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本書為華中科技大學能源與動力工程學院動力機械工程系動力機械電子控制技術(shù)主講教材，是順應(yīng)目前車輛動力系統(tǒng)電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展趨勢，以培養(yǎng)適應(yīng)時代變化、兼具動力機械與電子控制技術(shù)的復(fù)合型和研究型人才為目標，總結(jié)近年來的教學改革與實踐，參照當前有關(guān)國內(nèi)外文獻資料編寫而成的。全書內(nèi)容共分為6章，分別介紹了動力機械電子控制技術(shù)所涉及的控制理論與控制方法，電控系統(tǒng)開發(fā)及測試，汽油機電子控制技術(shù)，柴油機電子控制技術(shù)，電動汽車的電池、電機與電控技術(shù)，智能駕駛與智能網(wǎng)聯(lián)汽車等。本書具有鮮明的學科交叉性、時代性和綜合性，可作為汽車工程、動力機械及工程、新能源汽車等專業(yè)的大學本專科課程教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

為了滿足新形勢下動力機械電子控制系統(tǒng)復(fù)合型、研究型人才的培養(yǎng)要求，編者根據(jù)自己近年來在新能源汽車、內(nèi)燃機電控以及汽車電子等方面的教學和研究實踐，參考和對比當前國內(nèi)外相關(guān)教材和文獻資料編寫了本書。本書在內(nèi)容的選擇上力求滿足學科、教學和社會三方面的需求，與社會實體企業(yè)對人才的需求緊密結(jié)合；同時根據(jù)本專業(yè)的培養(yǎng)目標和學生的就業(yè)情況，在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，以目前社會上蓬勃發(fā)展的電動汽車、高效清潔燃油車、智能駕駛汽車等為教學載體，以分析問題和解決問題為導(dǎo)向，結(jié)合現(xiàn)代大學生的認知規(guī)律和學習能力，將全書內(nèi)容分為6章進行介紹。本書為普通高等學校雙一流建設(shè)能源與動力專業(yè)精品教材，本書具有以下特點：(1)學科交叉性。本書涉及控制理論、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、車輛工程、內(nèi)燃機、電池、電機、互聯(lián)網(wǎng)等多個學科交叉的相關(guān)基礎(chǔ)知識和基本理論，具有鮮明的交叉性，也折射出當前我國現(xiàn)代企業(yè)急需具備交叉學科背景知識的人才來更好地發(fā)展新能源汽車、智能駕駛及先進高效的節(jié)能減排新型動力機械系統(tǒng)，滿足社會發(fā)展的需要。(2)時代性。當前，社會上新能源汽車、智能駕駛、先進內(nèi)燃機動力系統(tǒng)等領(lǐng)域的新技術(shù)、新系統(tǒng)、新產(chǎn)品日新月異，本書體現(xiàn)了鮮明的時代特征，收集整理了較新的節(jié)能減排先進動力系統(tǒng)所涉及的電子控制技術(shù)及系統(tǒng)。當然，隨著時代的發(fā)展和技術(shù)的進步，本書所涉內(nèi)容也會因時間的推移而有相應(yīng)的變化。(3)綜合性。本書較為全面地總結(jié)了控制理論、電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、半導(dǎo)體芯片、機械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、熱力學等基礎(chǔ)共性的學科知識內(nèi)容，又較為全面地介紹了內(nèi)燃機、電動汽車、智能駕駛、先進動力裝置等廣泛使用的產(chǎn)品及系統(tǒng)，綜合性較強，適應(yīng)于從事技術(shù)開發(fā)、科研等多層次多類型的人才培養(yǎng)需求。本書由華中科技大學能源與動力工程學院李頂根任主編，由楊燦任副主編。具體編寫分工為：第1、2、5、6章主要由李頂根編寫；第3、4章主要由楊燦編寫。全書由李頂根統(tǒng)稿。本書的編寫得到了湖北省內(nèi)燃機學會、中國汽車工程學會牽頭組織的電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟相關(guān)專家領(lǐng)導(dǎo)及同行的親切指導(dǎo)，以及學校教務(wù)處及能源與動力工程學院的領(lǐng)導(dǎo)、多名在校研究生的大力支持；得到了十三五華中科技大學教材建設(shè)項目的資助，在此表示衷心的感謝。由于時間較為緊迫，且編者水平有限，書中定有疏漏和不足之處，懇請廣大讀者批評指正。編者2020年12月

第1章動力機械電子控制系統(tǒng)(1)

1.1控制及控制系統(tǒng)(1)

1.1.1控制系統(tǒng)(1)

1.1.2控制系統(tǒng)模型(3)

1.1.3計算機仿真(7)

1.2典型控制策略及理論(9)

1.2.1自適應(yīng)控制(9)

1.2.2人工智能(13)

1.2.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(21)

1.2.4模糊控制(24)

1.3動力機械電子控制技術(shù)(28)

