Электронные системы автомобилей: Электронные модули управления автомобилем

Электронные системы автомобиля

Современные автомобили в изобилии предлагают водителям разнообразных электронных помощников. В этой статье мы разберем причины появления таких систем, а также их работу.

Именно зимой, на скользкой дороге, и проявляются все преимущества высоких технологий, которые добавляют водителю спокойствия и уверенности. С другой стороны, рассмотрев подробно работу электроники, мы четко поймем ее возможности и перестанем приписывать ей чудесные свойства. Мысль о том, что на дорогом автомобиле все можно, крайне опасна.

Режимы работы АКПП

Автоматические коробки переключения передач имеют, как правило, несколько режимов работы:

• нормальный;
• спортивный;
• зимний.

Все отличие между ними заключается лишь в том, в какой момент и какие передачи включаются. В одной из предыдущих статей мы рассматривали принципы подбора передач. Напомним – передачи подбираются из тех соображений, чтобы двигатель работал в том режиме, который требуется для достижения определенных целей.

Например, спортивный режим подразумевает подбор передач таким образом, чтобы двигатель все время работал на высоких оборотах, выдавая наибольшую мощность. Нормальный режим, наоборот, поддерживает двигатель в зоне умеренных оборотов – экономичном диапазоне. Конечно, когда водитель значительно утапливает педаль газа, электроника воспринимает это, как желание интенсивно ускоряться и включает более низкую передачу, что повышает обороты двигателя, соответственно, и его мощность – функция kick-down. Как только разгон закончен (педаль газа отпущена), автоматика снова включает высокую передачу, а вместе с ней и экономичный режим работы двигателя.

Оптимальный вариант для зимних дорог

Самый актуальный на сегодняшний день, зимний режим, отличается не только тем, что двигатель поддерживается на небольших оборотах, но и тем, что включаются по возможности более высокие передачи. В результате электроника не позволяет получить на колесах максимальный крутящий момент для предотвращения пробуксовки ведущих колес. В таком режиме, конечно, затруднительно взбираться на подъемы или кого-то буксировать, зато не требуется тонкая работа с газом при движении по скользкому покрытию.

Современные антипробуксовочные системы, которые будут рассмотрены ниже, больше не требуют от водителя вмешиваться в работу АКПП, поэтому зимний режим как таковой отсутствует. Электроника самостоятельно регулирует режимы работы двигателя и АКПП для достижения наилучших результатов в любой момент времени.

Последнее достижение технической мысли, которое появилось на современных автомобилях, – бесступенчатые КПП – вариаторы. Здесь вообще нет фиксированных передач – передаточное отношение может меняться плавно, без разрыва потока мощности и практически в бесконечном диапазоне. Конечно, современная электроника может управлять таким устройством с максимальной точностью, что позволяет добиться прекрасных результатов в любых условиях.

Антиблокировочная система тормозов (ABS)

Эта система была разработана самой первой из устройств активной безопасности. Причина ее появления следующая – тормозные механизмы любого автомобиля рассчитаны на большие нагрузки, поэтому при интенсивном торможении может возникнуть такая ситуация, когда тормоза настолько сильно зажмут колеса, что те перестанут вращаться. Автомобиль продолжает двигаться по инерции, а колеса скользят, как лыжи, происходит блокировка колес.

Когда колеса заблокированы, они в значительной мере теряют сцепление с дорогой. И что самое неприятное – они теряют его во всех направлениях. В результате, автомобиль не только начинает хуже тормозить, он вообще начинает хуже держаться за дорогу – его может развернуть или снести в сторону.

Как работает система ABS

На каждом из колес находится специальный датчик, который определяет – вращается колесо или нет. Как только этот датчик дает команду о том, что колесо остановилось, электроника, при помощи специального перепускного клапана, сбавляет давление в соответствующей тормозной магистрали. Это позволяет ослабить тормозное усилие, и колесо снова может вращаться. Теперь тот же датчик отвечает – колесо вращается, электроника снова зажимает тормозные механизмы. Так происходит много раз в секунду.

В результате работы системы ABS в тормозных магистралях возникают импульсы давления, и водитель ощущает значительную вибрацию педали тормоза. Кроме того, раздается характерный треск. Иногда это даже пугает водителя, впервые столкнувшегося с работой ABS – ему кажется, что автомобиль разваливается.

