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出版者:Thomson Learning

作者:Schwaller

出品人:

页数:1112

译者:

出版时间:

价格:$ 178.48

装帧:HRD

isbn号码:9781401824761

丛书系列:

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汽车工程领域前沿技术与深度解析 书名：先进动力系统集成与智能控制 内容简介： 本书旨在为汽车工程领域的专业人士、研究人员及高年级本科生提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，聚焦于现代汽车动力系统集成、高级控制策略以及未来交通工具的发展趋势。全书内容紧密围绕当前汽车工业面临的“电动化、智能化、网联化”三大核心挑战，系统性地阐述了从基础理论到前沿应用的各个关键环节。 第一部分：下一代动力系统架构与能量管理 本部分详细剖析了传统内燃机（ICE）向混合动力（HEV）、插电式混合动力（PHEV）及纯电动汽车（BEV）转变过程中的技术核心与工程挑战。 先进内燃机热效率优化与排放控制： 探讨了均质压燃（HCCI）、稀薄燃烧、可变压缩比技术在提高燃油经济性和降低污染物排放方面的最新进展。重点分析了后处理系统（如选择性催化还原SCR、颗粒物捕集器GPF）的集成与优化，以满足日益严苛的欧七乃至更严格的排放法规。 电驱动系统的核心技术： 深入讲解了电机、逆变器和减速器的集成设计。详细对比了永磁同步电机（PMSM）与开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor, SRM）的拓扑结构、损耗模型及热管理策略。特别关注了宽禁带半导体（如SiC和GaN）在功率电子器件中的应用，如何实现更高功率密度和更优的能量转换效率。 电池系统工程与热管理： 阐述了锂离子电池（Li-ion）及固态电池（Solid-State Battery, SSB）的电化学模型、寿命预测与安全设计。详细分析了液体冷却、直接接触冷却、相变材料（PCM）在电池包热管理中的应用，以及如何通过先进算法实现电池组的均匀温度控制和健康状态（SOH）的精确评估。 多能流耦合与能量分配策略： 针对复杂混合动力系统（如串并联HEV），提出了基于模型预测控制（MPC）的全局能量管理策略（GEMS）。该策略不仅考虑瞬时驾驶工况，还纳入了长期路线信息、电网充电预测等因素，以实现燃油经济性和动力性能的最佳平衡。 第二部分：整车级控制与底盘集成 本部分聚焦于如何将分散的动力部件有机地整合成一个高效、安全的智能平台，特别是强调了线控技术在提升车辆动态性能和实现自动驾驶基础结构上的作用。 线控底盘系统（Brake-by-Wire & Steer-by-Wire）： 详细解读了电液/纯电动制动系统（如ESC/EBS）和线控转向系统（EPS/R-EPS）的设计原理、冗余架构和故障诊断机制。讨论了如何通过集成这些线控部件，实现更快速的车辆姿态控制响应。 整车动态控制与稳定性： 阐述了车辆动力学模型（如基于多刚体模型的建模）及其在横向和纵向控制中的应用。重点讲解了电子稳定程序（ESP）的算法升级，如何与扭矩矢量分配（Torque Vectoring）策略深度融合，以优化车辆的过弯性能和极限操控安全性。 高精度底盘感知与执行反馈： 探讨了利用高频传感器（如轮速传感器、加速度计、陀螺仪）融合技术，对车辆运动状态进行实时、高精度估计的方法。分析了执行器延迟和非线性对控制精度的影响，以及如何通过前馈补偿和鲁棒控制来抑制这些误差。 第三部分：智能驾驶与环境感知融合 本部分深入研究了实现高级辅助驾驶系统（ADAS）和L3/L4级自动驾驶所需的软硬件架构与决策规划算法。 传感器信息的高效融合： 详细对比了激光雷达（LiDAR）、高分辨率摄像头、毫米波雷达（Radar）的技术特点和局限性。重点介绍了基于卡尔曼滤波、粒子滤波以及深度学习的特征级和决策级数据融合算法，以构建鲁棒、全天候的环境感知模型。 高精度定位与地图构建： 阐述了基于惯性导航系统（INS）、全球导航卫星系统（GNSS）以及基于视觉的定位技术（VIO/SLAM）的集成方案。探讨了众包地图（Crowd-Sourcing Mapping）和高精地图的动态更新机制，确保车辆在复杂城市环境中的厘米级定位精度。 行为预测与决策规划： 深入讲解了对其他交通参与者（行人、车辆）意图的深度学习预测模型（如LSTM、Transformer）。分析了基于博弈论、强化学习（RL）的决策生成框架，以及如何将规划结果高效转化为可执行的车辆轨迹点集。 功能安全与网络安全（ISO 26262 & SOTIF）： 详细讨论了实现高等级自动驾驶所需的系统级功能安全（FuSa）设计流程，包括危险分析与风险评估（HARA）。同时，关注车载网络（如CAN FD, Automotive Ethernet）面临的网络攻击风险，以及相应的安全加密和入侵检测系统（IDS）的架构设计。 第四部分：车辆网络、计算平台与软件定义汽车（SDV） 本书最后一部分展望了软件在现代汽车中日益增长的核心地位。 域控制器与中央计算平台： 介绍了从分布式ECU架构向集成化的域控制器（如动力域、自动驾驶域）过渡的必要性。重点分析了高性能计算平台（HPC）的硬件选型（如SoC、GPU、FPGA）和散热挑战。 车载操作系统与中间件： 阐述了AUTOSAR Classic与Adaptive平台的区别与应用场景。探讨了基于服务化架构（SOA）的软件定义汽车（SDV）概念，如何通过OTA（Over-The-Air）更新实现整车功能的迭代与升级。 通信与网联化： 详细解析了V2X（车对万物通信）技术栈，包括DSRC和C-V2X（基于蜂窝网络的V2X）。讨论了通过车路协同（V2I）提升交通效率和安全性的工程实现路径。 本书内容结构严谨，理论深度与工程实践相结合，是理解和驾驭未来智能电动汽车复杂系统的必备参考资料。

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