第1章 汽车控制技术发展概要 1
1.1 代的划分 1
a.第1代 1
b.第2代 1
c.第3代 1
1.2 应对环境能源问题的措施 2
a.发动机系统控制 2
b.自动巡航 2
c.发动机、驱动系统的综合控制 3
1.3 行驶控制与安全性提升 3
a.防抱死制动系统（ABS） 3
b.牵引力控制系统（TCS） 4
c.防止侧滑系统（VSC） 4
1.4 驾驶舒适性的追求 5
a.阻尼可控悬架 5
b.后轮转向（4WS） 5
c.助力转向（PS） 6
d.四轮驱动控制（4WD） 6
e.主动悬架 6
f.综合控制系统及课题解决 7
1.5 驾驶辅助系统和智能化 9
a.预防事故控制 9
b.智能化汽车的实现 9
c.汽车的未来 10
参考文献 10
第2章 环境与车及发动机-驱动系统控制 11
2.1 发动机控制 11
a.低排放 12
b.低油耗 12
c.舒适性 12
d.可靠性和安全性 12
2.2 发动机控制系统 12
a.进气 12
b.燃料 13
c.点火时间 13
d.EGR 13
2.3 发动机模型 14
a.转矩计算模型 14
b.进气压力计算模型 17
c.燃料动态模型 18
d.发动机转速计算模型 22
2.4 发动机控制逻辑 23
a.低排放控制 24
b.低油耗及动力性能的提升 30
2.5 未来的发动机控制 32
2.6 驱动系统控制 32
a.低油耗 33
b.舒适性 34
2.7 发动机-驱动系统模型 34
2.8 自动变速器的控制系统 37
2.9 驱动控制逻辑 37
a.滑移控制 38
b.换档控制 38
2.10 未来的驱动系统控制 43
2.11 发动机-驱动控制的未来 43
参考文献 44
第3章 行驶安全与底盘控制 46
3.1 事故避免技术 46
3.2 ABS的发展历程及现状 47
3.2.1 ABS的开发背景 47
3.2.2 后两轮控制ABS（美国） 49
a.飞机技术的应用 49
b.基础技术的发展 49
3.2.3 四轮控制ABS 52
a.控制算法 52
b.高速选择和低速选择 54
c.液压执行机构 55
3.2.4 日本的ABS 56
3.2.5 ABS的现状 57
a.提高车体速度的推测精度 57
b.推测路面状态 58
c.四轮驱动用ABS 58
d.车体振动和踏板反作用 58
e.跑偏控制ABS 58
3.3 TCS的现状和未来 59
3.3.1 TCS的开发背景 59
3.3.2 TCS的实例 61
a.系统A（日产E-TS） 62
b.系统B（博世） 63
c.系统C（三菱TCL） 64
d.系统D（本田TCS） 64
3.3.3 驱动控制的基本形式 65
3.3.4 驱动控制系统的分类 66
3.3.5 驱动控制系统的现状和未来 66
3.4 未来技术和车辆行驶控制 67
3.4.1 控制基本形式的理解 67
a.驾驶交感型控制和现实适应型控制 68
b.视觉型控制和触觉型控制 68
c.个人型控制和社会型控制 69
3.4.2 控制理论的层次和关联 69
3.4.3 工程师的课题和未来技术 70
3.5 结束语 70
参考文献 70
第4章 舒适行驶和底盘控制技术 72
4.1 行驶舒适性 72
4.1.1 解决矛盾和舒适性 72
4.1.2 提高行驶性能和舒适性 72
4.2 控制系统的发展 73
4.2.1 电子控制悬架 73
a.车身高度调整系统 74
b.阻尼控制 74
c.主动悬架 77
4.2.2 后轮转向系统 81
a.前轮转向角比例方式 82
b.转向力反馈方式 82
c.横摆角速度反馈方式 84
d.模型跟踪方式 84
e.非线性控制 85
f.失效保护 86
4.2.3 4WD控制 86
4.2.4 系统的集成化 87
4.2.5 控制信息 90
a.车辆外部环境的判断 91
b.驾驶人意图的判断 91
4.3 底盘控制系统课题 92
4.3.1 控制系统综合化 92
a.功能综合化 92
b.信息综合化 93
c.硬件通用化 93
4.3.2 控制目标的研究 93
4.3.3 其他课题 93
4.4 驾驶舒适性的未来 94
4.4.1 综合控制概念 94
4.4.2 高性能化 94
4.4.3 车辆稳定性控制 95
4.5 结束语 95
参考文献 96
