為提高汽車的節能環保性、安全性和舒適性，汽車控制系統在其中扮演了關鍵的角色。《汽車控制系統：發動機、傳動系和整車控制(第2版)(翻譯版)》從基本概念人手，有機結合汽車系統理論與自動控制理論，詳細討論發動機、傳動系及整車系統的控制系統設計方法。書中實例均來自於原著者及其團隊的一線實戰經歷，對於汽車控制系統開發具有重要的借鑑價值。
基本介紹
- 書名：汽車控制系統:發動機、傳動系和整車控制(第2版)(翻譯版)
- 作者：金恩科、尼爾森
- 原版名稱：Automotive Control Systems:For Engine,Driveline,and Vehicle
- 譯者：李道飛、俞小莉
- ISBN：9787040301793, 7040301792
- 頁數：420頁
- 定價：33.00元
- 出版社：高等教育出版社
- 出版時間：第1版 (2010年11月1日)
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
編輯推薦,內容簡介,目錄,序言,
編輯推薦
《汽車控制系統：發動機、傳動系和整車控制(第2版)(翻譯版)》可作為高等學校機械類、電氣信息類專業的碩士、博士研究生和高年級本科生的教材，也可供汽車行業（尤其汽車動力學、汽車電子控制方面）的技術人員參考。
內容簡介
《汽車控制系統：發動機、傳動系和整車控制(第2版)(翻譯版)》內容包括：發動機熱力學循環、發動機管理系統、柴油機建模及其控制、發動機車載診斷，傳動系的建模、速度控制、換擋控制以及防衝擊控制，車輛動力學建模及參數估計辨識，防抱死制動和橫擺動力學控制，道路模型和駕駛員模型等。
目錄
第1章 引言
1.1 汽車的總體要求
1.2 汽車控制系統的歷史
1.3 汽車控制系統的前景
第2章 發動機熱力學循環
2.1 導論
2.1.1 熱力學第一定律
2.1.2 比熱容
2.1.3 理想氣體的狀態變化
2.1熱力學循環
2.2 發動機理論循環
2.2.1 點燃式發動機
2.2.2 壓燃式發動機
2.2.3 雙燃燒循環
2.2.4 不同發動機的比較
2.3 其他形式的動力裝置
2.3.1 燃氣輪機
2.3.2 斯特林發動機
2.3.3 蒸汽機
2.3.4 不同二次能源和動力系統的潛力
第3章 發動機管理系統
3.1 發動機基本工作過程
3.1.1 有效功
3.1.2 空燃比
3.1.3 發動機類型
3.1.4 混合氣著火
3.1.5 火焰傳播
3.1.6 能量轉化
3.2 發動機控制
3.2.1 內燃機排放
3.2.2 燃油供給控制
3.2.3 燃油間歇噴射
3.2.4 噴油時間計算
3.2.5 循環進氣量
3.2.6 進氣歧管動態特性
3.2.7 點火提前角控制
3.2.8 發動機Map圖最佳化
第4章 柴油機建模
4.1 柴油機的四衝程循環
4.2 換氣流動
4.2.1 排氣流動
4.2.2 進氣流動
4.3 空燃比
4.3.1 排氣衝程
4.3.2 進氣衝程
4.3.3 壓縮與燃燒
4.4 質量守恆
4.5 燃油噴射
4.6 燃油蒸發
4.7 燃燒過程
4.7.1 零維模型
4.7.2 熱力學方程
4.7.3 能量守恆
4.7.4 體積功
4.7.5 熱量損失
4.7.6 能量轉化
4.7.7 流體的焓
4.7.8 氣體充量的內能
4.7.9 狀態變數計算
4.8 模型參數擬合
4.9 炭煙生成
第5章 發動機控制系統
5.1 空燃比控制
5.1.1 點燃式發動機的化學計量比工況
5.1.2 氧感測器
5.1.3 基於空燃比控制的發動機模型
5.1.4 空燃比控制迴路
5.1.5 測量結果
5.1.6 自適應空燃比控制
5.2 怠速控制
5.2.1 能量轉換模型和轉矩平衡
5.2.2 狀態空間控制
5.2.3 測量結果
5.3 爆震控制
