汽车先进技术译丛：汽车电子技术-硬件、软件、系统集成和项目管理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[德] Kai Borgeest 著，武震宇 译

图书标签:

• 汽车电子
• 汽车技术
• 嵌入式系统
• 软件工程
• 硬件设计
• 系统集成
• 项目管理
• 汽车工程
• 电子技术
• 汽车行业

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111450115

版次：1

商品编码：11424849

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 汽车先进技术译丛

开本：16开

出版时间：2014-03-01

用纸：胶版纸

页数：314

字数：451000

正文语种：中文

产品特色

内容简介

　　《汽车先进技术译丛：汽车电子技术-硬件、软件、系统集成和项目管理》由浅入深地阐述了汽车电子系统的基本概念，产品开发的工艺和流程，产品开发过程中的分工与协作，尤其是研发团队对项目的管理和协调，以及对产品质量的控制和管理。本书作者有丰富的实践研发经验，书中有大量的举例、图例解释，便于读者了解书中内容。
　　《汽车先进技术译丛：汽车电子技术-硬件、软件、系统集成和项目管理》的读者人群为有电子工程、汽车工程或者机械电子学实践经验的工程师和技术人员，高等院校电子工程、电气工程、车辆工程、机械电子或者计算机专业的老师和学生。

内页插图

目录

第1章 导论
第2章 汽车电气系统
2.1 汽车电气网络
2.1.1 导线和导线束
2.1.2 布线图
2.1.3 插接件
2.1.4 熔丝
2.2 能量存储装置
2.2.1 铅蓄电池
2.2.2 镍镉电池
2.2.3 镍氢电池
2.2.4 锂离子电池
2.2.5 钠硫电池
2.2.6 储能电容器
2.2.7 燃料电池
2.2.8 其他能量存储设备
2.3 多级电压电路网络
2.4 电能管理

第3章 混合动力驱动和纯电动驱动
3.1 电机
3.1.1 直流电机
3.1.2 同步电机
3.1.3 异步电机
3.1.4 变频器
3.2 发电机
3.3 起动机
3.4 起动发电机
3.5 混合动力汽车
3.6 纯电动汽车
3.6.1 燃料电池汽车
3.6.2 可在公共电网充电的电动汽车
3.6.3 太阳能汽车

第4章 柴油发动机电子控制单元示例
4.1 柴油发动机控制的任务
4.2 喷油系统
4.2.1 曲轴转角
4.2.2 计算喷油量
4.2.3 计算喷射起始时刻
4.2.4 喷射系统控制
4.2.5 喷油器控制
4.2.6 共轨压力控制
4.3 转速控制
4.4 进排气系统控制
4.4.1 废气再循环
4.4.2 增压装置
4.5 废气处理
4.5.1 微粒过滤器
4.5.2 氮氧化物过滤器
4.5.3 氧传感器
4.5.4 氮氧化物传感器
4.5.5 烟度传感器
4.6 热能管理

第5章 总线系统
5.1 设备功能的划分
5.2 组成局部网络的汽车电子部件
5.3 CAN总线
5.3.1 CAN总线的物理层
5.3.2 CAN总线的数据链路层
5.3.3 上层协议层示例
5.4 其他的总线系统
5.4.1 LIN总线
5.4.2 时间触发的总线系统(Byteflight，TTCAN，TTP，FlexRay)
5.4.3 乘员保护系统总线
5.4.4 多媒体应用总线
5.4.5 无线网络
5.5 实践方法

第6章 硬件
6.1 控制系统构造
6.1.1 核心运算器
6.1.2 传感器
6.1.3 传感器信号处理
6.1.4 执行器控制
6.1.5 变压器
6.2 电磁兼容性
6.2.1 干扰源和潜在敏感装置
6.2.2 干扰耦合机制
6.2.3 电磁兼容性法规
6.2.4 确保电磁兼容性的措施
6.2.5 电磁兼容性模拟
6.2.6 电磁兼容性检测和测量方法
6.3 力学要求
6.4 散热要求
6.5 化学要求以及密封性
6.6 环境保护要求
6.7 声学要求
6.8 封装和连接技术