Эффективность работы системы

Иногда мы слышим от водителей недовольство системой ABS – я давлю на тормоз, все трещит, а машина продолжает двигаться вперед, без ABS я бы остановился быстрее. При работе антиблокировочной системы колеса продолжают немного проворачиваться, и водителю кажется, что система не позволяет использовать весь их потенциал по торможению. Это ошибочное ощущение – без ABS водитель бы заблокировал колеса надолго, и тормозной путь был бы намного больше.

Конечно, справедливости ради, нужно сказать о том, что на различных покрытиях максимально эффективное торможение может достигаться по-разному – бывают ситуации, когда даже полная и длительная блокировка колес приводит к отменному результату. ABS выполняет некую усредненную программу, поэтому, например, на гоночной технике таких систем не ставят – там опытный пилот добивается лучших результатов самостоятельно. Тем не менее, в обычной жизни случаи, когда профессионал может своими действиями достичь большего, чем электроника, редки.

И если вы не хотите все время быть в полной концентрации, как раллист на спец.участке, ABS сослужит вам добрую службу.

Только не забывайте о том, что в конечном итоге все зависит от водителя. Старайтесь тормозить на прямой (мы ранее рассматривали силы, действующие на колеса автомобиля), так тормозной путь будет меньше. При срабатывании ABS на автомобилях с механической КПП колеса частично блокируются, и двигатель вынужден работать на предельно малых оборотах – он пытается тянуть автомобиль дальше. Нажав на сцепление, вы отсоедините двигатель от колес и облегчите работу ABS.

Антипробуксовочная система и системы стабилизации

Буксование ведущих колес при разгоне также характеризуется потерей сцепления с дорогой. Длительное буксование не позволяет эффективно разгоняться на прямой и приводит к сносу ведущих колес при движении по дуге – переднеприводные автомобили соскальзывают с дороги передними колесами, заднеприводные – задними. Со всеми этими неприятностями справляется антипробуксовочная система.

При поступлении сигнала о том, что какое-либо из колес начало вращаться намного быстрее, чем его коллеги – электроника ограничивает подачу топлива в двигатель, как будто водитель сбавил газ. При этом ничего не трещит и не вибрирует – автомобиль просто вяло реагирует на газ. В связи с тем, что система воздействует не на колеса, а на двигатель, наблюдается определенная инерционность и «тупость» в реакциях автомобиля.

Поэтому, для тех, кто умеет и готов действовать самостоятельно, предусмотрено отключение данной системы – при грамотной работе водитель может добиться лучших результатов и получить при этом море удовольствия от активной езды. Если же вы не хотите пребывать в состоянии ковбоя, сидящего на необъезженном скакуне, включайте систему и расслабьтесь – состояние плавания на барже вам гарантировано.

Дальнейшее слияние и совершенствование антиблокировочной и антипробуксовочной систем привело к появлению систем стабилизации. Такая система комплексно воздействует и на тормоза, и на двигатель. Она не только выполняет описанные выше функции, но и выборочным подтормаживанием отдельных колес, вызывает появление сил, которые противодействуют возникновению заносов. Те же функции используются и для повышения проходимости – специальное подтормаживание не позволяет одному из колес буксовать в то время, как другие бездействуют.

Будущее гораздо ближе, чем нам кажется

Что нас ждет в будущем

Развитие подобных систем продолжается и двигается в 2-х основных направлениях. Первое – увеличение и совершенствование датчиков, т.е. чем больше и точнее поступает информация о состоянии автомобиля и окружающей среды, тем более полные выводы можно из этого сделать. Современные автомобили буквально напичканы разными датчиками.

Причем, если раньше эти датчики анализировали только состояние самого автомобиля, то теперь они начинают осмыслять то, что происходит вокруг.

Второе направление – совершенствование контроля над отдельными частями автомобиля. Здесь, как это ни печально, оказалось, что самое ненадежное звено в автомобиле – это прокладка между рулем и сидением, т.е. мы с вами, – водители. Поэтому автомобильные инженеры изо всех сил стараются отобрать у водителя возможность делать «что ему вздумается».

