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第1章 汽车控制技术发展概要1

1.1 代的划分1

a.第1代1

b.第2代1

c.第3代1

1.2 应对环境能源问题的措施2

a.发动机系统控制2

b.自动巡航2

c.发动机、驱动系统的综合控制3

1.3 行驶控制与安全性提升3

a.防抱死制动系统（ABS）3

b.牵引力控制系统（TCS）4

c.防止侧滑系统（VSC）4

1.4 驾驶舒适性的追求5

a.阻尼可控悬架5

b.后轮转向（4WS）5

c.助力转向（PS）6

d.四轮驱动控制（4WD）6

e.主动悬架6

f.综合控制系统及课题解决7

1.5 驾驶辅助系统和智能化9

a.预防事故控制9

b.智能化汽车的实现9

c.汽车的未来10

参考文献10

第2章 环境与车及发动机-驱动系统控制11

2.1 发动机控制11

a.低排放12

b.低油耗12

c.舒适性12

d.可靠性和安全性12

2.2 发动机控制系统12

a.进气12

b.燃料13

c.点火时间13

d.EGR13

2.3 发动机模型14

a.转矩计算模型14

b.进气压力计算模型17

c.燃料动态模型18

d.发动机转速计算模型22

2.4 发动机控制逻辑23

a.低排放控制24

b.低油耗及动力性能的提升30

2.5 未来的发动机控制32

2.6 驱动系统控制32

a.低油耗33

b.舒适性34

2.7 发动机-驱动系统模型34

2.8 自动变速器的控制系统37

2.9 驱动控制逻辑37

a.滑移控制38

b.换档控制38

2.10 未来的驱动系统控制43

2.11 发动机-驱动控制的未来43

参考文献44

第3章 行驶安全与底盘控制46

3.1 事故避免技术46

3.2 ABS的发展历程及现状47

3.2.1 ABS的开发背景47

3.2.2 后两轮控制ABS（美国）49

a.飞机技术的应用49

b.基础技术的发展49

3.2.3 四轮控制ABS52

a.控制算法52

b.高速选择和低速选择54

c.液压执行机构55

3.2.4 日本的ABS56

3.2.5 ABS的现状57

a.提高车体速度的推测精度57

b.推测路面状态58

c.四轮驱动用ABS58

d.车体振动和踏板反作用58

e.跑偏控制ABS58

3.3 TCS的现状和未来59

3.3.1 TCS的开发背景59

3.3.2 TCS的实例61

a.系统A（日产E-TS）62

b.系统B（博世）63

c.系统C（三菱TCL）64

d.系统D（本田TCS）64

3.3.3 驱动控制的基本形式65

3.3.4 驱动控制系统的分类66

3.3.5 驱动控制系统的现状和未来66

3.4 未来技术和车辆行驶控制67

3.4.1 控制基本形式的理解67

a.驾驶交感型控制和现实适应型控制68

b.视觉型控制和触觉型控制68

c.个人型控制和社会型控制69

3.4.2 控制理论的层次和关联69

3.4.3 工程师的课题和未来技术70

3.5 结束语70

参考文献70

第4章 舒适行驶和底盘控制技术72

4.1 行驶舒适性72

4.1.1 解决矛盾和舒适性72

4.1.2 提高行驶性能和舒适性72

4.2 控制系统的发展73

4.2.1 电子控制悬架73

a.车身高度调整系统74

b.阻尼控制74

c.主动悬架77

4.2.2 后轮转向系统81

a.前轮转向角比例方式82

b.转向力反馈方式82

c.横摆角速度反馈方式84

d.模型跟踪方式84

e.非线性控制85

f.失效保护86

4.2.3 4WD控制86

4.2.4 系统的集成化87

4.2.5 控制信息90

a.车辆外部环境的判断91

b.驾驶人意图的判断91

4.3 底盘控制系统课题92

4.3.1 控制系统综合化92

a.功能综合化92

b.信息综合化93

c.硬件通用化93

4.3.2 控制目标的研究93

4.3.3 其他课题93

4.4 驾驶舒适性的未来94

4.4.1 综合控制概念94

4.4.2 高性能化94

4.4.3 车辆稳定性控制95

