新能源與智慧汽車技術叢書--無人駕駛汽車電動底盤技術

第1章　緒論 001
1.1　電動車底盤基本結構 002
1.1.1　汽車底盤組成 002
1.1.2　純電動車底盤 004
1.1.3　混合動力汽車底盤 005
1.1.4　燃料電池汽車底盤 007
1.2　無人駕駛汽車電動底盤 008
1.2.1　無人駕駛汽車電動底盤核心技術 008
1.2.2　無人駕駛汽車底盤系統 010
1.2.3　自動駕駛分級與系統 011
1.3　無人駕駛技術應用 013
1.3.1　無人駕駛與車聯網 013
1.3.2　無人駕駛與智慧交通系統 015
1.3.3　無人駕駛汽車在特定區域的應用 016

第2章　電動機驅動系統 018
2.1　直流電動機及其驅動系統 019
2.1.1　直流電動機的工作原理 019
2.1.2　直流電動機的動態方程式與特性分析 021
2.1.3　直流電動機的調速方法 024
2.1.4　直流電動機的脈寬調變控制 026
2.1.5　直流電動機的轉矩與轉速控制 027
2.1.6　直流電動機的特性 028
2.2　交流感應電動機及其驅動系統 029
2.2.1　交流感應電動機的工作原理 029
2.2.2　交流感應電動機的特性分析 030
2.2.3　交流感應電動機的向量控制 031
2.2.4　交流感應電動機的特性與應用 032
2.3　永磁同步電動機及其驅動系統 032
2.3.1　永磁無刷直流電動機及其驅動系統 033
2.3.2　永磁同步電動機及其驅動系統 037
2.4　開關磁阻電動機及其驅動系統 039
2.4.1　開關磁阻電動機的結構與工作原理 040
2.4.2　開關磁阻電動機的控制 042
2.4.3　開關磁阻電動機的特性與應用 042

第3章　電池管理系統 045
3.1　電池管理系統的基本功能 046
3.1.1　電池狀態分析 047
3.1.2　電池安全保護 048
3.1.3　能量控制管理 049
3.1.4　資訊控制管理 049
3.2　電池管理系統的架構 050
3.2.1　BMS 硬體 050
3.2.2　BMS 軟體 052
3.3　電池SOC 的估價 053
3.3.1　SOC 的影響因素 053
3.3.2　SOC 的估算方法 053
3.4　電池SOH 的估算 057
3.4.1　電池SOH 估算的影響因素 058
3.4.2　電池SOH 的估算方法 058
3.5　電池的熱管理 060
3.5.1　電池熱管理的定義 060
3.5.2　電池熱管理的必要性 060
3.5.3　電池熱管理方案 061
3.6　電池的均衡管理 063
3.6.1　被動均衡 064
3.6.2　主動均衡 065
3.6.3　電池單體差異對均衡的影響 067
3.7　EV 車型BMS 與整車控制系統的搭配 068
3.8　PHEV 車型BMS 與整車控制系統的搭配 070
3.8.1　PHEV 關鍵件的功能 071
3.8.2　PHEV 車款功能匹配調試檢查 072

第4章　功率變換器 074
4.1　電動車的電源系統架構 075
4.2　功率變換器的類別 076
4.3　功率變換器在電動車上的應用 078
4.4　功率變換器硬體電路設計 081

第5章　線控轉向系統 089
5.1　線控轉向系統結構與要求 090
5.2　自動轉向系統的結構與原理 092
5.3　車輛轉向動力學及運動學 094
5.3.1　座標系建立 094
5.3.2　車體動力學模型 095
5.3.3　車輪動力學模型 096
5.4　轉向系統位置控制動態特性 098
5.5　轉向執行機構建模 101
5.5.1　虛擬樣機模型的建立 101
5.5.2　確定ADAMS 的輸入與輸出 102
5.5.3　在ADAMS 中設定變數與函數 102
5.5.4　聯合模擬模型的建立 103
5.5.5　轉向系統動態特性模擬 103
5.6　轉向系統的PID 調節 104
5.6.1　PID 演算法基本概念 104
5.6.2　基於PID 控制的系統模擬 106
5.7　無人駕駛汽車實現線控轉向的關鍵技術 108

第6章　線控制動系統 110
6.1　車輛煞車要求 111
6.2　無人駕駛車輛煞車原理 112
6.2.1　無人駕駛車輛煞車系統的控制架構 113
6.2.2　無人駕駛車輛煞車系統的下層執行模組 114
6.2.3　無人駕駛車輛煞車系統的上層控制模組 115
6.3　線控制動技術 116
6.3.1　電子液壓煞車系統 116
6.3.2　電子煞車系統 117
6.4　電動車液壓煞車元件與系統動態分析 120
6.4.1　液壓壓力控制閥的平衡 120
6.4.2　煞車閥的動態分析 121
6.4.3　煞車管路的動態分析 121
6.4.4　煞車缸的動態分析 122
6.4.5　系統的動態分析 122
6.5　制動能量回收影響因素分析 123

第7章　分散式驅動系統 125
7.1　分散式驅動系統結構 126
7.1.1　集中對置的輪邊馬達結構 128
7.1.2　輪轂馬達結構 130
7.2　行星輪系傳動特性 134
7.3　集中驅動橋的結構 135
7.4　分散式驅動的整車控制結構 137

第8章　動力傳動系統 140
8.1　一體化控制流程 141
8.2　加速踏板的響應與控制 142
8.3　變速箱的換檔規律 143
8.3.1　最佳動力性換檔規律 143
8.3.2　最佳經濟性換檔法則 145
8.3.3　組合型換檔控制策略 147
8. 4 　 最佳化的柔性換檔控制策略 147

第9章　線控底盤域 154
9.1　線控底盤基本功能 155
9.2　CAN FD、FLEXRAY 網路結構及通訊方式 156
9.2.1　CAN FD 簡介 156
9.2.2　FLEXRAY 簡介 158
9.3　動力底盤域的故障診斷與處理 164
9.3.1　基於訊號處理的故障診斷 164
9.3.2　基於知識的故障診斷 167
9.3.3　基於模型的故障診斷 168

第10章　環境感知系統 169
10.1　攝影機 170
10.2　雷射雷達 172
10.2.1　二維光雷達 172
10.2.2　三維光達 174
10.3　毫米波雷達 176
10.4　車體座標系 177
10.4.1　單目視覺標定 179
10.4.2　雙眼視覺標定 182
10.5　從感測器座標係到車體座標系 185

第11章　總線與通訊網路 187
11.1　CAN 技術規格 188
11.1.1　物理層 189
11.1.2　資料鏈結層 190
11.1.3　網路層 192
11.1.4　應用層 192
11.2　CAN 的基本組成與資料傳輸原理 193
11.2.1　基本組成 193
11.2.2　資料傳輸原理 194
11.3　汽車CAN 網路架構及其特點 195
11.3.1　總線架構 195
11.3.2　汽車CAN 網路的組成 196
11.3.3　CAN 節點規範 197
11.3.4　幾種常見的汽車網路架構 198
11.3.5　典型汽車的CAN 網路拓樸結構 202
11.3.6　汽車網路系統的結構特性 203

參考文獻 206