• На многих автомобилях уже нет механической связи между педалью газа и дроссельной заслонкой, да и дроссельной заслонки, собственно, уже нет. Есть только датчик, который фиксирует ваши действия – степень нажатия на педаль газа, и компьютер, который думает, согласиться с вами или нет.
• На подходе рулевое управление, в котором вы не будете поворачивать колеса, а будете просить компьютер повернуть колеса в нужном направлении.
• То же и с тормозами, причем датчики сближения и ждать не будут, пока вы соизволите надавить на педаль тормоза. Mercedes ведет активные эксперименты по управлению автомобиля при помощи одного единственного джойстика… Все это одним словом называется «управление по проводам».
• А уж когда удастся на каждое из колес поставить свой электродвигатель-тормоз, тогда с автомобилем можно будет сделать вообще все, что вздумается. Но вздумается не вам, а компьютеру.

Добавим спутниковое слежение и информационную связь с дорогой – и вы смело можете садиться не на переднее сидение, а ложиться в багажник.

Послесловие

Пока еще это «светлое» будущее не наступило, водителю все же требуется вспоминать о законах физики. А они просты – никакая электроника не уменьшает массу автомобиля и не убирает лед из-под колес. Современная электроника – это лишь помощники на случай небольших погрешностей водителя.

Очень хорошо сделал Mercedes – когда срабатывает система ESP, на панели загорается треугольник с восклицательным знаком. Не зелененькая голова с улыбкой (мол, все оk), а желтый треугольник с восклицательным знаком – поаккуратнее мол там, ты уже ошибся, ошибаться осталось недолго!

Грамотное и вдумчивое вождение автомобиля, которое подстраховывает современная электроника – это истинное наслаждение за рулем и возможность реализовать весь потенциал автомобиля. Неграмотное и халатное вождение автомобиля, с которым пытается бороться современная электроника – это езда на грани фола, до первой серьезной ошибки, когда уже ничто не поможет.

Помните об этом.

Электронные системы автомобиля

EDS

EBD

ESP

MSR

ASR

HDC

ABS

DME

PCM

и ДР

ECU(ЭБУ)

 

 

Электронные системы управления автомобиля 2010// Партнеры//Создание сайтов tyit.ru

 

Популярные статьи

Контроллер системы управления двигателем

Диагностика датчиков электронной системы управления двигателем

Система управления бензиновым двигателем

Система Motronic

Система Jetronic

Система активного рулевого управления

Роботизированная коробка передач «DSG»

Виды АКПП

Диагностика АКПП

Вариатор

Функция Tiptronic

Мультитроник

Что такое чип-тюнинг

О чип-тюнинге АКПП

Система курсовой устойчивости

Электронника в трансмиссии

Антиблокировочные системы

Системы регулирования тормозных усилий

Авто на Мичуринск68

Главная

Двигатель

Трансмиссия

Тормозная система

Рулевое управление

Безопасность комфорт

Другие электронные системы

Диагностика (новый)

Чип-тюнинг (новый)

Программы

Термины и сокращения

Полезные ссылки:

Ресурс о Чип тюнинге

Автомобильный

Еще автоелектронника

Основные электронные системы современного автомобиля

 

Современный автомобиль уже сложно представить без различных электронных систем управляющих и контролирующих работу различных узлов и агрегатов. В настоящее время широкое распространение получили бортовые системы контроля на базе электронных блоков управления (ЭБУ).
Все электронные блоки по функциональному назначению могут быть классифицированы на три основные системы управления: двигателем; трансмиссией и ходовой частью; оборудованием салона и безопасностью автомобиля.
В мире разработано и серийно выпускается большое разнообразие систем управления двигателями. Эти системы по принципу действия имеют много общего, но и существенно отличаются.

