第一篇 总论

第1章 绪论

1.1 新时代的黎明

1.1.1 汽车工业与电子工业——友好的对手

1.1.2 美国政府的政策

1.2 微型计算机在汽车电子系统中的应用

1.2.1 早期运用时期

1.2.2 过度运用时期

1.3 未来展望

参考文献

第二篇 传感器和执行器

第2章 压力传感器

2.1 汽车压力测量

2.1.1 压力计式测量

2.1.2 绝对式测量

2.1.3 压差式测量

2.1.4 液位式测量

2.1.5 压力开关

2.2 压力传感器在汽车中的应用

2.2.1 压力传感器当前的应用情况

2.2.2 压力传感器的新型应用

2.2.3 压力传感器的其他应用

2.2.4 燃烧室压力

2.2.5 其他压力测量

2.2.6 分压测量

2.3 压力传感器技术

2.3.1 电位计式压力传感器

2.3.2 线性可变差动变压器（LVDT）

2.3.3 无液气压计

2.3.4 电容式压力传感器

2.3.5 压阻应变式压力传感器

2.3.6 压电式压力传感器

2.3.7 光纤燃烧压力传感器

2.3.8 压力开关

2.3.9 压力阀/调节器

2.4 压力传感器的未来发展

参考文献

作者简介

第3章 线性与角度位置传感器

3.1 概述

3.2 位置传感器的分类

3.2.1 增量式位置传感器（或绝对位置传感器）

3.2.2 接触式位置传感器（或接近式位置传感器）

3.3 位置传感器技术

3.3.1 微型开关式位置传感器

3.3.2 光学位置传感器

3.3.3 电位计位置传感器

3.3.4 电磁式位置传感器

3.3.5 其他位置传感器

3.4 位置传感器与控制系统的接口技术

参考文献

作者简介

第4章 流量传感器

4.1 概述

4.2 流量传感器在汽车上的应用

4.2.1 进气流量传感器

4.2.2 流量传感器的未来应用趋势

4.3 流量传感器的基本类型

4.4 流量传感器技术

4.4.1 气体流量传感器

4.4.2 液体流量传感器

参考文献

作者简介

第5章 温度和湿度传感器

5.1 温度、热量和湿度

5.1.1 湿度（热的效应）

5.1.2 传导、对流和辐射

5.1.3 汽车中的热源

5.1.4 湿度的影响

5.1.5 对电子器件可靠性的影响

5.2 汽车温度测量

5.2.1 液体温度测量

5.2.2 蓄电池温度

5.2.3 空气温度测量

5.2.4 催化剂温度

5.2.5 氧传感器

5.2.6 轮胎温度测量

5.2.7 电子元件的故障检测

5.2.8 空气质量流量传感器

5.2.9 汽车上一些新型控制系统中的温度测量

5.3 汽车湿度测量

5.3.1 发动机性能

5.3.2 乘客室舒适性

5.3.3 制动液含水量测量

5.4 温度传感器

5.4.1 热敏电阻

5.4.2 热电偶

5.4.3 双金属片开关

5.4.4 电位器温度传感器

5.4.5 电阻型温度探测器（RTD）

5.4.6 半导体技术

5.4.7 调温器

5.4.8 光纤温度传感器

5.4.9 温度指示计

5.4.10 红外温度传感器

5.4.11 热执行器/热降温

5.5 湿度传感器

5.5.1 电容式湿度传感器

5.5.2 电阻式湿度传感器

5.5.3 多孔氧化硅

5.6 结论

参考文献

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第6章 废气传感器

6.1 基本概念

6.2 λ控制传感器的工作原理

6.2.1 λ=1传感器：氧化锆式（ZrO2）λ传感器

6.2.2 λ=1传感器：半导体式（氧化钛式λ传感器）

6.2.3 稀薄相对空燃比传感器：Nernst型

6.2.4 限流式稀薄相对空燃比传感器

6.2.5 宽带相对空燃比传感器：单室

6.2.6 宽带相对空燃比传感器：两室

6.3 陶瓷式废气传感器

6.3.1 ZrO2型废气传感器

6.3.2 套管型废气传感器

6.3.3 平面型氧传感器

6.3.4 Al2O3型废气传感器

6.3.5 陶瓷式废气传感器的构造

