类型51

2.3.4 底层软件52

2.3.5 虚拟功能总线54

2.3.6 运行时间环境55

2.3.7 AUTOSAR-OS56

2.3.8 展望57

第3章 功能开发与软件开发58

3.1 汽车中嵌入式系统的特点59

3.1.1 系统理论的基本概念59

3.1.2 结构化，模型化及描述59

3.1.3 控制单元及微控制单元62

3.1.4 可靠性，安全性和监控63

3.2 执行模型，规范与标准64

3.2.1 规范与执行模型64

3.2.2 跨企业技术标准67

3.3 依据V模型的功能开发与软件开发68

3.3.1 V模型的具体实施69

3.3.2 需求管理过程70

3.3.3 体系结构的确定72

3.3.4 部件的确定75

3.3.5 集成76

3.3.6 应用78

3.3.7 验收78

3.4 功能开发与软件开发方法79

3.4.1 需求管理79

3.4.2 测试方法84

第4章 传感器学89

4.1 传感器及其特征89

4.1.1 基本概念89

4.1.2 内在量值与外拓量值90

4.1.3 传感器静态特性与动态特性90

4.2 传感器的需求93

4.3 传感器配置94

4.4 传感器接口95

4.4.1 感应式传感器电压接口95

4.4.2 模拟量比例放大接口95

4.4.3 双线接口97

4.4.4 三线接口98

4.4.5 传感器在总线系统上的挂接99

4.5 电位计式转角传感器100

4.6 用于转速测量和转角测量的磁传感器101

4.6.1 磁学基础101

4.6.2 磁传感器配置106

4.6.3 感应式转速传感器107

4.6.4 用于转速测量的差分式霍尔传感器108

4.6.5 AMR传感器用作转速传感器110

4.6.6 霍尔传感器用作递增型位置传感器110

4.6.7 霍尔传感器用作线性转角传感器112

4.6.8 用作转角传感器的AMR传感器113

4.7 压力传感器114

4.8 加速度传感器116

4.9 转速传感器118

4.9.1 转速传感器测量原理119

4.9.2 转速传感器的结构与作用过程120

4.10 微机械传感器的制造123

4.11 雨水传感器125

第5章 汽油发动机与柴油发动机的控制与调节126

5.1 导论126

5.2 燃烧型发动机的工作原理127

5.2.1 直喷式发动机127

5.2.2 抽吸管喷射式发动机128

5.3 发动机控制系统的结构与任务128

5.3.1 发动机控制单元的需求128

5.3.2 控制单元的电子结构129

5.3.3 发动机控制系统的任务130

5.4 发动机控制系统的功能结构131

5.4.1 基于扭矩的基本结构131

5.4.2 扭矩需求的协调132

5.4.3 扭矩需求过滤和校正134

5.4.4 扭矩转换的协调135

5.4.5 驱动类型的切换136

5.5 供气功能136

5.5.1 供气控制系统137

5.5.2 供气监测137

5.5.3 增压系统139

5.6 混合建立142

5.6.1 直喷式汽油发动机142

5.6.2 抽吸管喷射式发动机144

5.6.3 点火功能144

5.6.4 爆燃调节148

5.6.5 直喷式柴油发动机151

5.6.6 喷油系统153

5.7 其它重要的发动机控制功能157

5.7.1 怠速调节157

5.7.2 运行静音调节158

5.7.3 柴油发动机零额校准及燃烧识别158

5.7.4 柴油发动机热辅助启动159

5.8 废气功能160

5.8.1 废气法规160

5.8.2 汽油发动机废气后处理161

5.8.3 柴油发动机废气后处理164

5.9 诊断170

5.9.1 符合法规的车载诊断170

5.9.2 诊断功能171

第6章 变速箱控制系统176

6.1 换档点控制系统176

6.2 受控负荷换档178

6.2.1 系统说明178

6.2.2 用滑移时间准则调整压力控制181

6.2.3 “调节器干涉准则”的压力控制调整182

6.3 调节型液力耦合器184

6.3.1 系统说明186

6.3.2 调节186