第5章 汽车的智能化辅助驾驶系统 97
5.1 驾驶人与辅助驾驶系统 97
5.1.1 汽车与驾驶人的关系 97
5.1.2 辅助驾驶的分类 97
5.2 汽车的社会课题与智能化改善 99
5.2.1 安全性的提升 99
a.防止发现滞后 99
b.防止反应滞后 99
5.2.2 交通堵塞的缓解 99
a.由驾驶人行为引起的堵塞 99
b.交通容量的增大 100
5.2.3 油耗与排放的改善 100
a.停车次数的减少 100
b.行驶速度的稳定化 100
c.行驶速度的优化 100
d.跟踪车群行驶、降低空气阻力 100
5.2.4 方便性、舒适性的提升 100
5.3 研发实例 100
5.3.1 控制信息辅助系统 101
a.前方障碍物报警系统 101
b.侧方障碍物报警系统 102
c.近距离障碍物报警系统 103
d.车道偏离报警系统 103
e.前方道路危险报警系统 104
f.疲劳驾驶报警系统 104
5.3.2 控制操作辅助系统 106
a.速度控制辅助系统 106
b.转向操作辅助系统 108
5.3.3 紧急情况下的操作自动化系统 109
a.碰撞避让自动制动系统 109
b.防止偏离车道系统 110
c.碰撞避让自动转向系统 110
5.3.4 正常行驶时的部分自动化控制系统 110
a.自适应巡航控制系统 110
b.车道保持系统 112
5.4 智能化的通用技术 113
5.4.1 障碍物识别技术 113
a.光学雷达 113
b.电波雷达 114
c.图像处理识别障碍物 115
d.障碍物识别技术的课题 116
5.4.2 行车道标识识别技术 117
a.图像的白线识别 117
b.新的车道标识识别 117
c.行车道标识识别的课题 119
5.4.3 前方道路障碍物的识别 119
a.车辆的识别 119
b.基础设施的识别 119
5.4.4 车辆位置、行驶轨迹的识别 120
a.推算定位法 120
b.GPS卫星位置测定 120
5.4.5 移动体通信技术 120
a.车间通信 120
b.路-车间通信 121
5.4.6 执行机构 121
a.节气门执行机构 121
b.制动执行机构 121
c.转向执行机构 122
5.5 系统的开发过程及前景 122
5.5.1 系统的研发过程 122
a.向导式自动驾驶系统的研究开发 122
b.自律型自动驾驶系统的研究开发 123
c.辅助驾驶系统的研究开发 123
5.5.2 智能化系统发展的前景 123
5.6 今后的课题 124
a.与使用环境相关的课题 124
b.与人相关的课题 124
c.与可靠性、耐久性相关的课题 125
d.事故责任的问题 125
e.对辅助驾驶系统过度信赖及紧张感下降 125
f.车辆与基础设施的作用分工 125
g.作为社会系统的开发 125
h.标准化、规格化 125
5.7 结束语 126
参考文献 126
第6章 控制技术的现状与未来 128
6.1 控制理论的现状与未来 128
6.1.1 目的与设计流程 128
a.控制对象与输入输出 128
b.目标值或目标性能的设定 129
c.控制系统结构的选择 129
d.控制算法的选择 129
e.考虑人的特性的设计和评价 129
6.1.2 各种控制系统设计方法 129
a.PID控制 130
b.逆模型的前馈控制 130
c.逆模型的反馈控制 131
d.调节器及观测器 131
e.最佳调节器和卡尔曼滤波器 132
f.模型跟随控制 132
g.2自由度控制系统的伺服系统设计 133
h.H∞控制和μ综合控制 133
i.非线性控制 134
j.自律分散控制系统 135
6.1.3 智能化控制系统的设计方法 135
a.自适应控制 135
b.模糊控制 136
c.神经元网络控制 136
6.1.4 人的驾驶习惯与控制 137
6.2 控制关键技术的现状与展望 138
a.传感器技术 138
b.执行机构技术 140
c.半导体技术 140
d.多重通信技术 140
e.FDI与故障诊断辅助技术 141
f.ECU软件开发辅助系统 143
6.3 控制系统开发的革新 143
a.车辆LAN的采用 143
b.开发工具的运用 143
c.层次化系统 143
d.新开发体制 145
e.梦想的实现 145
参考文献 146