6.4 影响λ=1传感器工作特性的因素

6.4.1 影响静态工作特性的因素

6.4.2 影响动态工作特性的因素

6.5 废气传感器的应用

6.5.1 工作条件

6.5.2 排放认证

6.6 其他废气传感器

6.6.1 混合电势型废气传感器

6.6.2 双泵单元型废气传感器

6.6.3 半导体型废气传感器

6.6.4 催化剂型气体传感器

参考文献

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第7章 速度和加速度传感器

7.1 概述

7.2 速度传感器

7.3 速度传感器在汽车中的应用

7.4 加速度传感器

7.4.1 机械式加速度传感器

7.4.2 压电式加速度传感器

7.4.3 压阻式加速度传感器

7.4.4 电容式加速度传感器

7.5 加速度传感器在汽车中的应用

7.6 新型速度和加速度传感器

7.7 速度和加速度传感器的应用前景

参考文献

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第8章 爆震传感器

8.1 概述

8.2 爆震现象

8.3 爆震传感技术

8.4 结论

参考文献

作者简介

第9章 转矩传感器

9.1 概述

发动机时间尺度

9.2 汽车转矩测量

9.2.1 非车载测量

9.2.2 车载测量

9.3 直接式转矩传感器

9.4 间接式转矩传感器

9.5 结论

参考文献

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第10章 执行器

10.1 概述

10.2 机电式执行器

10.2.1 磁式执行器

10.2.2 电动式执行器

10.2.3 热式执行器

10.3 汽车执行器

10.3.1 用于制动和发动机调节的执行器

10.3.2 汽油机电控燃油喷射系统的执行器

10.3.3 柴油机电控燃油喷射系统的执行器

10.3.4 乘员安全系统中的执行器

10.3.5 电控自动变速器中的执行器

10.3.6 前照灯垂直方向控制的执行器

10.4 执行器的未来应用技术

10.4.1 微机械阀

10.4.2 超声波电动机

参考文献

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第三篇 控制系统

第11章 汽车微控制器

11.1 微控制器的构造及性能特征

11.1.1 微控制器的模块图

11.1.2 微控制器的引脚图

11.1.3 微控制器的中央处理单元

11.1.4 微控制器的总线控制器

11.1.5 微控制器的工作频率

11.1.6 微控制器的指令系统

11.1.7 微控制器的程序设计语言

11.1.8 微控制器的中断结构

11.1.9 微控制器的制作工艺

11.1.10 微控制器的温度范围

11.2 微控制器的存储器

11.2.1 片上存储器

11.2.2 片外存储器

11.3 低速输入/输出端口

11.3.1 推挽式引脚配置

11.3.2 漏极开路型端口配置

11.3.3 高阻抗型输入端口配置

11.3.4 准双向端口引脚配置

11.3.5 双向型端口应用实例

11.4 高速输入/输出端口

11.4.1 高速输入/输出外围器件

11.4.2 定时/计数结构

11.4.3 输入信号的采集

11.4.4 输出比较与软件计数器

11.4.5 脉冲宽度调制信号（PWM ）

11.5 串行通信

11.5.1 同步串行通信

11.5.2 异步串行通信

11.6 模/数转换器

11.6.1 模/数转换器的类型

11.6.2 模/数转换过程

11.6.3 模/数转换接口

11.6.4 模拟及数字参考电压

11.7 失效保护策略

11.7.1 硬件失效保护策略

11.7.2 软件失效保护策略

11.8 微控制器发展趋势

参考文献

作者简介

第12章 发动机控制系统

12.1 发动机控制系统的目标

12.1.1 排放性能

12.1.2 燃油经济性

12.1.3 汽车的行驶稳定性

12.1.4 燃油蒸气排放

