第1章 总线系统 1
1.1数字总线系统基础 1
1.1.1基本概念 1
1.1.2ISO/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过程和过程状态 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
2.2.2OSEK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
2.2.10OSEK/VDX扩展 48
2.3AUTOSAR 49
第3章 功能开发和软件开发 52
3.1汽车中嵌入式系统的特点 53
3.1.1系统理论的基本概念 53
3.1.2结构化、模型化及描述 53
3.1.3控制单元和微控制单元 56
3.1.4可靠性、安全性和监控 57
3.2执行模型、规范和标准 58
3.2.1规范和执行模型 58
3.2.2跨企业技术标准 61
3.3依据V模型的功能开发和软件开发 62
3.3.1V模型的具体实施 63
3.3.2需求管理过程 64
3.3.3体系结构的确定 66
3.3.4部件的确定 69
3.3.5集成 70
3.3.6应用 72
3.3.7验收 72
3.4功能开发和软件开发方法 73
3.4.1需求管理 73
3.4.2测试方法 78
第4章 传感器学 83
4.1传感器及其特征 83
4.1.1基本概念 83
4.1.2内在量值和外拓量值 84
4.1.3传感器静态特性和动态特性 84
4.2传感器的需求 87
4.3传感器配置 88
4.4传感器接口 89
4.4.1感应式传感器电压接口 89
4.4.2模拟量比例放大接口 89
4.4.3双线接口 91
4.4.4三线接口 92
4.4.5传感器在总线系统上的挂接 93
4.5电位计式转角传感器 94
4.6用于转速测量和转角测量的磁传感器 95
4.6.1磁学基础 95
4.6.2磁传感器配置 100
4.6.3感应式转速传感器 101
4.6.4用于转速测量的差分式霍尔传感器 102
4.6.5 AMR传感器用作转速传感器 104
4.6.6霍尔传感器用作递增型位置传感器 104
4.6.7霍尔传感器用作线性转角传感器 106
4.6.8用作转角传感器的AMR传感器 107
4.7压力传感器 108
4.8加速度传感器 110
4.9转速传感器 112
4.9.1转速传感器测量原理 113
4.9.2转速传感器的结构和作用过程 114
4.10微机械传感器的制造 117
4.11雨水传感器 119
第5章 汽油机控制系统 120
5.1汽油机工作原理 120
5.2发动机控制系统的结构 121
5.2.1发动机控制单元的需求 121
5.2.2控制单元电子结构 122
5.3发动机控制系统的任务 123
5.4汽油机控制功能结构 124
5.4.1基于扭矩的基本结构 124
5.4.2混合气建立功能 129
5.4.3点火功能 132
5.4.4燃烧功能 133
5.4.5废气功能 135
5.4.6诊断功能 137
5.5开发过程 141
第6章 柴油机控制系统 142
6.1导言 142
6.2基本概念 142
6.2.1混合气形成和自发火 142
6.2.2燃油喷油量 143
6.2.3喷油正时 144
6.2.4废气排放的法规 145
6.3喷油系统 146
6.3.1泵喷嘴系统 147
6.3.2共轨系统 152
6.4发动机增压系统 159
6.4.1导言 159
6.4.2涡轮增压系统 159
6.4.3增压类型 160
6.5发动机运行风格和发动机对行驶舒适性的影响 162
6.5.1热启动支持 162
6.5.2发动机运行风格 163
6.5.3发动机行为对行驶舒适性的影响 164
6.6有害物质的减少 164
6.6.1发动机有害物质的减少 164
6.6.2废气后处理 165
6.7诊断 171
6.7.1合法的车载诊断系统 171
6.7.2现场车载诊断系统 173
6.7.3工场车外诊断 175
第7章 变速箱控制系统 181
7.1换档点控制系统 181
7.2受控负荷换档 183
7.2.1系统说明 183
7.2.2用滑移时间准则调整压力控制 186
7.2.3“调节器干涉准则”的压力控制调整 188
7.3调节型液力偶合器 189
7.3.1系统说明 190
7.3.2调节 191
7.3.3额定值的产生和匹配 192
7.3.4调整 194
第8章 电源 197
8.1单电压和多电压车载电源的拓扑 197
8.1.1单12V电压的车载蓄电池 197
8.1.2两组蓄电池的车载单电压电源 199
8.1.3 42V单电压车载电源 199
8.1.4安全电压范围的多电压车载电源网 199
8.1.5小电压-低电压范围的多电压车载电源 201
8.1.6线束总成 201
8.2蓄电池与附加的蓄能器 202
8.2.1导言 202
8.2.2作为蓄能器的蓄电池 203
8.2.3电容器作为辅助蓄能器 205
8.3汽车发电机 206
8.3.1导言 206
8.3.2爪极式发电机 207
8.3.3启动发电机 214
8.4电能管理系统 220
8.4.1行驶状态和功率平衡 220
8.4.2能量供给调节 222
8.4.3蓄电池传感器 224
8.4.4蓄电池状态识别 226
8.4.5能量管理系统的车载电网组件 227
8.4.6负荷与发电机管理系统 230
第9章 舒适性电子系统 233
9.1概论 233
9.2需求总论 233
9.2.1电子系统需求 233
9.2.2机械性能需求 234
9.2.3环境需求 235
9.3对软件的需求 235
9.4控制单元的网络化 236
9.5电动车窗电子系统 236
9.6车门控制单元 239
9.7座椅控制单元 241
