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本書為華中科技大學(xué)能源與動力工程學(xué)院動力機(jī)械工程系動力機(jī)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(jī)械與電子控制技術(shù)的復(fù)合型和研究型人才為目標(biāo)，總結(jié)近年來的教學(xué)改革與實(shí)踐，參照當(dāng)前有關(guān)國內(nèi)外文獻(xiàn)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(jī)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(jī)電子控制技術(shù)，柴油機(jī)電子控制技術(shù)，電動汽車的電池、電機(jī)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(xué)科交叉性、時代性和綜合性，可作為汽車工程、動力機(jī)械及工程、新能源汽車等專業(yè)的大學(xué)本�？普n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(jī)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(jī)電控以及汽車電子等方面的教學(xué)和研究實(shí)踐，參考和對比當(dāng)前國內(nèi)外相關(guān)教材和文獻(xiàn)資料編寫了本書。本書在內(nèi)容的選擇上力求滿足學(xué)科、教學(xué)和社會三方面的需求，與社會實(shí)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(biāo)和學(xué)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(xué)載體，以分析問題和解決問題為導(dǎo)向，結(jié)合現(xiàn)代大學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)能力，將全書內(nèi)容分為6章進(jìn)行介紹。本書為普通高等學(xué)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(diǎn)：(1)學(xué)科交叉性。本書涉及控制理論、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、車輛工程、內(nèi)燃機(jī)、電池、電機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等多個學(xué)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(dāng)前我國現(xiàn)代企業(yè)急需具備交叉學(xué)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(jìn)高效的節(jié)能減排新型動力機(jī)械系統(tǒng)，滿足社會發(fā)展的需要。(2)時代性。當(dāng)前，社會上新能源汽車、智能駕駛、先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)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(jìn)動力系統(tǒng)所涉及的電子控制技術(shù)及系統(tǒng)。當(dāng)然，隨著時代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)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(jī)網(wǎng)絡(luò)、半導(dǎo)體芯片、機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、熱力學(xué)等基礎(chǔ)共性的學(xué)科知識內(nèi)容，又較為全面地介紹了內(nèi)燃機(jī)、電動汽車、智能駕駛、先進(jìn)動力裝置等廣泛使用的產(chǎn)品及系統(tǒng)，綜合性較強(qiáng)，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(xué)能源與動力工程學(xué)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(jī)學(xué)會、中國汽車工程學(xué)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(xué)校教務(wù)處及能源與動力工程學(xué)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(xué)教材建設(shè)項(xiàng)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)(49)

2.3.6傳感器技術(shù)(49)

思考題(49)

第3章汽油機(jī)電子控制技術(shù)(51)

3.1汽油機(jī)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(jī)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(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)及控制(72)

3.3.1點(diǎn)火系統(tǒng)的類型(73)

3.3.2火花塞(84)

3.3.3點(diǎn)火正時控制(90)

3.3.4爆震及控制(95)

3.4汽油機(jī)排放及控制(98)

3.4.1汽油機(jī)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(jī)電子控制技術(shù)(110)

4.1柴油機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)與驅(qū)動系統(tǒng)及制動能量回收(212)

5.2.1電動機(jī)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(shí)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(hù)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(shí)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(xiàn)(336)

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