Handbuch der Mess- und Automatisierungstechnik im Automobil pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Gr]nhaupt, Ulrich 编

出品人:

页数:652

译者:

出版时间:2005-9-20

价格:USD 239.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540212058

丛书系列:

图书标签:

• 汽车工程
• 测量技术
• 自动化技术
• 传感器技术
• 控制系统
• 诊断技术
• 汽车电子
• 工业自动化
• 汽车制造
• 车辆工程

《汽车测量与自动化技术手册》 本书深入探讨了汽车行业在测量和自动化技术领域的关键应用与发展。从传感器技术的基础原理到复杂的控制系统设计，本书力求为读者提供一个全面而深入的技术视野。 核心内容概览： 第一部分：汽车测量技术 传感器技术： 基本原理与分类： 详细介绍各类传感器的工作原理，包括但不限于电阻式、电容式、电感式、霍尔效应、压电效应、光学、声学以及化学传感器等。重点阐述其在汽车环境中的适用性，例如温度、压力、流量、位置、速度、加速度、角度、光照、气体浓度等参数的测量。 关键传感器类型： 发动机管理系统传感器： 详述曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆震传感器、氧传感器、空气流量计（MAF）、节气门位置传感器（TPS）等，分析其工作机理、信号输出特性以及在燃油经济性、排放控制和动力输出中的作用。 底盘与安全系统传感器： 深入介绍轮速传感器（ABS/ESP）、转向角传感器、加速度计、陀螺仪、制动压力传感器、悬架高度传感器等，阐明它们在防抱死制动系统、电子稳定程序、牵引力控制、主动悬架和碰撞安全系统中的关键角色。 车身与舒适性系统传感器： 涵盖雨刮器传感器、光照传感器（自动大灯）、泊车辅助传感器（超声波、毫米波雷达）、环境温度传感器、湿度传感器、座椅占用传感器等，探讨它们如何提升驾驶便利性和乘坐舒适性。 新能源汽车特有传感器： 重点关注电池管理系统（BMS）中的电池温度传感器、电压传感器、电流传感器，以及电驱动系统中的电机转速传感器、扭矩传感器等，分析其在电动汽车性能、安全和续航里程中的重要性。 传感器接口与信号处理： 讲解传感器信号的采集、调理（滤波、放大、 A/D 转换）以及数字化处理技术。介绍常见的通信接口协议，如LIN、CAN、FlexRay等，以及相关的信号处理算法，确保测量数据的准确性和可靠性。 传感器性能评估与选择： 提供评估传感器性能的关键指标（精度、分辨率、线性度、响应时间、稳定性、可靠性、工作温度范围等），并指导读者如何根据具体的应用需求选择合适的传感器。 测量系统集成： 数据采集系统（DAS）： 介绍数据采集硬件（DAQ卡、数据记录仪）的设计与应用，以及多通道数据同步采集的技术。 仪器仪表与测试设备： 详述示波器、万用表、信号发生器、频谱分析仪、阻抗分析仪等在汽车电子测试与开发中的应用。 