9.8空调控制单元 242
第10章 安全性概念和功能安全性 244
10.1概念定义 244
10.2法规、规范和开发流程 246
10.2.1规范和标准 247
10.2.2开发流程 250
10.3系统可靠性和系统安全性分析 250
10.3.1故障种类 251
10.3.2假定 251
10.3.3可靠性函数和故障概率 251
10.3.4故障率 252
10.3.5安全性失效分数 254
10.3.6诊断覆盖系数 255
10.3.7硬件容错能力 256
10.3.8典型参数举例 256
10.3.9可用性参数 257
10.3.10整体系统的可靠性函数 258
10.4风险评估 259
10.4.1基础 259
10.4.2风险评估和安全性完整性等级 259
10.4.3各种不同参数的关系 260
10.4.4风险评估的其它方法 262
10.5错误识别方法 264
10.5.1处理器层的错误识别 265
10.5.2程序运行层的错误识别 266
10.5.3系统层的错误识别 266
10.6纠错 267
10.6.1安全性逻辑 267
10.6.2单通道系统结构的纠错 268
10.6.3多通道系统结构的纠错 268
10.7实现方案 269
10.8外部环境的影响 271
10.8.1电子故障的原因 271
10.8.2环境作用引发的故障 271
第11章 被动安全技术 274
11.1被动安全性的碰撞动力学基础 275
11.2安全电子设备和乘员约束系统 276
11.3安全方案和运算 281
11.4汽车座椅乘员识别和分类系统 283
11.5汽车滚翻保护 286
11.6行人保护 287
第12章 行驶调节系统和主动安全技术 290
12.1基础 290
12.1.1汽车行驶动力学基础 290
12.1.2制动液压系统基础 294
12.2制动和驱动的扭矩调节 295
12.2.1防抱死制动系统（ABS） 295
12.2.2驱动防滑控制（ASR）和发动机阻力矩控制（MSR） 298
12.2.3制动辅助系统（BAS） 299
12.3行驶动态调节系统（FDR） 300
第13章 驾驶员辅助系统 308
13.1发展历史 308
13.2距离传感器 309
13.3自适应巡航控制系统（ACC） 312
13.4预碰撞系统 312
13.5驾驶员辅助系统中的图像处理 314
13.5.1基础 314
13.5.2成像装置 315
13.5.3图像解析整理 316
13.5.4应用 318
13.6展望 318
第14章 导航系统 320
14.1现代化车载导航系统简介 320
14.2导航系统的组件 321
14.2.1用户界面 322
14.2.2数据库 323
14.2.3定位 324
14.2.4地图匹配 326
14.2.5路径计算 326
14.2.6目的地指引引 330
第15章 照明技术 332
15.1照明的相关计算公式和单位 332
15.1.1从放射物理学到照明技术的量值 332
15.1.2眼睛的光谱敏感性 333
15.1.3光通量 335
15.1.4立体角 336
15.1.5光强 337
15.1.6照度 338
15.1.7亮度 339
15.2照明技术中的一些材质特性参数 339
15.3光度学 340
15.3.1光度学基本法则 341
15.3.2光度学距离平方反比法则 341
15.4色度学 343
15.4.1基本概念 343
15.4.2从放射物理参量到色度学参量 343
15.4.3标准色度曲线 344
15.4.4色度图 345
15.4.5色温 346
15.5交通中的颜色 347
15.6汽车的照明设施 348
15.7光源及其电气特性 349
15.7.1热光源 350
15.7.2卤素灯 350
15.7.3气体放电灯 351
15.7.4发光二极管LED 353
15.8前照灯系统 353
15.8.1前照灯射程控制系统 354
15.8.2弯道灯光 355
15.8.3可变式灯光分布 357
15.8.4保险器与控制 358
第16章 诊断系统 363
16.1概念定义 363
16.1.1诊断的广义概念 363
16.1.2控制单元故障码 363
16.1.3诊断服务程序、测试值、控制 364
16.1.4控制单元编程 364
16.1.5控制单元设置 365
16.2诊断系统开发流程 365
16.2.1诊断作为控制单元的内部功能 365
16.2.2参与诊断系统开发流程的各方面 365
16.2.3诊断数据的开发流程 366
16.2.4诊断系统的扩展型V模型 367
16.2.5诊断内容的定义 368
16.2.6控制单元内的诊断功能 368
16.2.7测试和集成 369
16.3诊断系统的标准化 369
16.3.1标准化组织 369
16.3.2诊断通信协议 369
16.3.3诊断通信系统的软件架构模型 370
16.3.4诊断通信接口和总线系统接口 371
16.3.5诊断通信数据 372
16.3.6诊断应用程序接口 372
16.4汽车生产中的诊断系统 373
16.4.1汽车生产中的诊断流程 373
16.4.2汽车生产中的诊断测试设备 379
16.4.3分析和纠错工具 381
16.4.4汽车生产环节诊断系统烧写 383
附录 385
A 规范和标准化 385
B 符号 386
B.1字母符号 386
B.2端子编号 388
B.3导线的标记 389
B.4电路原理图的图形符号 389
C 线路原理图的种类 389
C.1布局方案 389
C.2原理示意图 391
C.3原理框图 391
C.4场地分配法用作布局方法 392
C.5总关系原理图的分解原理图 392
C.6技术升级后的图的表示特点 393
D 外壳保护类型 395
参考文献 396
索引引 406