無人駕駛汽車電動底盤技術

第1章　緒論 001
1.1　電動汽車底盤基本結構 002
1.1.1　汽車底盤組成 002
1.1.2　純電動汽車底盤 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(tǒng) 010
1.2.3　自動駕駛分級與系統(tǒng) 011
1.3　無人駕駛技術應用 013
1.3.1　無人駕駛與車聯(lián)網(wǎng) 013
1.3.2　無人駕駛與智能交通系統(tǒng) 015
1.3.3　無人駕駛汽車在特定區(qū)域的應用 016
第2章　電動機驅動系統(tǒng) 018
2.1　直流電動機及其驅動系統(tǒng) 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(tài)方程與特性分析 021
2.1.3　直流電動機的調(diào)速方法 024
2.1.4　直流電動機的脈寬調(diào)制控制 026
2.1.5　直流電動機的轉矩與轉速控制 027
2.1.6　直流電動機的特點 028
2.2　交流感應電動機及其驅動系統(tǒng) 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　交流感應電動機的矢量控制 031
2.2.4　交流感應電動機的特點及應用 032
2.3　永磁同步電動機及其驅動系統(tǒng) 032
2.3.1　永磁無刷直流電動機及其驅動系統(tǒng) 033
2.3.2　永磁同步電動機及其驅動系統(tǒng) 037
2.4　開關磁阻電動機及其驅動系統(tǒng) 039
2.4.1　開關磁阻電動機的結構和工作原理 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點及應用 042
第3章　電池管理系統(tǒng) 045
3.1　電池管理系統(tǒng)的基本功能 046
3.1.1　電池狀態(tài)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　信息控制管理 049
3.2　電池管理系統(tǒng)的結構 050
3.2.1　BMS 硬件 050
3.2.2　BMS 軟件 052
3.3　電池SOC 的估算 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(tǒng)的匹配 068
3.8　PHEV 車型BMS 與整車控制系統(tǒng)的匹配 070
3.8.1　PHEV 關鍵件的功能 071
3.8.2　PHEV 車型功能匹配調(diào)試檢查 072
第4章　功率變換器 074
4.1　電動汽車的電源系統(tǒng)架構 075
4.2　功率變換器的類別 076
4.3　功率變換器在電動汽車上的應用 078
4.4　功率變換器硬件電路設計 081
第5章　線控轉向系統(tǒng) 089
5.1　線控轉向系統(tǒng)結構與要求 090
5.2　自動轉向系統(tǒng)的結構及原理 092
5.3　車輛轉向動力學及運動學 094
5.3.1　坐標系建立 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(tǒng)位置控制動態(tài)特性 098
5.5　轉向執(zhí)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 中設置變量與函數(shù) 102
5.5.4　聯(lián)合仿真模型的建立 103
5.5.5　轉向系統(tǒng)動態(tài)特性仿真 103
5.6　轉向系統(tǒng)的PID 調(diào)節(jié) 104
5.6.1　PID 算法基本概念 104
5.6.2　基于PID 控制的系統(tǒng)仿真           106
5.7　無人駕駛汽車實現(xiàn)線控轉向的關鍵技術 108
第6章　線控制動系統(tǒng) 110
6.1　車輛制動要求 111
6.2　無人駕駛車輛制動原理 112
6.2.1　無人駕駛車輛制動系統(tǒng)的控制架構 113
6.2.2　無人駕駛車輛制動系統(tǒng)的下層執(zhí)行模塊 114
6.2.3　無人駕駛車輛制動系統(tǒng)的上層控制模塊 115
6.3　線控制動技術 116
6.3.1　電子液壓制動系統(tǒng) 116
6.3.2　電子制動系統(tǒng) 117
6.4　電動汽車液壓制動元件和系統(tǒng)動態(tài)分析 120
6.4.1　液壓壓力控制閥的平衡 120
6.4.2　制動閥的動態(tài)分析 121
6.4.3　制動管路的動態(tài)分析 121
6.4.4　制動缸的動態(tài)分析 122
6.4.5　系統(tǒng)的動態(tài)分析 122
6.5　制動能量回收影響因素分析 123
第7章　分布式驅動系統(tǒng) 125
7.1　分布式驅動系統(tǒng)結構 126
7.1.1　集中對置的輪邊電機結構 128
7.1.2　輪轂電機結構 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　分布式驅動的整車控制結構 137
第8章　動力傳動系統(tǒng) 140
8.1　一體化控制流程 141
8.2　加速踏板的響應和控制 142
8.3　變速器的換擋規(guī)律 143
8.3.1　最佳動力性換擋規(guī)律           143
8.3.2　最佳經(jīng)濟性換擋規(guī)律 145
8.3.3　組合型換擋控制策略 147
8. 4 　 優(yōu)化的柔性換擋控制策略 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(wǎng)絡結構及通信方式 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和處理 164
9.3.1　基于信號處理的故障診斷 164
9.3.2　基于知識的故障診斷 167
9.3.3　基于模型的故障診斷 168
第10章　環(huán)境感知系統(tǒng) 169
10.1　攝像機 170
10.2　激光雷達 172
10.2.1　二維光雷達 172
10.2.2　三維激光雷達 174
10.3　毫米波雷達 176
10.4　車體坐標系 177
10.4.1　單目視覺標定 179
10.4.2　雙目視覺標定 182
10.5　從傳感器坐標系到車體坐標系 185
第11章　總線與通信網(wǎng)絡 187
11.1　CAN 技術規(guī)范 188
11.1.1　物理層 189
11.1.2　數(shù)據(jù)鏈路層 190
11.1.3　網(wǎng)絡層 192
11.1.4　應用層 192
11.2　CAN 的基本組成和數(shù)據(jù)傳輸原理 193
11.2.1　基本組成 193
11.2.2　數(shù)據(jù)傳輸原理           194
11.3　汽車CAN 網(wǎng)絡架構及其特點 195
11.3.1　總線架構 195
11.3.2　汽車CAN 網(wǎng)絡的組成 196
11.3.3　CAN 節(jié)點規(guī)范 197
11.3.4　幾種常見的汽車網(wǎng)絡架構 198
11.3.5　典型汽車的CAN 網(wǎng)絡拓撲結構 202
11.3.6　汽車網(wǎng)絡系統(tǒng)的結構特點 203
參考文獻 206