Содержание

Предисловие...........................................................................................................3

Глава 1. Тенденции развития автомобильного бортового электрического

и электронного оборудования....................................................................4

Глава 2. Датчики новейших автомобильных электронных систем............................12

2.1. Предварительные замечания...........................................................................12

2.2. Датчики давления.............................................................................................16

2.2.1. Датчики барометрического давления и абсолютного давлс1шя

во впускно.м коллекторе..................................................................................17

2.2.2. Датчики давления в жидкостных средах.......................................................20

2.2.3. Новые примснс?шя датчиков давления.........................................................20

2.2.4. Новые конструкции датчиков давления........................................................23

2.3. Датчики температуры и влажности.................................................................26

2.3.1. Узлы автомобиля, в которых производится измерение температуры.........27

2.3.2. Термисторы......................................................................................................29

2.3.3. Термопары........................................................................................................30

2.3.4. Другие типы датчиков температуры..............................................................31

2.3.5. Датчики влажности..........................................................................................31

2.4. Датчики расхода жидкостей и газов...............................................................32

2.4.1. Обише сведения...............................................................................................32

2.4.2. Расходомеры и массметры..............................................................................33

2.4.3. Датчик Кармана...............................................................................................34

2.5. Датчики состава вых.юпиых газов..................................................................35

2.5.1. Циркониевые и титановые датчики концентрации кислорода

в выхлопных газах...........................................................................................36

2.5.2. Датчики кислорода для двигателей, работающих

па обедненных смесях.....................................................................................37

2.5.3. Влияние различных факторов па характеристики датчиков кислоролта.......38

2.5.4. Газоанализаторы..............................................................................................39

2.6. Датчики угловых и линейных пере.мещений и по.тожепий..........................40

2.6.1. Общие сведения...............................................................................................40

2.6.2. Контактные датчики........................................................................................40

2.6.3. БескоЕ1тактпые датчики...................................................................................42

2.7. Радарные и другие специальные датчики......................................................47

2.7.1. Радарные и ультразвуковые датчики.............................................................47

2.7.2. Датчики ускорения (акселерометры).............................................................48

2.7.3. Датчик детонации............................................................................................5!

2.7.4. Датчик содержания мета1юла в тоштивс.......:................................................52

2.7.5. Датчики состояния электрических цепей.....................................................52

2.7.6. Интеграция датчиков......................................................................................53

Глава 3. Электронное управление автомобильным двигателем................................54

3.1. Необходимость электротюго управления автомобильным двигателем......54

3.1.1. Уменьшение загрязнения окружающей среды выхлопными газами..........54

3.1.2. Экология бензиновых двигателей..................................................................55

3.1.3. Каталитический газонейтрализатор...............................................................55

3.1.4. Угол опережения зажигания...........................................................................55

3.1.5. Экология дизельных днигателсй.....................................................................55

3.1.6. У.мсньшсние потребления топлива................................................................56

3.1.7. Диагностика.....................................................................................................56

3.2. Функции электронных систем упраплсния бензиновым двигателе.м..........56

3.2.1. Определение псобходи.мого количества топлива..........................................56

3.2.2. Управление по сигналу датчика кислорода...................................................57

3.2.3. Управление углом опережения зажигания....................................................59

3.3. Режи.мы работы системы управления двигателе.м.........................................59

3.3.1. Запуск двигателя..............................................................................................59

3.3.2. Прогрев двигателя...........................................................................................60

3.3.3. Работа в переходных режимах........................................................................60

3.3.4. Полная нагрузка..............................................................................................61

3.3.5. Работа па холостых оборотах..........................................................................61

3.4. Системы подачи топлива.................................................................................61

3.4.1. Класси4)икация систем...................................................................................62

3.4.2. Карбюратор с электронным управлением.....................................................62

3.4.3. Системы с нсптрашным впрыском топлива.................................................64

3.4.4. Системы с расирсделенны.м внрыско.м топлива...........................................65

3.5. Системы электроискрового зажигания.................... .....................................66

3.6. Комплексные сисгемы управления двигателем.............................................68

3.7. Диагностические функции системы управления двигателем.......................69

3.7.1. Основные сведения о стандарте 0BD-11.......................................................69

3.7.2. Структура программного обеспечения систем 0BD-11................................70

3.7.3. Монитор каталитического нейтрализатора...................................................73

3.7.4. Монитор датчиков кислорода........................................................................73

3.7.5. Монитор пропусков в системе зажигания....................................................74

3.7.6. Монитор топливной системы.........................................................................75

3.7.7. Монитор системы улавливания паров бензина............................................76