整车测试与标定： 探讨在实际道路测试和台架测试中，如何搭建全面的测量系统，采集和分析车辆运行数据，用于性能优化、故障诊断和法规符合性验证。 第二部分：汽车自动化技术 执行器技术： 分类与工作原理： 介绍各类执行器，包括电动机（直流、交流、步进、伺服）、电磁阀、液压执行器、气动执行器、加热器、灯光等，分析其驱动方式、功率输出和控制特性。 发动机执行器： 详述电子节气门执行器、燃油喷射器、点火线圈、可变气门正时（VVT）执行器、涡轮增压器控制阀等，阐述其在精确控制发动机工况中的作用。 底盘与安全系统执行器： 介绍ABS/ESP的液压控制单元（HCU）、电子助力转向（EPS）电机、电子驻车制动（EPB）执行器、主动悬架液压阀等，分析其在提升车辆操控性和安全性上的贡献。 车身与舒适性执行器： 涵盖电动车窗、电动天窗、电动座椅、后视镜调节电机、空调系统控制阀门、电动尾门等，探讨其在提升驾乘体验方面的重要性。 新能源汽车执行器： 重点关注电驱动系统的电机控制器（逆变器）、直流-直流转换器（DC/DC）、车载充电机（OBC）以及热管理系统中的冷却泵、风扇等。 控制系统设计与实现： 控制理论基础： 回顾经典控制理论（PID控制）和现代控制理论（状态空间、鲁棒控制、自适应控制）在汽车系统中的应用。 电子控制单元（ECU）架构： 介绍汽车ECU的硬件组成（微控制器、存储器、接口电路）和软件开发流程（嵌入式C/C++、实时操作系统RTOS）。 主流通信协议与网络： 深入讲解CAN、LIN、Ethernet等车载网络协议，以及其在ECU之间信息传递中的关键作用。 嵌入式软件开发与标定： 介绍软件开发工具链、调试方法以及ECU参数的标定技术，以优化系统性能。 高级驾驶辅助系统（ADAS）与自动驾驶： 阐述ADAS中的关键技术，如自适应巡航控制（ACC）、车道保持辅助（LKA）、自动紧急制动（AEB）、自动泊车等，以及其所依赖的传感器融合、路径规划、决策控制等自动化技术。分析自动驾驶的发展趋势、挑战与技术瓶颈。 系统集成与故障诊断： 多系统协同控制： 探讨不同控制系统（如发动机控制、底盘控制、车身控制）之间的协同工作机制，以实现整体车辆性能的最优化。 诊断与售后服务： 介绍OBD（On-Board Diagnostics）系统的工作原理，以及车辆诊断工具的使用。分析如何通过测量和自动化技术实现故障的快速定位与修复。 功能安全（Functional Safety）： 讲解ISO 26262标准在汽车安全设计中的重要性，以及如何通过可靠的测量与自动化设计来满足功能安全要求。 本书特色： 理论与实践结合： 深入剖析原理的同时，结合大量的实际案例和应用场景，帮助读者理解抽象概念。 技术前沿导向： 关注新能源汽车、自动驾驶等新兴技术领域，展现了测量与自动化技术在未来汽车发展中的重要地位。 工程化视角： 强调系统的可靠性、性能优化和故障诊断，为汽车工程师提供实际工程问题的解决方案。 面向读者： 适用于汽车工程、电子工程、机械工程等专业的学生、研究人员以及汽车行业的工程师和技术人员。 通过学习本书，读者将能够深刻理解汽车测量与自动化技术的核心要素，掌握相关的理论知识和工程实践方法，从而更好地应对汽车产业的挑战与机遇。

