德国汽车工程首选教材 ATZ/MTZ系列教材 汽车电子学 第5版PDF电子书下载

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/VDX 39

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 AUTOSAR 49

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-OS 56

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LED 383

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