12.1.5 系统自诊断

12.2 点燃式发动机的控制

12.2.1 发动机控制功能

12.2.2 发动机控制模式

12.2.3 发动机自诊断

12.2.4 燃油供给系统

12.2.5 点火控制系统

12.3 压燃式柴油机的控制

12.3.1 柴油机的控制功能

12.3.2 柴油供给系统

作者简介

第13章 变速器控制系统

13.1 概述

13.2 自动变速器电子控制系统的组成

13.2.1 变速机构

13.2.2 电子控制单元

13.2.3 执行机构

13.3 自动变速器电子控制系统的功能

13.3.1 基本功能

13.3.2 换挡控制的优化

13.3.3 对驾驶行为及交通状况的自适应

13.4 与其他控制单元间的通信

13.5 动力传动的优化

13.6 自动变速器的发展趋势

参考文献

作者简介

第14章 巡航控制系统

14.1 概述

14.2 巡航控制系统中微控制器的技术要求

14.3 巡航控制系统的软件

14.4 巡航控制系统的设计

14.5 未来的巡航控制理念

14.6 结论

参考文献

作者简介

第15章 制动控制系统

15.1 概述

15.2 制动系统的功能

15.2.1 轮胎-路面系统

15.2.2 制动时的车辆受力分析

15.2.3 制动系统的组成

15.3 防抱死制动系统

15.4 未来汽车制动控制系统

参考文献

作者简介

第16章 驱动防滑控制系统

16.1 概述

16.1.1 驱动力优化

16.1.2 稳定性优化（转向控制）

16.1.3 稳定性和驱动力优化

16.2 影响车轮驱动力的因素

16.3 驱动防滑控制系统的布置

16.4 ASR的信号接口

16.5 ASR的控制算法

16.5.1 信号处理

16.5.2 驱动转矩的计算

16.5.3 驱动转矩减少

16.5.4 制动力矩控制（BMR）

16.5.5 自动制动差速器（ABD）

16.6 驱动防滑控制系统的主要部件

16.6.1 液压单元

16.6.2 电子控制单元（ECU）

16.7 ASR的发展趋势

参考文献

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第17章 汽车稳定性控制系统

17.1 概述

17.2 VDC系统的基本概念

17.3 VDC系统及其控制

17.3.1 汽车稳定性控制器

17.3.2 汽车防滑控制器

17.3.3 VDC系统的试验和仿真结果

17.3.4 在VDC系统出现故障过程中的局部功能有效性

17.4 VDC系统的液压系统

17.4.1 液压单元HU5.3

17.4.2 预压泵（eVLP）

17.5 VDC系统的传感器

17.5.1 目前采用的VDC系统传感器

17.5.2 未来采用的VDC传感器

17.5.3 传感器的工作原理

17.5.4 传感器接口

17.6 VDC系统的电子控制单元（ECU）

17.6.1 与HU分离的ECU

17.6.2 与HU一体化的ECU

17.7 VDC系统的安全概念

17.7.1 避免故障

17.7.2 自我检测、自我监控和部件测试

17.7.3 故障检测逻辑

17.7.4 未识别故障的处理措施

17.7.5 故障检测后的系统行为

参考文献

作者简介

第18章 悬架控制系统

18.1 阻尼控制系统

18.2 油气悬架控制系统

18.3 电子高度控制系统

18.4 主动悬架

18.5 结论

参考文献

作者简介

第19章 转向控制系统

19.1 可变助力转向系统

19.1.1 电子控制助力转向系统的基础

19.1.2 电子控制助力转向系统的类型

19.1.3 液压式EPS

19.1.4 电动液压式EPS

19.1.5 电动式EPS

19.1.6 EPS的节能性

19.1.7 EPS的研究和发展趋向

19.2 四轮转向系统

19.2.1 4WS的基本原理

19.2.2 4WS的分类

19.2.3 各种4WS的工作原理

19.2.4 电动式4WS

19.2.5 4WS的研究和发展趋势