5.3.1 點燃式發動機的爆震
5.3.2 爆震感測器
5.3.3 信號處理
5.3.4 爆震控制
5.3.5 自適應爆震控制
5.4 氣缸噴油量均衡補償
5.4.1 發動機穩態工況的有效功殘差
5.4.2 發動機瞬變工況的有效功殘差
5.4.3 噴油：Map圖的自適應
第6章 診斷
6.1 汽車發動機的診斷
6.2 OBDⅡ
6.3 診斷簡介
6.4 基於模型的診斷
6.5 故障
6.6 基於模型診斷的原理
6.6.1 殘差產生器設計
6.6.2 殘差評價
6.6.3 基於模型診斷在汽油機中的套用實例
6.7 診斷實例——汽油機進氣系統
6.7.1 進氣系統建模
6.7.2 模型參數辨識
6.7.3 診斷系統
6.7.4 殘差產生
6.7.5 殘差評價
6.7.6 診斷系統實施
6.7.7 診斷系統驗證
6.8 診斷實例——失火檢測
6.8.1 曲軸轉動慣量
6.8.2 曲軸力矩平衡
6.8.3 線性系統表示
6.8.4 Kalman濾波器設計
6.8.5 結果
6.9 診斷系統的工程套用
第7章 傳動系控制
7.1 傳動系建模
7.1.1 傳動系基本方程
7.1.2 傳動系基本模型
7.1.3 模型方程綜合
7.1.4 建模示例
7.2 變速器空擋位下的傳動系建模
7.2.1 靜態換擋測試
7.2.2 動態換擋測試
7.2.3 解耦模型
7.3 傳動系控制
7.3.1 背景
7.3.2 實車測試和傳動系控制問題
7.3.3 傳動系控制目標
7.3.4 傳動系控制結構說明
7.3.5 系統狀態空間表述
7.3.6 控制器表述
7.3.7 反饋特性
7.3.8 基於LQG/LTR方法的傳動系控制
7.4 傳動系速度控制
7.4.1 RQV控制
7.4.2 問題表述
7.4.3 傳動系速度控制——基於主動衰減，實現傳統RQV特性
7.4.4 感測器信號選擇的影響
7.4.5 速度控制器仿真
7.4.6 速度控制器測試
7.4.7 總結
7.5 傳動系換擋控制
7.5.1 傳動系內部轉矩
7.5.2 變速器轉矩控制準則
7.5.3 變速器轉矩控制器設計
7.5.4 感測器信號選擇的影響
7.5.5 換擋控制器仿真
7.5.6.換擋控制器測試
7.6 乘用車動力傳動系防衝擊控制
7.6.1 乘用車動力傳動系模型
7.6.2 控制器設計
7.6.3 系統性能
第8章 車輛建模
8.1 引言
8.2 坐標系
8.3 輪胎模型
8.3.1 輪胎接地點速度
8.3.2 車輪滑移率和輪胎側偏角
8.3.3 附著係數計算
8.3.4 附著力計算
8.3.5 輪胎特性
8.3.6 輪胎半徑定義
8.4 整車模型
8.4.1 平動計算
8.4.2 轉動計算
8.4.3 懸架
8.4.4 簡化的雙軌模型
8.4.5 車輛穩定性分析
8.5 車輛模型驗證
8.5.1 驗證步驟
8.5.2 驗證結果
第9章 車輛參數與狀態
9.1 車速估計
9.1.1 感測器信息預處理
9.1.2 Kalman濾波法
9.1.3 模糊邏輯簡介
9.1.4 模糊估計器
9.1.5 車速估計器結果
9.2 車輛橫擺角速度估計
9.2.1 數據預處理
9.2.2 採用輪速計算橫擺角速度
9.2.3 輸入
9.2.4 輸出
9.2.5 模糊系統
9.2.6 測試驗證：交通環島行駛工況
9.3 行駛軌跡再現
9.3.1 車輛位置坐標
9.3.2 軌跡再現結果
9.3.3 魯棒性分析
9.4 車輛參數辨識
9.4.1 附著特性
9.4.2 轉動慣量
9.4.3 減振器特性
9.5 車輛參數近似估計
9.5.1 輪胎接地栽荷計算
9.5.2 輪胎側偏剛度調整
9.5.3 俯仰角與側傾角估計
9.5.4 車輛質量的估計
9.6 質心側偏角觀測器
9.6.1 非緦}生觀測器基本理論
9.6.2 觀測器設計