1.3.1檢測、信息與控制(28)

1.3.2動力機械電子控制系統(tǒng)的原理及組成(32)

思考題(37)

第2章汽車動力電控系統(tǒng)開發(fā)及測試(38)

2.1汽車電子工程化開發(fā)思路(38)

2.2軟件規(guī)范開發(fā)體系建設(shè)(40)

2.3汽車動力電控系統(tǒng)關(guān)鍵核心技術(shù)(41)

2.3.1電控單元 硬件技術(shù)(41)

2.3.2電控單元控制算法和軟件技術(shù)(44)

2.3.3汽車總線系統(tǒng)(44)

2.3.4汽車電子操作系統(tǒng)(46)

2.3.5電控執(zhí)行機構(gòu)(49)

2.3.6傳感器技術(shù)(49)

思考題(49)

第3章汽油機電子控制技術(shù)(51)

3.1汽油機電子控制系統(tǒng)(51)

3.1.1概述(51)

3.1.2扭矩架構(gòu)(57)

3.1.3電控單元(ECU)(60)

3.2汽油機燃油系統(tǒng)及控制(62)

3.2.1燃油噴射系統(tǒng)(62)

3.2.2燃油供給系統(tǒng)(63)

3.2.3噴油器及其計量原理(65)

3.2.4噴油持續(xù)時間的控制(69)

3.3汽油機點火系統(tǒng)及控制(72)

3.3.1點火系統(tǒng)的類型(73)

3.3.2火花塞(84)

3.3.3點火正時控制(90)

3.3.4爆震及控制(95)

3.4汽油機排放及控制(98)

3.4.1汽油機尾氣中的主要污染物(98)

3.4.2三效催化轉(zhuǎn)化器(100)

3.4.3氧傳感器(103)

3.4.4λ閉環(huán)控制(107)

思考題(109)

第4章柴油機電子控制技術(shù)(110)

4.1柴油機電子控制系統(tǒng)(110)

4.1.1概述(110)

4.1.2扭矩架構(gòu)(115)

4.2柴油機燃油系統(tǒng)及控制(117)

4.2.1燃油噴射參數(shù)(117)

4.2.2燃油系統(tǒng)概述(123)

4.2.3電控噴油系統(tǒng)(133)

4.3柴油機空氣系統(tǒng)及控制(145)

4.3.1渦輪增壓(145)

4.3.2排氣再循環(huán)(EGR)(152)

4.3.3VGT/EGR協(xié)調(diào)控制(158)

4.4柴油機后處理系統(tǒng)及控制(162)

4.4.1NOx儲存還原(NSR)及控制(162)

4.4.2選擇性催化還原(SCR)及控制(165)

4.4.3碳煙顆粒捕集(DPF)及控制(171)

4.4.4氧化型催化轉(zhuǎn)化器(DOC)(178)

思考題(179)

第5章電動汽車及其電子控制技術(shù)(180)

5.1電動汽車動力源(180)

5.1.1電動汽車的主要類型(182)

5.1.2電動汽車的動力蓄電池(191)

5.1.3燃料電池(204)

5.1.4超高速飛輪(211)

5.1.5超級電容(211)

5.2電動汽車電動機與驅(qū)動系統(tǒng)及制動能量回收(212)

5.2.1電動機與驅(qū)動系統(tǒng)(212)

5.2.2制動能量回收(218)

5.2.3制動能量回收實車分析案例(221)

5.3鋰離子動力電池成組系統(tǒng)技術(shù)(238)

5.3.1動力電池成組系統(tǒng)(238)

5.3.2車用動力電池系統(tǒng)熱管理技術(shù)(244)

5.4鋰離子動力電池管理技術(shù)(262)

5.4.1測量(262)

5.4.2保護功能(263)

5.4.3管理功能(264)

5.4.4警示功能(268)

5.4.5BMS設(shè)計實例(268)

5.5混合動力電動汽車的控制策略(301)

5.5.1動力耦合系統(tǒng)構(gòu)型分析(302)

5.5.2混合動力系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化(307)

5.5.3混合動力電動汽車能量管理策略的優(yōu)化(309)

5.5.4混合動力電動汽車構(gòu)型參數(shù)匹配能量管理策略協(xié)同優(yōu)化(313)

思考題(314)

第6章汽車電子控制技術(shù)的前瞻及發(fā)展(315)

6.1汽車智能駕駛技術(shù)的信息感知系統(tǒng)(315)

6.1.1無人車獲取環(huán)境信息的傳感器(315)

6.1.2無人駕駛汽車環(huán)境感知關(guān)鍵技術(shù)(318)

6.2智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(322)

6.2.1智能網(wǎng)聯(lián)汽車的體系架構(gòu)(322)

6.2.2智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的4個階段(325)

6.2.3汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀(327)

6.2.4汽車智能化與網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)發(fā)展趨勢分析(333)

思考題(335)

參考文獻(336)

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