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从排版和图示的角度来看，这本书无疑是业界标准的体现，纸张厚实，印刷清晰，图表绘制得一丝不苟，力求还原真实的工程布局。但是，这种“完美”的还原性也恰恰暴露了它的时代局限性。所有插图，无论是电路原理图还是机械结构剖面图，都呈现出一种二向量子时代的风格——锐利的线条、明确的边界，完全不见现代技术文档中常见的3D渲染图、流体动力学仿真图或者复杂的系统级框图。例如，当讨论到车辆的横向稳定性控制（Yaw Rate Control）时，书中给出的模型依然是基于经典的、简化的二轮模型（Bicycle Model），对车辆的侧偏刚度、轮胎力矩的非线性特性，以及如何将复杂的轮胎模型（如Pacejka模型）整合进实时控制器的讨论几乎是空白的。我本期望看到一些关于模型预测控制（MPC）在车辆动力学应用中的初步探讨，或者至少是如何利用更先进的传感器（如IMU的融合算法）来提高估计精度。但最终，我得到的仍是教科书式的经典线性模型解析，缺乏将理论应用于现代高性能车辆的实践深度。

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这本书的语言风格极其学术化和冗长，充满了复杂的德语复合词和层层嵌套的从句，使得即便是理解单个技术概念也需要花费数倍于平时的时间。这不仅仅是语言本身的难度，更在于作者倾向于用最严谨、最冗长的数学语言来描述相对直观的工程现象。例如，描述一个简单的温度反馈回路时，会先从热力学基本定律开始铺垫，然后引入偏微分方程，最后才得出可用于实际设计的简化传递函数。对于一个追求效率和快速解决实际问题的工程师而言，这种“从宇宙大爆炸开始解释”的叙事方式令人感到疲惫。我更倾向于直接阅读那些提供清晰的输入、输出、约束条件以及适用场景的实用指南。这本书更像是为准备通过严格的工程理论考试的学生准备的参考书，而不是供在职工程师快速查阅特定解决方案或最新趋势的“Handbuch”（手册）。它更像是一部严谨的学术论著，而非一部实用的工程工具书。

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这本厚重的德文技术手册，光是翻开封面就能感受到它沉甸甸的分量，散发着一种严谨而古老的德式工程气息。我本以为能从中找到一些关于现代汽车电子架构的突破性见解，或者至少是当前ADAS系统底层算法的深度解析，毕竟书名听起来如此专业且贴合时代。然而，深入阅读后，我发现这本书似乎停留在了一个相对基础且历史悠久的层面。书中花费了大量的篇幅来详细阐述传统的传感器原理，例如电涡流传感器和电容式传感器的构造、信号调理电路的设计，以及早期PID控制器的实现细节。虽然这些内容对于理解自动化技术的基础原理无疑是扎实的，但对于一个期望了解CAN FD、车载以太网、或者基于深度学习的感知系统如何集成到现代汽车控制单元（ECU）的工程师来说，这些知识显得有些力不从心。特别是关于软件定义的车辆（SDV）的概念，书中几乎没有涉及，取而代之的是大量关于继电器逻辑和机电执行器的机械耦合描述。阅读过程更像是一次对上世纪末汽车电子控制技术的回顾，而不是面向未来的技术展望，这种时间上的错位感让我颇为失望。我期待的“Automatisierungstechnik”似乎更多是指代传统的工厂自动化思维，而非与时俱进的智能驾驶领域。

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我对本书的组织结构感到非常困惑。它似乎没有一条清晰的、从底层硬件到顶层应用软件的逻辑主线。章节之间的跳转显得生硬且缺乏连贯性。例如，在详细讲解了复杂的信号滤波技术之后，下一章会突然跳到车辆网络拓扑结构的基本介绍，而中间缺失了大量关于数据如何在这些网络中有效传输和校验的桥梁性知识。更令人费解的是，书中引用的很多技术标准和规范似乎是多年前的版本，缺乏任何对IEC 61508或最新的AUTOSAR架构的引用或讨论。这导致我在阅读一些关于诊断和通信协议的部分时，不得不频繁地查阅外部资料来确认最新的行业实践。整个阅读体验就像是在一个巨大的图书馆里，找到了一堆质量上乘但彼此之间没有索引关联的卡片目录。对于一个习惯于结构化、模块化学习的读者来说，这种跳跃感极大地增加了理解和吸收新知识的难度，使得原本就偏向理论的文本变得更加晦涩难懂，难以形成完整的知识体系。

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我费了好大力气才把这本书带回我的书桌，打算用它来武装自己，迎接一个全新的项目——升级我们下一代电动汽车的电池管理系统（BMS）。我特别关注了热管理和高压安全方面的内容，希望能找到一些关于新型冷却剂循环泵的精确控制策略，或者对锂离子电池组老化模型进行更精细的数学描述。然而，这本书的侧重点似乎完全偏离了电动汽车（EV）的核心技术栈。它详细描述了燃油喷射系统的开环与闭环控制，对柴油机废气再循环（EGR）系统的压力传感器数据处理进行了详尽的数学推导，甚至花了整整一章来解释如何优化机械式节气门的响应速度。当我翻到关于电池部分时，内容主要集中在铅酸蓄电池的充放电曲线分析和故障诊断上，对于现代高能量密度的三元锂电池或固态电池的电化学特性几乎是只字未提。这种内容上的断代感，使得这本书对于我当前的工作而言，其参考价值极低，更像是一部面向传统内燃机时代汽车技术人员的培训教材。我需要的是如何处理TB级数据流、如何实现功能安全ISO 26262的软件架构，而不是如何用模拟电路解调霍尔传感器的波形。

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