9.6.3 質心側偏角觀測器驗證
9.7 路面坡度估計
9.7.1 方法1：基於縱向加速度和輪速
9.7.2 方法2：基於模型的路面坡度角觀測
第10章 車輛控制系統
10.1 ABS控制系統
10.1.1 輪胎接地點力矩平衡
10.1.2 ABS控制循環
10.1.3 ABS循環檢測
10.2 橫擺動力學控制
10.2.1 簡單控制律設計
10.2.2 參考值推導
第11章 道路和駕駛員模型
11.1 道路模型
11.1.1 道路模型的要求
11.1.2 路徑定義
11.1.3 路面附著和風力條件
11.2 PID駕駛員模型
11.3 混合駕駛員模型
11.3.1 車輛控制任務
11.3.2 作為控制器的駕駛人特性
11.3.3 信息處理
11.3.4 駕駛員全模型
11.3.5 人類信息獲取模型
11.3.6 事件到達時間間隔和服務時間
11.3.7 參考值計算
11.3.8 縱向和側向控制
A 附錄
A.1 雅可比矩陣/非線性雙軌模型
A.2 非線性雙軌簡化模型的能觀性
A.2.1 第一步：泰勒展開式
A.2.2 第二步：在實際工況點附近進行線性化
A.2.3 能觀性證明
A.3 廣義預測控制器設計
A.3.1 預測模型
A.3.2 Diophantine方程的遞推算法
A.3.3 控制律
A.3.4 控制器參數選擇
A.4 駕駛員模型參數
A.5 基於最小二乘法的參數估計
A.5.1 最小二乘法的參數估計方法
A.5.2 基於遞推最小二乘法的參數估計
A.5.3 協方差離散平方根濾波
B 符號對照表
B.1 數學定義
B.2 物理變數
B.3 英文縮寫
B.4 單位
參考文獻
1.1 汽車的總體要求
1.2 汽車控制系統的歷史
1.3 汽車控制系統的前景
第2章 發動機熱力學循環
2.1 導論
2.1.1 熱力學第一定律
2.1.2 比熱容
2.1.3 理想氣體的狀態變化
2.1熱力學循環
2.2 發動機理論循環
2.2.1 點燃式發動機
2.2.2 壓燃式發動機
2.2.3 雙燃燒循環
2.2.4 不同發動機的比較
2.3 其他形式的動力裝置
2.3.1 燃氣輪機
2.3.2 斯特林發動機
2.3.3 蒸汽機
2.3.4 不同二次能源和動力系統的潛力
第3章 發動機管理系統
3.1 發動機基本工作過程
3.1.1 有效功
3.1.2 空燃比
3.1.3 發動機類型
3.1.4 混合氣著火
3.1.5 火焰傳播
3.1.6 能量轉化
3.2 發動機控制
3.2.1 內燃機排放
3.2.2 燃油供給控制
3.2.3 燃油間歇噴射
3.2.4 噴油時間計算
3.2.5 循環進氣量
3.2.6 進氣歧管動態特性
3.2.7 點火提前角控制
3.2.8 發動機Map圖最佳化
第4章 柴油機建模
4.1 柴油機的四衝程循環
4.2 換氣流動
4.2.1 排氣流動
4.2.2 進氣流動
4.3 空燃比
4.3.1 排氣衝程
4.3.2 進氣衝程
4.3.3 壓縮與燃燒
4.4 質量守恆
4.5 燃油噴射
4.6 燃油蒸發
4.7 燃燒過程
4.7.1 零維模型
4.7.2 熱力學方程
4.7.3 能量守恆
4.7.4 體積功
4.7.5 熱量損失
4.7.6 能量轉化
4.7.7 流體的焓
4.7.8 氣體充量的內能
4.7.9 狀態變數計算
4.8 模型參數擬合
4.9 炭煙生成
第5章 發動機控制系統
5.1 空燃比控制
5.1.1 點燃式發動機的化學計量比工況
5.1.2 氧感測器
5.1.3 基於空燃比控制的發動機模型
5.1.4 空燃比控制迴路
5.1.5 測量結果
5.1.6 自適應空燃比控制
5.2 怠速控制
5.2.1 能量轉換模型和轉矩平衡
5.2.2 狀態空間控制
5.2.3 測量結果
5.3 爆震控制
5.3.1 點燃式發動機的爆震
