


本书系统介绍了汽车动力传动系统的基本构成、控制原理及其在电动化与自动驾驶背景下的最新应用。全书围绕内燃机、电动机、传动机构、排放法规与能量管理等关键模块展开, 详尽剖析了内燃机与电驱动的能量转换过程、转矩控制方法、变速器控制逻辑及动力分配策略等内容。同时, 书中还结合实际案例探讨了人机交互、驾驶行为建模、振动噪声控制以及先进驱动系统对乘坐舒适性与车辆稳定性的影响。特别是在自动驾驶辅助系统的研究部分, 作者从动力控制出发, 延伸至整车控制协同与HMI 接口设计, 理论结合实践, 体现出高度的系统性与前沿性。作为融合传统汽车工程与智能控制理念的重要著作, 本书适合汽车工程、控制工程等专业的高校师生及从事汽车动力传动系统控制技术研发的研究人员、工程师阅读使用。
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前言
第1章 汽车动力传动系统
1.1 汽车动力传动系统的工作范围
1.2 驱动力
1.3 能量转换
1.3.1 从热能向机械功的转换
1.3.2 从电能向机械功的转换
1.4 驱动方式与动力源
1.4.1 动力源的发展
1.4.2 内燃机驱动
1.4.3 从内燃机驱动到电力驱动
1.4.4 电动汽车的能源供应和转换形式
第2章 内燃机
2.1 从燃料到机械功的能量转换
2.1.1 循环做功
2.1.2 转矩、功率和内燃机的性能指标
2.2 单个循环过程燃料室内部的温度压力变化和热效率
2.2.1 热循环的定义与公式表示
2.2.2 空气循环的理论热效率
2.2.3 内燃机有效输出压力的表达式
2.2.4 理论循环与实际发动机循环的差异
2.3 燃料的计量和供应
2.3.1 理论空燃比
2.3.2 燃料的供给和雾化
2.3.3 燃料雾化
2.3.4 燃料喷射方式
2.4 点火控制和分组喷射
2.4.1 电火花点火与压缩点火
2.4.2 燃料控制和点火控制的执行时序
2.5 输出转矩控制
2.5.1 响应延迟:空气输送模型
2.5.2 燃料能量到机械功的转换
2.5.3 发动机输出转矩模型
2.5.4 涡轮增压过程的传递函数模型
2.6 尾气处理技术
2.6.1 空燃比控制
2.6.2 催化剂的预热加速控制
第3章 电动机
3.1 电流与转矩产生
3.2 电流供给相位切换
3.3 电动机转速与感应电动势
3.3.1 感应电动势的产生
3.3.2 弱磁控制
3.4 电路方程和运动方程
3.4.1 电路
3.4.2 机械系统
3.4.3 电动机的转矩和速度控制
3.4.4 控制系统的设计与评估
3.5 电流控制
3.5.1 基于PWM的电流控制
3.5.2 转矩波动
3.5.3 逆变器和电源电压的升高
第4章 动力传动系统
4.1 起步装置
4.1.1 离合器
4.1.2 液力变矩器
4.1.3 起步时的加速行为与效率
4.1.4 效率的提高与锁止离合器滑摩控制
4.2 变速器
4.2.1 有级变速器
4.2.2 无级(自动)变速器(Continuously Variable Transmission,CVT)
4.3 液压控制
4.3.1 电磁阀的工作原理
4.3.2 电磁阀的流量控制与压力控制(开口面积控制,开口时间控制)
4.3.3 基于PWM的阀门开度控制
4.4 动力分配装置
4.4.1 车轮间的速度与动力分配
4.4.2 行星齿轮机构的动力分配
4.4.3 车轮间的动力分配(包括由多个电动机组成的轮毂电机系统)
第5章 排放法规与能量管理
5.1 全球排放测试循环工况及法规
5.2 燃油消耗和尾气测量的方法
5.2.1 以燃料为能源的车辆(内燃机汽车和HEV)
5.2.2 电动(外部供给)车辆(PHEV和BEV)
5.3 车载诊断系统(OBD)
5.4 能量管理
5.4.1 动力源的效率
5.4.2 储能发电和消耗分散
5.4.3 动力源输出功率的优化管理
第6章 驾驶控制与舒适性
6.1 自动化驱动控制
6.1.1 驱动控制技术的历史
6.1.2 自动驾驶所需的驱动控制系统
6.1.3 动力源的转矩控制
6.1.4 动力传动系统的驱动力控制
6.2 针对包含驾驶员在内的控制系统的观点
6.2.1 人在驾驶中的能力与局限
6.2.2 驾驶学习算法
6.2.3 驾驶的简易性与人机界面(HMI)的视角
6.3 振动噪声
6.3.1 作为振动噪声源头的动力源
6.3.2 加减速冲击(驱动轴的扭转振动)
6.3.3 动力传动系统的噪声
第7章 动力传动建模和评价
7.1 模型的规模及时间
7.2 基于物理公式的模型
7.3 模型示例
7.4 建模与分析的软件工具
附录
附录A 微分方程及其计算方法
附录B 拉普拉斯变换和频率响应
B.1 拉普拉斯变换和传递函数
B.2 频率响应(伯德图)
B.3 系统的结合
附录C 数值计算和公式处理软件
C.1 传动系统控制软件Maxima入门
C.2 Scilab/Xcos入门
附录D 燃烧室内温度压力变化(空气循环)的计算
D.1 空气的物理常数
D.2 气体状态变化
D.3 含高膨胀比循环的空气循环热效率计算
附录E 燃料、空燃比及发热量
E.1 燃料特性指标
E.2 燃烧反应与空燃比
E.3 发热量计算
附录F 节气门至燃烧室的空气输送
参考文献
后折页
封底
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