4.5 结束语95

参考文献96

第5章 汽车的智能化辅助驾驶系统97

5.1 驾驶人与辅助驾驶系统97

5.1.1 汽车与驾驶人的关系97

5.1.2 辅助驾驶的分类97

5.2 汽车的社会课题与智能化改善99

5.2.1 安全性的提升99

a.防止发现滞后99

b.防止反应滞后99

5.2.2 交通堵塞的缓解99

a.由驾驶人行为引起的堵塞99

b.交通容量的增大100

5.2.3 油耗与排放的改善100

a.停车次数的减少100

b.行驶速度的稳定化100

c.行驶速度的优化100

d.跟踪车群行驶、降低空气阻力100

5.2.4 方便性、舒适性的提升100

5.3 研发实例100

5.3.1 控制信息辅助系统101

a.前方障碍物报警系统101

b.侧方障碍物报警系统102

c.近距离障碍物报警系统103

d.车道偏离报警系统103

e.前方道路危险报警系统104

f.疲劳驾驶报警系统104

5.3.2 控制操作辅助系统106

a.速度控制辅助系统106

b.转向操作辅助系统108

5.3.3 紧急情况下的操作自动化系统109

a.碰撞避让自动制动系统109

b.防止偏离车道系统110

c.碰撞避让自动转向系统110

5.3.4 正常行驶时的部分自动化控制系统110

a.自适应巡航控制系统110

b.车道保持系统112

5.4 智能化的通用技术113

5.4.1 障碍物识别技术113

a.光学雷达113

b.电波雷达114

c.图像处理识别障碍物115

d.障碍物识别技术的课题116

5.4.2 行车道标识识别技术117

a.图像的白线识别117

b.新的车道标识识别117

c.行车道标识识别的课题119

5.4.3 前方道路障碍物的识别119

a.车辆的识别119

b.基础设施的识别119

5.4.4 车辆位置、行驶轨迹的识别120

a.推算定位法120

b.GPS卫星位置测定120

5.4.5 移动体通信技术120

a.车间通信120

b.路-车间通信121

5.4.6 执行机构121

a.节气门执行机构121

b.制动执行机构121

c.转向执行机构122

5.5 系统的开发过程及前景122

5.5.1 系统的研发过程122

a.向导式自动驾驶系统的研究开发122

b.自律型自动驾驶系统的研究开发123

c.辅助驾驶系统的研究开发123

5.5.2 智能化系统发展的前景123

5.6 今后的课题124

a.与使用环境相关的课题124

b.与人相关的课题124

c.与可靠性、耐久性相关的课题125

d.事故责任的问题125

e.对辅助驾驶系统过度信赖及紧张感下降125

f.车辆与基础设施的作用分工125

g.作为社会系统的开发125

h.标准化、规格化125

5.7 结束语126

参考文献126

第6章 控制技术的现状与未来128

6.1 控制理论的现状与未来128

6.1.1 目的与设计流程128

a.控制对象与输入输出128

b.目标值或目标性能的设定129

c.控制系统结构的选择129

d.控制算法的选择129

e.考虑人的特性的设计和评价129

6.1.2 各种控制系统设计方法129

a.PID控制130

b.逆模型的前馈控制130

c.逆模型的反馈控制131

d.调节器及观测器131

e.最佳调节器和卡尔曼滤波器132

f.模型跟随控制132

g.2自由度控制系统的伺服系统设计133

h.H∞控制和μ综合控制133

i.非线性控制134

j.自律分散控制系统135

6.1.3 智能化控制系统的设计方法135

a.自适应控制135

b.模糊控制136

c.神经元网络控制136

6.1.4 人的驾驶习惯与控制137

6.2 控制关键技术的现状与展望138

a.传感器技术138

b.执行机构技术140

c.半导体技术140

d.多重通信技术140

e.FDI与故障诊断辅助技术141

f.ECU软件开发辅助系统143

6.3 控制系统开发的革新143

a.车辆LAN的采用143

b.开发工具的运用143

c.层次化系统143

d.新开发体制145

e.梦想的实现145

参考文献146