第7章 软件
7.1 电控单元软件架构
7.2 实时操作系统
7.2.1 实时操作系统的任务
7.2.2 OSEK/VDX
7.2.3 AUTOSAR
7.3 软件的控制和调节功能
7.3.1 控制功能
7.3.2 PI控制器和PID控制器
7.3.3 基于模型的控制器
7.4 软件的诊断功能
7.4.1 故障的识别和处理
7.4.2 故障信号的去抖和自愈
7.4.3 故障存储管理
7.4.4 电控单元和测试仪之间的通信
7.4.5 车载诊断系统
7.4.6 通过诊断接口进行编程
7.4.7 ODX
7.5 应用软件开发
7.5.1 程序开发
7.5.2 旁路技术
7.5.3 数据和应用程序
7.5.4 软件测试
7.5.5 闪存程序写入

第8章 项目、流程和产品
8.1 汽车行业的特点
8.2电子系统开发的步骤
8.3项目和流程
8.4实践中的项目
8.5 项目的阶段性
8.5.1 获取阶段
8.5.2 规划阶段
8.5.3 开发阶段
8.6 产品生命周期管理
8.7 基于架构的开发
8.8 维护已投产产品
8.8.1 开发部门对已投产产品的支持
8.8.2 量产
8.8.3 售后服务
8.9 质量
8.9.1 质量管理
8.9.2 质量标准

第9章 安全性和可靠性
9.1 电子系统的失效
9.2 软件的失效
9.3 安全性和可靠性的分析方法
9.3.1 FMEA
9.3.2 故障树分析
9.3.3 事件序列分析
9.4 改进措施
9.4.1 元件的品质验证
9.4.2 监视和诊断
9.4.3 复杂度和冗余度

第10章 应用示例
10.1 空调控制系统的功能开发
10.1.1 空调控制的原理
10.1.2 空调控制系统的结构(示例)
10.1.3 空调电控单元的功能开发(示例)
10.2 动力总成系统
10.2.1 发动机电控单元(汽油机)
10.2.2 可变凸轮轴电控单元
10.2.3变速器电控单元
10.2.4离合器电控单元
10.2.5 电子差速器锁
10.3 汽车动力学和主动安全系统
10.3.1 纵向动力学和制动
10.3.2 横向动力学、转向系统和电子稳定程序
10.3.3 垂直动力学
10.3.4 轮胎气压监控
10.4 被动安全系统
10.4.1 安全气囊
10.4.2 安全带预紧器
10.4.3 行人保护系统
10.5 驾驶辅助系统和信息系统
10.5.1 车道保持和换道辅助系统
10.5.2 停车辅助
10.5.3 导航系统
10.5.4 车载信息服务系统
10.5.5 车窗清洁系统
10.5.6 照明系统
10.5.7 夜视系统
10.6 人机接口
10.7 舒适性系统
10.8 娱乐性电子系统
10.9 防盗保护

第11章 汽车的个性定义与调整
第12章 未来的汽车科技
12.1 自适应系统
12.1.1 发动机悬置
12.1.2 示例：采用记忆合金进行框架强化
12.2 纳米技术
12.3 光电子技术
12.4 其他的未来科技
附录缩略语
参考文献

