Bosch Autoelektrik und Autoelektronik (eBook)

Der HerausgeberProf. Dr.-Ing. Konrad Reif leitet den Studiengang Fahrzeugelektronik und Mechatronische Systeme an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg, Ravensburg, Campus Friedrichshafen. Er ist Lehrbeauftragter an der Technischen Universität München, Herausgeber der Schriftenreihe Bosch Fachinformation Automobil sowie des Handbuches Kraftfahrzeugelektronik. Er verantwortet als Schriftleiter das Bosch Kraftfahrtechnische Taschenbuch und ist Autor des Fachbuches Automobilelektronik.Fachwissen aus erster Hand wird durch Ingenieure der Bosch-Entwicklungsabteilungen sowie Mitarbeitern aus weiteren Unternehmen und Hochschulen garantiert, die den Inhalt als Autoren erarbeitet haben.

Vorwort 5
Inhalt 6
Autoren 8
Elektrische und elektronische Systeme im Kfz 10
Übersicht 10
Motormanagement Motronic 13
Elektronische DieselregelungEDC 24
Lichttechnik 32
ElektronischesStabilitätsprogramm ESP 46
Adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelung(ACC) 54
Insassenschutzsysteme 62
Grundlagen der Vernetzung 70
Netzwerktopologie 70
Netzwerkorganisation 74
OSI-Referenzmodell 76
Steuerungsmechanismen 78
Vernetzung im Kfz 82
SystemübergreifendeFunktionen 82
Anforderungen anBussysteme 83
Klassifizierung vonBussystemen 85
Einsatzgebiete im Kfz 85
Kopplung von Netzwerken 87
Beispiele vernetzterFahrzeuge 87
Bussysteme 92
CAN-Bus 92
LIN-Bus 106
MOST-Bus 112
Bluetooth 122
FlexRay 132
Diagnoseschnittstellen 144
Architektur elektronischer Systeme 152
Historie 152
Stand der Technik 153
Begriffsdefinitionen 154
Modelle der E/E-Architektur 155
Entwicklung vonE/E-Architekturen 158
Entwicklungstendenz 160
Mechatronik 162
Mechatronische Systemeund Komponenten 162
Entwicklungsmethodik 164
Ausblick 166
Elektronik 168
Grundlagen der Halbleitertechnik 168
Diskrete Halbleiterbauelemente 171
Monolithische integrierteSchaltungen 186
Herstellung von Halbleiterbauelementenund Schaltungen 187
Steuergeräte 197
Einsatzbedingungen 197
Aufbau 197
Datenverarbeitung 197
Digitalbausteine imSteuergerät 201
Software 205
Ziel der Elektronikentwicklung 205
Anforderungen an dieSoftware im Kraftfahrzeug 206
Funktionsweise der Softwareim Kraftfahrzeug 207
Aufbau von Softwareim Kraftfahrzeug 210
Der Entwicklungsprozess 213
Qualitätssicherung in derSoftwareentwicklung 214
Abläufe der Softwareentwicklungim Kraftfahrzeug 215
Sensoren im Kraftfahrzeug 229
Grundlagen und Überblick 229
Einsatz im Kraftfahrzeug 232
Angaben zum Sensormarkt 235
Besonderheiten vonKfz-Sensoren 236
Sensorklassifikation 237
Fehlerarten undToleranzanforderungen 239
Zuverlässigkeit 240
Hauptanforderungen, Trends 243
Übersicht der physikalischenEffekte für Sensoren 250
Übersicht und Auswahl derSensortechnologien 252
Sensormessprinzipien 253
Positionssensoren 253
Drehzahl- undGeschwindigkeitssensoren 280
Beschleunigungs sensoren 292
Drucksensoren 297
Kraft- undDrehmomentsensoren 300
Durchflussmesser 309
Gassensoren undKonzentrationssonden 315
Temperatursensoren 319
Bildsensoren (Video) 329
Sensorausführungen 331
Motordrehzahlsensoren 331
Hall-Phasensensoren 333
Drehzahlsensoren fürGetriebe steuerung 334
Raddrehzahlsensoren 337
MikromechanischeDrehratesensoren 341
PiezoelektrischerStimm gabel-Drehratesensor 344
MikromechanischeDrucksensoren 345
Hochdrucksensoren 347
Temperatursensoren 348
Fahrpedalsensoren 349
Lenkwinkelsensoren 351
Positionssensoren fürGetriebe steuerung 353
Achssensoren 356
Heißfilm-Luftmassenmesser 357
PiezoelektrischeKlopfsensoren 360
OMM-Beschleunigungssensoren 361
Mikromechanische Bulk-Silizi um-Beschleunigungssensoren 363
PiezoelektrischeBeschleunigungs sensoren 364
Kraftsensor iBolt™ 365
Drehmomentsensor 367
Regen-/Lichtsensor 368
Zweipunkt-Lambda-Sonden 369
Planare Breitband-Lambda-Sonde LSU4 373
Aktoren 375
Elektromechanische Aktoren 375
Fluidmechanische Aktoren 380
Elektrische Maschinen 381
HybridantriebeBild 1 387
Prinzip 387
Betriebsmodi 388
Start/Stopp-Funktion 390
Antriebskonfigurationen 393
Betrieb von Hybridfahrzeugen 400
Hybridsteuerung 400
Betriebsstrategien fürHybridfahrzeuge 401
Betriebspunktoptimierung 403
Auslegung desVerbrennungsmotors 406
Regeneratives Bremssystem 409
Strategien der regenerativenBremsung 409
Elektroantriebe für Hybridfahrzeuge 413
Antriebe für Parallelhybrid-Fahrzeuge 413
E-Maschine für denIMG-Antrieb 414
Steuergerät fürHybridantriebe 419
DC/DC-Wandler für die12- V-Versorgung 422
Funktionen des E-Antriebs 423
Bordnetze für Hybridfahrzeuge 425
Bordnetze für Mild- undFull-Hybridfahrzeuge 427
Bordnetze für Mild- undFull-Hybridfahrzeuge 427
Aufbau des Batteriesystems 430
Batteriemanagementsystem 432
Elektrische Energiespeicher 435
Bordnetze 438
Elektrische Energieversorgungim Pkw 438
Elektrisches Energiemanagement 441
Zwei-Batterien-Bordnetz 443
Bordnetze für Nkw 445
Kabelbäume 448
Steckverbindungen 450
Starterbatterien 454
Aufgaben und Anforderungen 454
Aufbau 456
Arbeitsweise 461
Batterieausführungen 465
Kenngrößen der Batterie 472
Typenbezeichnungen 476
Praxis- und Labortests vonBatterien 477
Batteriewartung 481
Generatoren 488
Elektrische Energieerzeugungim Fahrzeug 488
Funktionsweise desGenerators 489
Spannungsregelung 497
Überspannungsschutz 502
Kennlinien 505
Leistungsverluste 507
Generatorschaltungen 507
Generatorausführungen 509
Startanlagen 516
Übersicht 516
Starter 516
Weitere Startertypen 526
Startanlagen 530
Startertypen im Überblick 538
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)und Funkentstörung 540
EMV-Bereiche 540
EMV zwischen verschiedenenSystemen im Kraftfahrzeug 541
EMV zwischen Fahrzeugund Umgebung 548
Sicherstellung der Störfestigkeitund Funkentstörung 552
Schaltzeichen und Schaltpläne 554
Schaltzeichen 554
Schaltpläne 562
Kennzeichnung vonelektrischen Geräten 573
Klemmenbezeichnungen 575
Sachwortverzeichnis 578