Система управления бензиновым двигателем обеспечивает оптимальную его работу путем управления впрыском. топлива, углом опережения зажигания, частотой вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу и проведения диагностики. Система электронного управления дизельным двигателем контролирует количество впрыскиваемого топлива, момент начала впрыска, ток факельной свечи и т.п.
В электронной системе управления трансмиссией объектом регулирования является главным образом автоматическая трансмиссия. На основании сигналов датчиков угла открытия дроссельной заслонки и скорости автомобиля ЭБУ выбирает оптимальные передаточное число трансмиссии и время включения сцепления. Электронная система управления трансмиссией по сравнению с применявшейся ранее гидромеханической системой повышает точность регулирования передаточного числа, упрощает механизм управления, повышает экономичность и управляемость. Управление ходовой частью включает в себя управление процессами движения, изменения траектории и торможения автомобиля. Они воздействуют на подвеску, рулевое управление и тормозную систему, обеспечивают поддержание заданной скорости движения.
Управление оборудованием салона призвано повысить комфортабельность и потребительскую ценность автомобиля. С этой целью используются кондиционер воздуха, электронная панель приборов, мультифункциональная информационная система, компас, фары, стеклоочиститель с прерывистым режимом работы, индикатор перегоревших ламп, устройство обнаружения препятствий при движении задним ходом стеклоподъемники, сиденья с изменяемым положением.                            Электронные системы безопасности включают в себя: противоугонные устройства, аппаратура связи, центральная блокировка замков дверей, режимы безопасности и т.д.
 

 

Каждая электронная система современного автомобиля управляется электронным блоком управления ЭБУ (ECU).  Они относятся к тормозам, трансмиссии, подвеске, системе охраны, климатической установке, навигации и прочему. По набору функций ECU подобны друг другу настолько, насколько подобны соответствующие системы управления. Фактические отличия могут быть велики, но вопросы электропитания, взаимодействия с реле и прочими соленоидными нагрузками идентичны для самых разных ECU. Один из самых важных — это блок управления двигателем. Перечень изображенных электронных блоков управления (ЭБУ) определяет разнообразие установленних электронных  систем, в даном случае на примере Audi A6 

 

Многообразие ЭБУ в современном автомобиле на примере Audi A6

1. Блок управления автономного отопителя
2. Блок управления АБС тормозов с EDS
3. Блок управления системы поддержания безопасной дистанциии
4. Передатчик системы контроля давления в шинах, передний левый
5. Блок управления бортовой сетью
6. Блок управления в двери водителя
7. Блок управления доступом и старта
8. Блок управления в комбинации приборов
9. Блок управления электронными приборами на рулевой колонке
10. Блок управления телефоном, системой телематик
11. Блок управления двигателем
12. Блок управления Climatronic
13. Блок управления регулировкой сиденья с запоминающим устройством и регулировкой рулевой колонки;;
14. Блок управления регулировкой дорожного просвета; блок управления корректором фар

15. CD-чейнджер; CD-ROM-дисковод
16. Блок управления в задней левой двери
17. Блок управления системой Air-Bag
18. Датчик скорости вращения автомобиля вокруг вертикальной осии
19. Блок управления в двери переднего пассажира
20. Блок управления регулировкой сиденья переднего пассажира с запоминающим устройством
21. Блок управления в задней правой двери
22. Передатчик системы контроля давления в шинах, задний левый
23. Радиоприемник стояночного отопителя
24. Блок управления системой навигации с CD-дисководом; блок управления голосовым вводом;;
25. Передатчик системы контроля давления в шинах, задний правый
26. Блок управления системой облегчения парковки
27. Центральный блок управления системой комфорта
28. Блок управления электрическим стояночным «ручным» тормозом

29. Блок управления энергоснабжением (менеджер батареи)

 

 

В настоящее время наиболее важным и экономически оправданным является широкое внедрение электронных систем, позволяющих улучшить характеристики и снизить стоимость эксплуатации двигателя и трансмиссии, а также систем для повышения безопасности.

Сегодня никого уже не удивишь обилием электроники в автомобиле, особенно высокого класса. Количество электронных систем и компонентов в автомобиле столь велико и разнообразно что подчас можно запутаться во всем его изобилии.

Э автомобильной электроннике и диагностике неисправностей автомобилей российского и иностранного производства. Здесь Вы найдете описание, устройство и принципы работы всего многообразия электронных систем современного автомобиляя. 