前言/序言

深入浅出：现代机械工程设计与实践 一、全景式机械设计理论与前沿技术 本书旨在为机械工程领域的研究人员、工程师及高年级学生提供一套全面、深入且紧贴工业实践的现代机械设计理论与方法论。我们着重于传统机械设计原理的巩固，并将其与当前快速迭代的先进制造技术、新材料应用及数字化设计工具进行深度融合。 1.1 经典力学基础的现代化诠释与应用 本章从刚体动力学、材料力学和弹性力学的基础公设出发，但不再停留于纯粹的理论推导。重点在于如何利用现代数值计算方法（如有限元分析的内核原理而非软件操作步骤）来处理复杂载荷条件下的应力集中、疲劳分析及断裂韧性评估。我们详细探讨了非线性材料行为（如塑性、蠕变）在实际工程设计中的建模与求解策略，并引入了可靠性设计方法论，强调了在不确定性环境下优化设计裕度的重要性。特别对旋转机械（如高速轴系、涡轮叶片）中的振动与稳定性问题，提供了从理论建模到主动/被动减振技术的完整设计流程分析。 1.2 新型工程材料的结构与性能调控 传统设计往往受限于标准钢材和铝合金的性能边界。本书花费大量篇幅介绍在极端环境（高温、高压、强腐蚀）下表现卓越的新型材料。这包括： 高性能复合材料（CFRP, GFRP）： 深入分析层合板的铺层设计对宏观力学性能的影响，重点讲解失效模式分析（Progressive Failure Analysis, PFA），指导结构设计者如何利用纤维方向实现负载路径的最优化。 增材制造（Additive Manufacturing, AM）特有材料： 探讨金属粉末床熔融（PBF）和定向能量沉积（DED）工艺对材料微观组织（晶粒结构、孔隙率）的独特影响，并给出针对AM部件的残余应力控制与后处理设计规范。 智能与功能化材料： 涉及形状记忆合金（SMA）、压电陶瓷在传感与驱动方面的应用潜力，以及如何将其集成到传统机械结构中以实现自适应或自修复功能。 1.3 数字化工程与仿真驱动的设计流程 我们全面审视了“从概念到制造”的数字化闭环。本书不教授特定CAD/CAE软件的操作，而是聚焦于仿真模型建立的物理准确性与工程有效性。内容涵盖： 多物理场耦合仿真： 结构-热-流体（Thermal-Fluid-Structure Interaction, TFSI）问题的辨识、简化与耦合求解策略，特别针对复杂换热器和发动机部件的动态热应力分析。 拓扑优化（Topology Optimization）的工程落地： 介绍基于密度的优化算法原理，并着重讨论如何将优化结果转化为可制造的几何形状，包括对最小特征尺寸、支撑结构设计及后续加工约束的考量。 设计数据管理与知识重用： 讨论如何构建结构化的设计参数库和基于模型的系统工程（MBSE）方法，以实现设计迭代的高效追溯和知识资产的积累。 二、精密传动、机构运动学与系统集成 本部分将传统机构学提升至现代复杂运动系统集成的层面。 2.1 复杂机构运动学与动力学分析 超越平面四连杆机构，本书重点剖析空间机构的设计与分析，如并联机构（Stewart 平台、Delta 机器人）的工作空间分析、运动学逆解的唯一性问题及奇异点避免策略。对于高速运转的复杂传动系统（如行星齿轮组、凸轮机构），我们深入探讨了啮合误差的动态影响以及如何通过调整几何参数来最小化冲击和噪音。 2.2 高精度与高可靠性轴承与密封技术 轴承作为机械系统的核心运动副，其选型与润滑至关重要。本章详述了滚动轴承的动态负载能力计算、接触疲劳寿命的预测模型（ISO/ABMA标准背后的数学逻辑）。在密封技术方面，我们对比了迷宫式、填料式、以及现代机械密封的流体力学分析，并讨论了在真空或超净环境下，如何选择和设计无污染的干式密封方案。 2.3 机构系统的集成与运动控制协同 现代机械系统是机、电、控一体化的产物。本节关注如何将机械结构的设计与驱动器的选型（伺服电机、步进电机）及控制算法（如位置、力矩反馈回路）进行有效耦合。重点分析系统刚度对控制性能的影响，以及如何通过优化结构布局（例如，减少惯量比、提高固有频率）来拓宽控制系统的带宽和响应速度。 三、制造工艺、质量控制与全生命周期管理 设计终将落地于制造。本书强调设计者必须具备深厚的工艺理解。 3.1 先进制造工艺的约束性设计 详细分析了主流数控加工（CNC）的切削力学模型、刀具路径的优化原则，以及如何根据公差链理论来分配总装配公差。对于特种加工，如电火花加工（EDM）和激光切割，重点阐述其对材料热影响区（HAZ）的控制，以及如何设计工件以适应这些工艺的几何限制。 3.2 表面工程与耐磨性设计 表面质量直接决定了机械部件的寿命。本章系统介绍热喷涂、PVD/CVD镀膜的技术原理，并侧重于界面结合强度的测试方法与评估。在摩擦学领域，我们探讨了润滑剂的化学稳定性、边界润滑理论在低速重载工况下的应用，以及如何通过表面纹理化来调控摩擦阻力。 3.3 预测性维护与结构健康监测（SHM）的概念集成 面向工业4.0的趋势，设计阶段需预埋可监测性。本节讨论如何将传感器（如应变片、加速度计）的最佳安装位置与结构设计的应力敏感区域进行匹配。我们阐述了基于残余寿命模型（Remaining Useful Life, RUL）的概率框架，指导工程师设计出易于诊断和预测故障的机械系统，从而实现从被动维修向主动维护的转变。 --- 本书结构清晰，内容严谨，大量采用工程案例分析来贯穿理论与实践的鸿沟，力求避免空泛的理论说教，提供可操作的工程设计指导方针。读者在阅读过程中将建立起跨越材料、结构、运动及制造全链条的系统化设计思维。