参考文献

作者简介

第20章 灯光、雨刮器和空调控制系统

20.1 灯光控制系统

20.2 雨刮器控制系统

永磁步进电动机速度控制

20.3 空调与暖风控制系统

20.4 综合负载控制

20.5 电气负载控制新技术

20.6 结论

参考文献

作者简介

第四篇 仪表与信息系统

第21章 仪表显示技术

21.1 电子显示器的发展过程

21.2 真空荧光显示器（VFD）

21.3 液晶显示器

21.4 阴极射线管（CRT）显示器

21.5 超视距平视显示系统（HUD）

21.6 电子模拟显示器

21.7 显示器的发展趋势

参考文献

作者简介

第22章 车载故障诊断系统

22.1 为什么要进行车载故障诊断？

22.2 车载故障诊断系统介绍

22.3 非车载故障诊断系统介绍

22.4 车载故障诊断的立法和标准化

22.5 未来车载故障诊断系统

参考文献

作者简介

第五篇 安全、舒适、娱乐系统

第23章 乘员安全舒适系统

23.1 乘员安全系统

23.2 乘员舒适系统

参考文献

作者简介

第24章 无线遥控入车与防盗系统

24.1 概述

24.2 无线遥控入车系统与防盗系统的特征

24.2.1 无线遥控入车系统

24.2.2 防盗系统

24.3 RKE系统设计

24.3.1 系统结构选型

24.3.2 钥匙性能标准

24.3.3 发射器的工作

24.3.4 接收器的工作

24.3.5 RKE安全性运算法则

24.3.6 RF频率波段

24.3.7 调制方案——ASK与FSK调制

24.3.8 RF发射器——PLL与SAW谐振器

24.3.9 RF接收器——超再生与超外差

24.3.10 超外差结构

24.4 汽车防盗系统设计

24.5 新技术——免匙入车系统和双向RKE

参考文献

作者简介

第25章 音响系统

25.1 音响系统的基本原理

25.1.1 声音特性

25.1.2 声音特征

25.1.3 基本心理声学

25.1.4 心理声学现象

25.2 汽车音响设备的发展简史

25.3 现代汽车音响系统

25.3.1 媒体

25.3.2 信号处理

25.3.3 音响系统的影响因素

25.4 汽车音响系统的发展趋势

25.4.1 媒体

25.4.2 信号处理新技术

参考文献

作者简介

第26章 多路传输总线系统

26.1 车辆数据的多路传输

26.1.1 三类车载网络的特性对比

26.1.2 车载网络的特征参数

26.1.3 车载网络的结构体系

26.2 多路传输数据编码技术

26.2.1 脉宽调节（PWM）

26.2.2 可变脉宽调制（VPWM）

26.2.3 标准10-bit NRZ

26.2.4 位填充NRZ（bit-stuf NRZ）

26.2.5 L-曼彻斯特型（L-MAN）

26.2.6 E-曼彻斯特型（E-MAN）

26.2.7 改进的频率调制（MFM）

26.3 车辆多路传输总线系统的物理层

26.3.1 单线电压驱动技术

26.3.2 利用双线的三媒介驱动技术

26.3.3 传输介质的选择

26.3.4 媒介选择和驱动技术问题

26.4 车辆多路传输总线协议

26.4.1 车载数据串行通用接口系统（A-BUS）的协议

26.4.2 控制器局域网络（CAN）

26.4.3 数字数据总线（D2B）

26.4.4 克莱斯勒冲突检测 （C2D）（SAE J1567协议）

26.4.5 B级数据通信网络接口（SAE J1850 PWM）

26.4.6 B级数据通信网络接口（SAE J1850 VPWM）

26.4.7 克莱斯勒传感器和控制（CSC）总线（SAE J2058协议）

26.4.8 Token Slot协议（SAE J2106）

26.4.9 时间触发协议（TTP）

26.4.10 汽车局域网（VAN）

26.5 结论

26.5.1 汽车电子的未来

26.5.2 B级通信网络

26.5.3 A级多路总线

26.5.4 A级数据网络和B级数据网络的比较

26.5.5 SAE J1850标准

参考文献