6.3.3 额定值的产生和匹配187

6.3.4 调整188

第7章 电源192

7.1 单电压和多电压车载电源的拓扑192

7.1.1 单12V电压的车载蓄电池192

7.1.2 两组蓄电池的车载单电压电源194

7.1.3 42V单电压车载电源194

7.1.4 安全电压范围的多电压车载电源网194

7.1.5 小电压-低电压范围的多电压车载电源196

7.1.6 线束总成196

7.2 蓄电池与附加的蓄能器197

7.2.1 导言197

7.2.2 作为蓄能器的蓄电池198

7.2.3 电容器作为辅助蓄能器200

7.3 汽车发电机201

7.3.1 导言201

7.3.2 爪极式发电机202

7.3.3 启动发电机209

7.4 电能管理系统215

7.4.1 行驶状态与功率平衡215

7.4.2 能量供给调节217

7.4.3 蓄电池传感器219

7.4.4 蓄电池状态识别221

7.4.5 能量管理系统的车载电网组件222

7.4.6 负荷与发电机管理系统225

第8章 舒适性电子系统228

8.1 概论228

8.2 需求总论228

8.2.1 电子系统需求228

8.2.2 机械性能需求229

8.2.3 环境需求230

8.3 对软件的需求230

8.4 控制单元的网络化231

8.5 电动车窗电子系统231

8.6 车门控制单元234

8.7 座椅控制单元236

8.8 空调控制单元237

第9章 安全性概念与功能安全性239

9.1 概念定义239

9.2 法规、规范与开发流程241

9.2.1 规范与标准242

9.2.2 开发流程245

9.3 系统可靠性与系统安全性分析245

9.3.1 故障种类246

9.3.2 假定246

9.3.3 可靠性函数与故障概率246

9.3.4 故障率247

9.3.5 安全性失效分数249

9.3.6 诊断覆盖系数250

9.3.7 硬件容错能力251

9.3.8 典型参数举例251

9.3.9 可用性参数252

9.3.10 整体系统的可靠性函数253

9.4 风险评估254

9.4.1 基础254

9.4.2 风险评估与安全性完整性等级254

9.4.3 各种不同参数的关系255

9.4.4 风险评估的其它方法257

9.5 错误识别方法259

9.5.1 处理器层的错误识别260

9.5.2 程序运行层的错误识别261

9.5.3 系统层的错误识别261

9.6 纠错262

9.6.1 安全性逻辑262

9.6.2 单通道系统结构的纠错263

9.6.3 多通道系统结构的纠错263

9.7 实现方案264

9.8 外部环境的影响266

9.8.1 电子故障的原因266

9.8.2 环境作用引发的故障266

第10章 被动安全技术269

10.1 被动安全性的碰撞动力学基础270

10.2 安全电子设备与乘员约束系统271

10.3 安全方案和运算276

10.4 汽车座椅乘员识别与分类系统278

10.5 汽车滚翻保护281

10.6 行人保护282

第11章 行驶调节系统与主动安全技术285

11.1 基础285

11.1.1 汽车行驶动力学基础285

11.1.2 制动液压系统基础289

11.2 制动和驱动的扭矩调节290

11.2.1 防抱死制动系统（ABS）290

11.2.2 驱动防滑控制（ASR）与发动机阻力矩控制（MSR）293

11.2.3 制动辅助系统（BAS）294

11.3 行驶动态调节系统（FDR）295

第12章 驾驶员辅助系统303

12.1 导论303

12.1.1 驾驶员辅助系统与行驶动态调节系统303

12.1.2 目的304

12.1.3 法规的边界条件305

12.2 环境识别306

12.2.1 关键量值307

12.2.2 超声波传感器307

12.2.3 雷达311

12.2.4 光雷达315

12.2.5 摄像系统318

12.3 环境数据采样联网321

12.3.1 覆盖范围322

12.3.2 传感器融合及传感器数据融合322

12.3.3 数据融合的数学方法323