3.7.8. Монитор системы рециркуляции выхлоштых газов.....................................77

3.7.9. Монитор инжекции вторичного воздуха (AlR-moniior)

в каталитический нейтрализатор....................................................................78

Глава 4. Функциональные

преобразователи в автомобильных системах управления.............................79

4.1. Функциональный преобразователь.................................................................79

4.2. Лингвистические преобразователи.................................................................80

4.3. Продукционные правила.................................................................................82

4.4. Применение нечеткой логики управления....................................................84

Глава 5. Специализированные бортовые системы автомобилей...............................89

5.1. Современная информационная система водителя........................................89

5.1.1. Системь! распознавания голоса и преобразования текста в речь...............91

5.1.2. Бортовой компьютер.......................................................................................91

5.1.3. Информация о состоянии бортовых систем автомобиля............................93

5.2. Бортовые средства отображения информации..............................................94

5.2.1. Стрелочные индикаторы.................................................................................95

5.2.2. Цифровые индикаторы (дисплеи)..................................................................96

5.2.3. Индикаторы па светодиодах...........................................................................96

5.2.4. Жидкокристаллические дисплеи....................................................................96

5.2.5. Вакуумные флуоресцентные индикаторы.....................................................97

5.2.6. Элсктропно-лучсиыс трубки...........................................................................98

5.3. Приборные панели...........................................................................................98

5.4. Отображение информации на лобово.м стекле............................................101

5.5. Перспективные средства отображения информации..................................102

5.6. НавиЕационные системы автомобиля...........................................................103

5.6.1. Функции, структура и составные компоненты на1Шгациоиной системы 104

5.6.2. Датчик азимута (компас)...............................................................................105

5.6.3. Датчик скорости вращения колес................................................................105

5.6.4. Гироскоп.........................................................................................................106

5.7. Навигационное счисление.............................................................................107

5.8. Электронные карты........................................................................................108

5.8.1. Ориентирование па карте местности по конфигурации

пройденного пути..........................................................................................109

5.8.2. Выбор оптимального маршрута....................................................................ПО

5.9. Спутниковая позиционирующая система GPS............................................111

5.10. Примеры автомобильных навигацио1П1ЫХ систем.....................................112

5.11. Систе.мы охранной сигнализации и противоугош1ЫС устройства............115

5.11.1. Электронные противоуго1тыс системы....................................................115

5.11.2. Диста1щионнос управление противоугонными устройствами.................117

5.11.3. Характеристики противоугонных систем

с диста1ЩИ01П1ЫМ управлением...................................................................117

5.11.4. Работа противоугонной системы с дисташщонпым управлением..........118

5.11.5. Виды взлома и защита от них.....................................................................119

5.11.6. Шифраторы и дешифраторы динамического кода Keeloq.......................121

5.11.7. Иммобилизатор с транспондером..............................................................123

5.11.8. Копфи1 урация противоугонной системы..................................................125

5.11.9. Дополнительные датчики............................................................................125

Глава 6. Автомобильные мультиплексные системы передачи информации..............127

6.1. Понятие об авто.мобильных мультиплексных системах..............................127

6.2. Локальные вычислительные сети..................................................................129

6.2.1. Эталонные модели взаимодействия систем................................................129

6.2.2. Протоколы компьютерных сетей.................................................................132

6.2.3. Физическая передающая среда в ЛВС.........................................................133

6.2.4. 0с1ювные топологии ЛВС............................................................................134

6.2.5. Методы доступа к передающей среде..........................................................135

6.2.6. Врсмсшюе и частотное уплотнение сипиьтов

в мультиплексных системах..........................................................................136

6.3. Примеры автомобильных мультиплексных систем.....................................138

6.3.1. Класс А...........................................................................................................138

6.3.2. Югасс В...........................................................................................................139

6.3.3. Класс С............................................,..............................................................141

6.4. Протоколы высоких уровней.........................................................................141

6.4.1. Транспортный уровень..................................................................................142

6.4.2. Прикладной уровень......................................................................................144

6.4.3. Управление сетью (диспетчеризация)..........................................................146

6.5. Протоколы низкого уровня (шинные).........................................................147

6.5.1. Канал связи....................................................................................................148

6.5.2. Подуровни MDI и РМА................................................................................149

6.5.3. Сигналы на физическом уровне (подуровень PLS)....................................150

6.5.4. Управление доступом к среде (подуровень MAC)......................................151

Глава 7. Протокол CAN для автомобильных мультиплексных систем....................153

7.1. Предварительные замечания.........................................................................153