Все материалы и программные средства размещенные на сайте и доступные для скачивания являются некоммерческими, распространяются бесплатно, и не предполагают ответственности за возможный ущерб нанесенный Вам или Вашему автомобилю в результате неумелого или некорректного применения материалов и программ.
Приветствуются поправки, дополнения, по тематике сайта. Если у Вас есть  программы, статьи или интересные ссылки большая просьба — присылайте.

Содержание сайта постоянно пополняется. Если Вы не нашли нужной информации, заходите позже, вполне может быть, информация по интересующему Вас вопросу появится.

 

Електронные системы современного авто на примере Audi A6

От автора!!

Диагностическое оборудование

Новое

Параметры систем впрыска.

Производительность форсунок BOSCH.

Проверка датчиков и исполнительных мех-ов.

Назначение контактов ЭБУ

Диагностические коды ошибок.

Диагностический коннектор OBD II

 

Подробно о электронных системах современного автомобиля, а именно, более полное описание, устройство, принципы работы разные методы диагностирования Вы найдете на  страницах сайта посвященных необходимой тематике. Каждый раздел сайта имеет наиболее полный подбор марериала по интересующей Вас теме.

Лаборатория автомобильной электроники Клемсона: Автомобильные электронные системы

Лаборатория автомобильной электроники Клемсона: Автомобильные электронные системы

Автомобильные электронные системы

Типичный современный автомобиль оснащен десятками электронных систем, управляемых компьютером. Нажмите на систему на рисунке ниже, чтобы узнать о ней больше; или выберите систему из списка под рисунком.

Алфавитный список автомобильных систем Регистратор аварий Активная аэродинамика Активное шумоподавление в салоне Активное шумоподавление Активная подвеска Активный контроль вибрации Активный контроль рыскания Адаптивный круиз-контроль Адаптивное переднее освещение Срабатывание подушки безопасности Антиблокировочная система тормозов Зеркала с автоматическим затемнением Автономное экстренное торможение Управление батареями Обнаружение слепых зон Средства управления микроклиматом в кабине Системы связи Управление складным верхом Деактивация цилиндра ДСКР Мониторинг бдительности водителя Электронный усилитель руля Электронное управление сиденьем Электронный контроль устойчивости Электронный блок управления дроссельной заслонкой Электронный сбор платы за проезд Электронная синхронизация клапана Управление двигателем Развлекательная система Регистратор данных событий Проекционные дисплеи Контроль удержания на холме Холостой ход Стоп-Старт Комбинация приборов Интеллектуальные указатели поворота Внутреннее освещение Предупреждение о выходе из полосы движения Система удержания в полосе движения Навигация Системы ночного видения Бортовая диагностика Родительский контроль Парковочные системы Предаварийная безопасность Камера заднего вида Рекуперативное торможение Удаленный вход без ключа Системы безопасности Контроль давления в шинах Контроль тяги Распознавание дорожных знаков Управление коробкой передач Управление стеклоочистителем

Автомобильные электрические системы | Автомобильная электротехника

Автомобильные электрические системы и автомобильная электротехническая промышленность повысили популярность электрических и гибридных транспортных средств. Достижения в автомобильных технологиях с функциями безопасности, информационно-развлекательной системой, кузовной электроникой и силовым агрегатом вызвали повышенный спрос в этом секторе. Что касается того же спроса, то ожидаемый объем рынка автомобильной электроники к 2028 году оценивается в 8,12 млрд долларов США при среднегодовом темпе роста в 7,48%.

От классической электроники до функций пассивной безопасности, Автомобильная электротехника включает в себя все. Все эти функции питаются от батареи. Это петля, в которой ток течет от положительной клеммы батареи для создания выходного сигнала, такого как освещение датчиков, и течет обратно к отрицательной клемме.

Таким образом, чтобы получить общее представление, в этой статье кратко объясняется, как работают автомобильные электрические системы.

 

 

Что такое автомобильная электрическая система ?

Автомобильные электрические системы включают в себя управление двигателем, зажигание, радио, телематику, автомобильные системы, информационно-развлекательные системы и многое другое. Эта система в первую очередь генерирует, хранит и поставляет электроэнергию для систем автомобиля. Он также управляет электрикой автомобиля, такой как электрические датчики, цифровые гаджеты, электрические стеклоподъемники, механизмы центрального замка и т. д.