12.4 泊车和挪位324

12.4.1 被动系统325

12.4.2 显示系统325

12.4.3 间距信息系统331

12.4.4 泊车助手332

12.5 车距和车速334

12.5.1 车速调节系统334

12.5.2 限速器334

12.5.3 自适应巡航控制系统335

12.5.4 避冲撞系统337

12.6 车道和换道协议340

12.6.1 车道偏离报警340

12.6.2 车道保持系统341

12.6.3 换道辅助系统342

12.7 可视性改善系统343

12.7.1 夜视辅助系统343

12.7.2 灯光辅助系统346

12.8 商用车348

第13章 导航系统350

13.1 现代化车载导航系统简介350

13.2 导航系统的组件351

13.2.1 用户界面352

13.2.2 数据库353

13.2.3 定位354

13.2.4 地图匹配356

13.2.5 路径计算356

13.2.6 目的地指引360

第14章 照明技术362

14.1 照明的相关计算公式和单位362

14.1.1 从放射物理学到照明技术的量值362

14.1.2 眼睛的光谱敏感性363

14.1.3 光通量365

14.1.4 立体角366

14.1.5 光强367

14.1.6 照度368

14.1.7 亮度369

14.2 照明技术中的一些材质特性参数369

14.3 光度学370

14.3.1 光度学基本法则371

14.3.2 光度学距离平方反比法则371

14.4 色度学373

14.4.1 基本概念373

14.4.2 从放射物理参量到色度学参量373

14.4.3 标准色度曲线374

14.4.4 色度图375

14.4.5 色温376

14.5 交通中的颜色377

14.6 汽车的照明设施378

14.7 光源及其电气特性379

14.7.1 热光源380

14.7.2 卤素灯380

14.7.3 气体放电灯381

14.7.4 发光二极管LED383

14.8 前照灯系统383

14.8.1 前照灯射程控制系统384

14.8.2 弯道灯光385

14.8.3 可变式灯光分布387

14.8.4 保险器与控制388

第15章 诊断393

15.1 概念定义393

15.1.1 诊断的广义定义393

15.1.2 控制单元故障码394

15.2 诊断通信394

15.2.1 导论394

15.2.2 诊断协议395

15.2.3 控制单元程序烧写395

15.2.4 控制单元配置396

15.2.5 总线传输协议396

15.2.6 诊断通信系统的架构模型397

15.2.7 诊断通信界面和总线系统接口399

15.2.8 诊断数据399

15.2.9 诊断应用接口400

15.2.10 诊断标准401

15.3 诊断开发流程401

15.3.1 诊断作为控制单元的功能开发401

15.3.2 诊断开发流程中的各参与方402

15.3.3 诊断数据开发流程403

15.3.4 诊断开发的扩展V模型404

15.3.5 诊断内容确定404

15.3.6 控制单元中的诊断功能404

15.3.7 测试和整合405

15.4 汽车生产中的诊断系统405

15.4.1 汽车生产中的诊断流程405

15.4.2 汽车生产中的诊断测试仪412

15.4.3 分析和查错工具414

15.4.4 汽车生产环节的诊断代码闪存烧写416

15.5 车间诊断418

15.5.1 车间离车诊断418

15.5.2 随机故障查寻420

附录427

A 规范与标准化427

B 符号428

B.1 字母符号428

B.2 端子编号430

B.3 导线的标记431

B.4 电路原理图的图形符号431

C 线路原理图的种类431

C.1 布局方案431

C.2 原理示意图433

C.3 原理框图433

C.4 场地分配法用作布局方法434

C.5 总关系原理图的分解原理图434

C.6 技术升级后的图的表示特点435

D 外壳保护类型437

参考文献438

索引450