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我最近在思考汽车电子系统可靠性设计的问题，特别是面对越来越复杂的域控制器和中央计算平台，如何确保系统在极端环境下的稳定运行和功能安全（Functional Safety）。我特别关注那种能够深入探讨失效模式与影响分析（FMEA）在电子模块设计中的应用，以及如何依据ISO 26262标准进行严格的功能安全认证流程的实战书籍。如果这套书真的涵盖了“硬件、软件、系统集成”这三个层面，我期望它能详细剖析不同工艺制程下的芯片级可靠性设计，比如如何应对EMI/EMC挑战，以及软件看门狗、冗余机制的底层实现细节。很多书籍只是简单提到“需要做安全设计”，但真正落地到具体的代码级保护措施或者PCB布局技巧时，就含糊其辞了。我希望这套译丛能提供一些欧洲或北美汽车电子巨头的真实案例，展示他们如何通过严格的流程和前沿的技术手段，构建出符合ASIL等级要求的产品。此外，对于异构计算平台（如CPU、GPU、FPGA的协同工作），如何保证数据流在不同硬件单元间的高速、无错传输，也是一个急需深入研究的课题，期待书中能有针对性的技术解读。

评分☆☆☆☆☆

这套书的标题真是让人眼前一亮，尤其是“汽车电子技术”这个核心，简直就是当下汽车行业最炙手可热的焦点。我最近在研究自动驾驶的底层逻辑，特别想找一本能把硬件架构、嵌入式软件开发，乃至系统集成和项目管理这几个看似独立却又紧密相连的领域串联起来的权威著作。市面上很多书籍要么只专注于某个细分领域，比如ADAS传感器的工作原理，或者车载操作系统的实时性优化，读完后总感觉知识体系是碎片化的。我非常期待这套“译丛”能提供一个更宏观、更深入的视角，就像是给工程师们画一张全景地图，让我们不仅知道每个部件怎么工作，更清楚它们是如何协同构成一个复杂、可靠的电子系统的。尤其是“项目管理”这一块，在快速迭代的汽车电子开发中，如何平衡技术创新与质量控制、如何有效管理跨学科团队，这些都是实战中遇到的痛点，希望能在这本书里找到成熟的解决方案和最佳实践案例，而不是空泛的理论介绍。我猜想，它应该会详细阐述从概念设计到量产部署的完整生命周期管理，对于想要从纯技术岗位转向系统架构师或者项目负责人的同行来说，这本书的价值是无可估量的。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，理解一项先进技术，必须回到它背后的商业逻辑和市场驱动力。这套“译丛”如果能兼顾技术深度和行业洞察力，那就太完美了。我希望它不仅仅是一本技术手册，还能揭示汽车电子技术发展背后的产业趋势和竞争格局。例如，面对特斯拉等新势力在软件定义和OTA更新方面的领先优势，传统Tier 1供应商和OEMs在硬件选型和软件架构调整上必须做出的战略性改变是什么？书中是否会分析主流SoC供应商（如Nvidia, Qualcomm, Mobileye）的技术路线图对未来系统集成的影响？此外，从项目管理的角度来看，如何平衡“自研”与“采购”的比例，特别是对于核心的AI算法IP和安全芯片的策略选择，这直接关系到企业的核心竞争力。我期待读到关于这些战略决策背后的技术权衡分析，而不是单纯的技术规格罗列。这本书如果能为读者提供一个清晰的路线图，指导我们如何在新时代的汽车电子浪潮中定位自身技术栈的优势与不足，那么它的价值就远远超出了学习特定技术的层面。