作者简介

第六篇 电磁干扰和电磁兼容

第27章 电磁兼容标准与电磁干扰

27.1 SAE的汽车电磁兼容相关标准

27.2 IEEE的汽车电磁兼容相关标准

27.3 汽车电子系统的电磁环境

27.3.1 测试方法

27.3.2 测试设备

27.3.3 结论

参考文献

作者简介

第28章 电磁兼容

28.1 电磁干扰传播方式

28.2 线束电磁兼容

28.3 零部件电磁兼容

28.3.1 电容器

28.3.2 感应器

28.3.3 电阻器

28.4 印制电路板电磁兼容的校验项目

28.5 集成电路退耦（装置）——汽车电磁干扰的关键装置

28.6 集成电路加工尺寸对EMC的影响

参考文献

作者简介

第七篇 汽车新技术

第29章 主动防撞控制系统

29.1 概述

29.2 主动和被动安全系统

29.3 车载防撞系统

29.3.1 车载正面防撞系统

29.3.2 车载后方防撞系统

29.3.3 车载侧面防撞系统

29.3.4 与制动系统协同工作

29.4 防撞系统的关键技术

29.4.1 扫描脉冲激光雷达

29.4.2 调频连续波（FMCW）

29.4.3 采用摄像机的立体图像识别系统

29.4.4 障碍物的其他探测方法

29.4.5 各种障碍物探测技术的对比

29.5 未来的障碍物探测系统

高级障碍物探测系统

29.6 防撞系统需要解决的问题

参考文献

作者简介

第30章 自适应巡航控制系统

30.1 概述

30.2 ACC的基本组成

30.3 ACC的功能

30.4 ACC的人机界面

30.5 ACC信号处理与控制的流程

30.6 ACC传感器

30.6.1 ACC传感器的一般要求

30.6.2 物理量测量原则

30.6.3 激光雷达传感器

30.6.4 毫米波雷达传感器

30.6.5 信号处理

30.6.6 巡航预报

30.7 ACC控制

30.8 ACC的发展

30.9 结论

参考文献

作者简介

第31章 导航系统

31.1 概述

31.2 汽车导航技术

31.2.1 无线电波定位技术

31.2.2 航位推测算法

31.2.3 数字地图

31.2.4 地图匹配

31.3 导航系统实例

31.3.1 Etak NavigatorTM/BoschTravelpilotTM型导航仪

31.3.2 Zexel Navmate型导航仪

31.3.3 Nissan Birdview型导航仪

31.3.4 Ford RESCU型导航仪

31.4 发展方向

参考文献

作者简介

第32章 智能交通系统

32.1 概述

32.2 ITS研究背景

32.3 ITS的用户服务

32.4 ITS的系统结构

32.5 车载ITS功能

32.6 ITS的未来展望

参考文献

作者简介

第33章 电动汽车与混合动力汽车

33.1 概述

33.2 电动汽车的组成

33.3 充电系统和保护系统

33.4 电动机驱动系统

33.4.1 电动机

33.4.2 电动机控制器

33.4.3 机械传动

33.5 电池

33.6 电动汽车的控制及辅助系统

33.7 电动汽车的基础设施

33.8 混合动力汽车

参考文献

作者简介

第34章 消除噪声系统

34.1 噪声源

34.2 消声技术的应用

34.2.1 消除排气管噪声

34.2.2 发动机振动控制

34.2.3 车舱无噪声控制

34.2.4 鼓风机噪声控制

参考文献

作者简介

第35章 线控汽车

35.1 概述

35.2 集成电路技术

35.2.1 CPU构架

35.2.2 存储器

35.3 其他半导体技术

35.3.1 微机械技术和微电子技术

35.3.2 耐压能力

35.3.3 电源控制

35.3.4 半导体在高温下工作

35.3.5 高频半导体

35.3.6 半导体封装

35.3.7 系统集成

35.4 线控汽车的未来发展

35.5 对未来汽车电子技术的冲击

35.5.1 汽车电子设计者的角色变化

35.5.2 未来系统架构

35.6 结论

参考文献

作者简介