5.3.2 爆震感測器
5.3.3 信號處理
5.3.4 爆震控制
5.3.5 自適應爆震控制
5.4 氣缸噴油量均衡補償
5.4.1 發動機穩態工況的有效功殘差
5.4.2 發動機瞬變工況的有效功殘差
5.4.3 噴油：Map圖的自適應
第6章 診斷
6.1 汽車發動機的診斷
6.2 OBDⅡ
6.3 診斷簡介
6.4 基於模型的診斷
6.5 故障
6.6 基於模型診斷的原理
6.6.1 殘差產生器設計
6.6.2 殘差評價
6.6.3 基於模型診斷在汽油機中的套用實例
6.7 診斷實例——汽油機進氣系統
6.7.1 進氣系統建模
6.7.2 模型參數辨識
6.7.3 診斷系統
6.7.4 殘差產生
6.7.5 殘差評價
6.7.6 診斷系統實施
6.7.7 診斷系統驗證
6.8 診斷實例——失火檢測
6.8.1 曲軸轉動慣量
6.8.2 曲軸力矩平衡
6.8.3 線性系統表示
6.8.4 Kalman濾波器設計
6.8.5 結果
6.9 診斷系統的工程套用
第7章 傳動系控制
7.1 傳動系建模
7.1.1 傳動系基本方程
7.1.2 傳動系基本模型
7.1.3 模型方程綜合
7.1.4 建模示例
7.2 變速器空擋位下的傳動系建模
7.2.1 靜態換擋測試
7.2.2 動態換擋測試
7.2.3 解耦模型
7.3 傳動系控制
7.3.1 背景
7.3.2 實車測試和傳動系控制問題
7.3.3 傳動系控制目標
7.3.4 傳動系控制結構說明
7.3.5 系統狀態空間表述
7.3.6 控制器表述
7.3.7 反饋特性
7.3.8 基於LQG/LTR方法的傳動系控制
7.4 傳動系速度控制
7.4.1 RQV控制
7.4.2 問題表述
7.4.3 傳動系速度控制——基於主動衰減，實現傳統RQV特性
7.4.4 感測器信號選擇的影響
7.4.5 速度控制器仿真
7.4.6 速度控制器測試
7.4.7 總結
7.5 傳動系換擋控制
7.5.1 傳動系內部轉矩
7.5.2 變速器轉矩控制準則
7.5.3 變速器轉矩控制器設計
7.5.4 感測器信號選擇的影響
7.5.5 換擋控制器仿真
7.5.6.換擋控制器測試
7.6 乘用車動力傳動系防衝擊控制
7.6.1 乘用車動力傳動系模型
7.6.2 控制器設計
7.6.3 系統性能
第8章 車輛建模
8.1 引言
8.2 坐標系
8.3 輪胎模型
8.3.1 輪胎接地點速度
8.3.2 車輪滑移率和輪胎側偏角
8.3.3 附著係數計算
8.3.4 附著力計算
8.3.5 輪胎特性
8.3.6 輪胎半徑定義
8.4 整車模型
8.4.1 平動計算
8.4.2 轉動計算
8.4.3 懸架
8.4.4 簡化的雙軌模型
8.4.5 車輛穩定性分析
8.5 車輛模型驗證
8.5.1 驗證步驟
8.5.2 驗證結果
第9章 車輛參數與狀態
9.1 車速估計
9.1.1 感測器信息預處理
9.1.2 Kalman濾波法
9.1.3 模糊邏輯簡介
9.1.4 模糊估計器
9.1.5 車速估計器結果
9.2 車輛橫擺角速度估計
9.2.1 數據預處理
9.2.2 採用輪速計算橫擺角速度
9.2.3 輸入
9.2.4 輸出
9.2.5 模糊系統
9.2.6 測試驗證：交通環島行駛工況
9.3 行駛軌跡再現
9.3.1 車輛位置坐標
9.3.2 軌跡再現結果
9.3.3 魯棒性分析
9.4 車輛參數辨識
9.4.1 附著特性
9.4.2 轉動慣量
9.4.3 減振器特性
9.5 車輛參數近似估計
9.5.1 輪胎接地栽荷計算
9.5.2 輪胎側偏剛度調整
9.5.3 俯仰角與側傾角估計
9.5.4 車輛質量的估計
9.6 質心側偏角觀測器
9.6.1 非緦}生觀測器基本理論
9.6.2 觀測器設計
9.6.3 質心側偏角觀測器驗證