Компоненты Автомобильная электрическая система

1. Магнето

Также известный как магнето зажигания, это магнето (электрический генератор, который использует постоянные магниты для производства переменного тока), который обеспечивает ток для системы зажигания двигателя с искровым зажиганием, например, бензиновый двигатель. Он состоит из 3 компонентов:

1. Постоянные магниты
2. Катушка
3. Кривошипный механизм

Преобразует механическую энергию в электрическую. Благодаря постоянной напряженности магнитного поля он обеспечивает стабильный выходной сигнал независимо от изменений нагрузки.

2. Генератор/Динамо

Подает электроэнергию для зарядки аккумулятора, который получает привод от двигателя через ремень вентилятора. Генератор преобразует механическую энергию в электрическую энергию, то есть в постоянный ток (DC). Это связано с тем, что для работы электрических компонентов требуется постоянный ток, который они могут напрямую потреблять. Он состоит из 3 компонентов:

1. Рама
2. Якорь
3. Катушки возбуждения

Динамо-машина использует коммутатор и использует вращающиеся катушки и магнитное поле для преобразования механического вращения в электропитание. Их помещают на шины электромобилей для выработки энергии и поддержания эффективности автомобиля, даже когда педаль газа не нажата.

3. Генератор переменного тока

Также известен как генератор переменного тока. Это неотъемлемая часть системы зарядки автомобиля. Генератор переменного тока обеспечивает электроэнергию, которая заряжает аккумулятор, однако производимый ток является переменным током (AC). Поскольку в транспортных средствах используется 12-вольтовая электрическая система постоянного тока, эта мощность переменного тока (AC) быстро преобразуется в постоянный ток (DC).

Состоит из 4 компонентов-

1. Рама или корпус
2. Ротор с электромагнитами
3. Статор
4. Токосъемные кольца и втулки

Его эффективность не ограничивается потерями на охлаждение вентилятора, потерями в подшипниках, потерями в железе, потерями в меди и падением напряжения в диодных мостах, но также увеличивается в сочетании с постоянные магниты.

4. Реле отключения

Также известное как автоматический выключатель, регулирует и отключает выходной ток, поступающий на аккумулятор. Когда двигатель работает на низких оборотах, выходное напряжение генератора часто ниже, чем выходное напряжение 12-вольтовой батареи. В результате этого недостаточно для зарядки аккумулятора.

Поскольку напряжение батареи больше, чем выходное напряжение генератора, в этом случае батарея начинает разряжаться в генератор. Регулятор напряжения/отключение используется для предотвращения разрядки аккумулятора. Он отвечает за подключение и отключение генератора от аккумуляторной батареи.

Генератор постоянного тока подключается к аккумулятору через реле отключения и амперметр. Он также поддерживает напряжение от 13,5 до 14,5 вольт для защиты других электрических компонентов автомобиля.

5. Аккумулятор

Аккумулятор хранит электроэнергию в форме постоянного тока для будущего использования. Положительная клемма напрямую связана со стартером двигателя. Он помогает запустить двигатель путем проворачивания стартера. Генератор сразу заряжает аккумулятор при работающем двигателе. Когда двигатель выключен, аккумулятор может питать электрические компоненты.

Принцип работы автомобильной электрической системы

1. Электрические системы в автомобиле оснащены переключателями или релейными системами и подключаются к аккумуляторной батарее.
2. При запуске двигателя электродвигатель получает питание от аккумуляторной батареи.
3. Благодаря процессу сгорания двигатель продолжает работать, а генератор продолжает заряжать аккумулятор.
4. Когда двигатель замедляется, отсечка отключает питание между аккумулятором и генератором.
5. Переменное выходное напряжение поддерживается выше напряжения батареи, чтобы предотвратить ее разрядку и обеспечить бесперебойную работу.

Подведение итогов

Автомобильные электрические системы работают по простому принципу электромагнитной индукции. Они отвечают за передовые автомобильные функции, такие как ABS, ASR, PA, подушки безопасности, аварийные тормоза, помощь водителю, навигационные системы и системы комфорта пассажиров. Это требует огромной помощи инструментов, как аппаратных, так и программных.

Технософт — компания, предоставляющая услуги в области автомобильной электротехники.