评分☆☆☆☆☆

这套书的名称让我联想到了一种深度融合的知识体系，远超出了教科书的范畴。我个人对汽车的电子电气架构（EEA）向中央计算单元演进的过程非常感兴趣。我希望书中能详细解析下一代EEA的软件分层架构，比如AUTOSAR AP（Adaptive Platform）与经典AUTOSAR的兼容与过渡策略，以及如何利用Service-Oriented Architecture (SOA) 来解耦硬件与软件功能。在硬件层面，我希望能看到关于高带宽通信，如车载以太网和SerDes技术在系统集成中的最新进展和挑战。例如，如何处理TB级数据流的延迟和同步问题。对于“系统集成”，我期望看到的是一种自顶向下的设计思维，而不是零敲碎打的部件介绍。这本书若能深入探讨如何利用仿真和建模工具（如Simulink/Stateflow）从需求阶段就开始驱动软硬件协同设计，并最终实现无缝集成，那么它对提升团队的系统工程能力将是巨大的贡献。我更期待看到一些关于如何有效进行接口定义和版本控制的实战经验总结。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对“项目管理”在尖端技术领域的应用特别敏感。在传统制造业，项目管理侧重于流程的固化和进度的控制，但在汽车电子，特别是涉及到AI算法和快速迭代的软件定义汽车（SDV）背景下，传统的瀑布模型显然已经落伍了。我更倾向于看到敏捷开发（Agile）或DevOps理念如何被有效地“移植”到强监管、长生命周期的汽车硬件开发环境中。这本书如果能提供关于“硬件在环（HIL）”和“软件在环（SIL）”测试环境搭建的集成策略，以及如何利用这些工具链来加速迭代周期，同时又不牺牲安全性，那简直就是宝藏了。我非常好奇，书中如何处理跨国界、跨时区的开发团队间的协作难题，毕竟很多前沿技术都是全球协同攻坚的成果。我期待看到具体的项目组织架构图、关键里程碑的设定方法，以及如何量化评估软件复杂度和硬件集成进度的指标体系。如果能结合具体的供应链管理策略，比如如何应对芯片短缺带来的项目延期风险，那就更贴近当前行业的现实挑战了。

评分☆☆☆☆☆

书包装得很好，物流也很快。

评分☆☆☆☆☆

内容一般。很多东西都是泛泛而谈。

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很好，质量很好，物流也很快。

评分☆☆☆☆☆

泛泛而谈，入门了解

评分☆☆☆☆☆

无损包装，快捷递送，电话联系。

评分☆☆☆☆☆

专业书籍，介绍得比较系统

评分☆☆☆☆☆

内容不错，能了解汽车电子的大概设计

评分☆☆☆☆☆

内容入门级，简单了些，不过整体了解还不错

评分☆☆☆☆☆

很好，质量很好，物流也很快。