9.7 路面坡度估計
9.7.1 方法1：基於縱向加速度和輪速
9.7.2 方法2：基於模型的路面坡度角觀測
第10章 車輛控制系統
10.1 ABS控制系統
10.1.1 輪胎接地點力矩平衡
10.1.2 ABS控制循環
10.1.3 ABS循環檢測
10.2 橫擺動力學控制
10.2.1 簡單控制律設計
10.2.2 參考值推導
第11章 道路和駕駛員模型
11.1 道路模型
11.1.1 道路模型的要求
11.1.2 路徑定義
11.1.3 路面附著和風力條件
11.2 PID駕駛員模型
11.3 混合駕駛員模型
11.3.1 車輛控制任務
11.3.2 作為控制器的駕駛人特性
11.3.3 信息處理
11.3.4 駕駛員全模型
11.3.5 人類信息獲取模型
11.3.6 事件到達時間間隔和服務時間
11.3.7 參考值計算
11.3.8 縱向和側向控制
A 附錄
A.1 雅可比矩陣/非線性雙軌模型
A.2 非線性雙軌簡化模型的能觀性
A.2.1 第一步：泰勒展開式
A.2.2 第二步：在實際工況點附近進行線性化
A.2.3 能觀性證明
A.3 廣義預測控制器設計
A.3.1 預測模型
A.3.2 Diophantine方程的遞推算法
A.3.3 控制律
A.3.4 控制器參數選擇
A.4 駕駛員模型參數
A.5 基於最小二乘法的參數估計
A.5.1 最小二乘法的參數估計方法
A.5.2 基於遞推最小二乘法的參數估計
A.5.3 協方差離散平方根濾波
B 符號對照表
B.1 數學定義
B.2 物理變數
B.3 英文縮寫
B.4 單位
參考文獻
序言
未來汽車技術創新主要體現在節能、環保、安全、舒適、智慧型等方面，這其中70%－80%的創新都與汽車電子控制技術相關。在當前國內汽車行業蓬勃發展的形勢下，急需汽車電子控制技術方面的相關專業人才。
為此，我們真誠地向國內讀者推薦並翻譯了這本由德國U.Kiencke教授和瑞典L.Nielsen教授合著的名作。該書自2000年推出第一版後，在歐美高等院校得到迅速推崇，經原作者增補，於2005年推出了第二版，至今一直暢銷。該書將汽車系統理論與自動控制理論進行有機結合，緊密聯繫工程實際，內容具體翔實，數學推導嚴謹，論述清晰而不繁雜。書中的工程套用實例都來自於作者及其團隊的一線實戰經歷，第一作者曾在著名汽車零部件供應商BOSCH公司擔任重要職務，主持CAN匯流排的開發，而且兩位作者曾先後擔任國際自動控制聯合會“汽車控制技術委員會”主席。因此，該書不僅具有較高的理論水平，對於國內企業的汽車控制系統開發實踐也具有重要的借鑑價值。
本書可作為汽車類、其他機械類和電子電氣工程類專業的研究生或高年級本科生相關課程教材，也可作為汽車電子控制系統研發工程師及相關技術人員的參考書。毫無疑問，本書對於提高國內相關管理人員和技術人員汽車電子控制方面的水平也是非常有幫助的。
本書第2-5章由俞小莉翻譯，第11章由李道飛和徐琳（杭州電子科技大學）翻譯，其他部分的翻譯與全書統稿由李道飛負責。本書也是浙江大學動力機械及車輛工程研究所團隊合作的成果：翻譯過程中得到了吳鋒教授的大力支持，課題組成員鐘勸、劉曉俊、方奕棟、葉錦、王雷、徐煥祥、姚棟偉等人在文字排版和圖表方面做了很多工作，2006級汽車專業本科生薑耀、王貝、毛傑、顧軼平、凌鑫晨、胡安慶、黃韜、高佳峰等同學在公式輸入方面做了大量繁雜的工作。
原版中存在少量錯誤，在原著者U. Kiencke教授的幫助下，本書中用腳註形式加以標明。為符合國家出版物規範，對變數符號格式、參考文獻格式等進行了適當的修改和補充。為了與原著保持一致，書中的部分變數符號表示並不符合國內習慣，也請讀者朋友注意。
承蒙上海交通大學喻凡教授百忙之中對全書進行了仔細審閱，並提出許多修改建議，為本書譯文增色不少，在此表示誠摯的謝意。
