автомобиль состоит из четырех основных агрегатов: двигателя внутреннего сгорания (ДВС), кузова, шасси и ходовой части. Эти агрегаты состоят из различных функциональных систем, которые обеспечивают выполнение главной функции автомобиля - перевозку грузов и пассажиров. Для того чтобы перевозки были безопасными, а для пассажиров и комфортными, чтобы агрегаты, узлы, блоки, системы работали безотказ1ю, ма автомобиле широко используются электротехнические устройства и средства электронной автоматики.

► В последние годы техническая оснап1енность автомобилей электронной бортовой авто.матикой значительно возрастает.

Совсем недавно микропроцессорные системы зажигания, электронные системы управления гидравлически.ми тормоза.ми, системы впрыска бензина, бортовая ca.MOiuiarHOCTHKa считались последни.ми достижения.ми в области автомобильного аниарато- и приборостроения. Теперь их относят к классическим системам и устанавливают почти на каждый серийный автомобиль.

В наши дни на вновь разрабатываемые модели автомобилей дополнительно начинают устанавливать совершенно нетрадиционные бортовые автоматические системы, к которым относятся: информационная система водителя с микропроцессорным обеспечением; спутниковая навигационио-поисковая система; радарные и ультразвуковые системы зашиты автомобиля от столкновений и угона; системы повышения безопасности и ко.мфорта людей в салоне; система круиз-контроля; система электронная карта ; мультиплексная электропроводка.

Пара.,1лельно проводятся поиски более эффективных компьютерных технологий обработки информации в бортовых электронных системах. Разработаны и уже находят применение так называемые лингвистические функциональные преобразователи, работаюшие с нечеткими подмножествами лингвистических переменных, выраженных отдельными словами или целыми нред.южеииями на естественном (английском) или искусственном (компьютерном) языке. При некотором усложнении логических и арифметических операций в микроЭВМ это позволяет повысить точность и скорость (быстроту) обработки сигналов. Как следствие, значительно усложнился интерфейс и возникта необходимость в ведении CAN-npo-токола в мультиплексную систему.

На базе электронных систем автоматического управления двигателем (ЭСАУ-Д) и тормозами (ЭСАУ-Т) разработана и уже применяется гироскопическая система VDC для повышения курсовой устойчивости автомобиля на дороге в сложных условиях движения. Система VDC работает по при1ишпу запрограммированного пол нештатные условия движения совместного воздействия на крутящий момент ДВС (посредством системы ASR) и на антиблокировочную систему тормозов ABS, чем исключается боковой увод (снос) автомобиля при поворотах на большой скорости или на скользкой дороге. Водителю в таком случае отводится роль активного наблюдателя, контролируюшеГП н кй15ректирующего гювсдение автомобиля.

Интенсивно ведутся научные исследования возможности применения электромагнитных клапанов с электронным управлением в газораспределительном механизме (ГРМ) поршневого ДВС. Идею заменить ктассические механические кла-паны электромагнитными еще в 50-х гг. XX в. предюжил профессор Московского автомобильно-дорожного института (.МАДИ), доктор технических паук Влади.мир Митрофанович Архангельский. Что это дает норшиевому ДВС, хорошо известно теоретически [24]. Но практическая .реатизация идеи оказалась иск-тючительно трудоемкой задачей, над решением которой работают специалисты .многих зарубежных фирм и отечественные разработчики. Теоретические и экспери.мепталь-ные исследования уже завершены. Теперь идут разработки конструкторских вариантов исполнения ГРМ с электромагнитными кчапанами.

Наряду с усовершенствованием автомобильных бензиновых ДВС все более активизируются работы по созданию экологически чистых силовых установок для электромобилей. Полагают, что достойной заменой городскому автомобилю может стать гибридный электромобиль, электронные системы управления которым также относятся к современным новациям в области автомобилестроения.

В современных условиях глобальным требованием к новейнтм автомобильным электрическим и электронным системам является неукоснительное исполнение международных, стандартов OBD-II (США) и EOBD-II (EU), которые также продолжают совершенствоваться.

► По.мимо специфики выполняемых функций новейшие системы авто.мобиль-ной бортовой авто.матики карлина.,1ьно отличаются от к.,1ассических, чисто электронных систем широким разнообразием при1щипов действия входящих в них составных подсистем. В зависимости от решаемой задачи в новую систему в качестве основных компонентов могут входить не только электрические и электронные узлы и блоки, но и механические, гидравлические, светооптические, ультразвуковые и любые прочие устройства, имеюпще пеэлектрическую природу функционирования. Их роль в реализации заданной функции управления главная, хотя все информационные процессы в системе реализуются на уровне электронных блоков управления (ЭБУ), а в новейших системах - в бортовых микропроцессорах. Такие Kpymibie составные комплексы управления не могут относиться ни к механическим, ни к электрическим, ни к электро1Н1ым, ни к любы.м другим чистым но принципу действия системам. В этой связи новейптие системы автомобильной бортовой авто.матики, устанавливаемые на концептуальные автомобили, получили повое название - автотронные системы [3J.

Автотронная система, управляя неэлектрическими процесса.ми через пеэлектрическую периферию на выходе, са.ма управляется от сигналов, имеющих неэлектрическую природу, которые формируются неэлектрической входной периферией.

► Например, автотронпая система VDC (управления курсовой устойчивостью движения автомобиля), функциональные взаимосвязи которой с водителем и дорогой показаны на рис. 1.1, использует в качестве входной инфор.мации скорость движения, углы наклонения кузова, разность частот врап(епия колес, угол поворота руля, атмосферные условия, а в некоторых вариантах - давление в шинах и со-стоя}1ие дорожно10 покрьпия.

Описание условных обозначений, принятых на рис 1.1.

1. Географические условия: извилистость дороги, спуски, 1юдъемы, повороты, перекрестки дорог, переезды.

и. Дорожные условия: тип дорож!юго покрытия (гравий, бетон, асфальт); асфальт сухой, мокрый, обледенелый; освеи. 1ие дороги; даотность транспортного потока.

III. Климатические условия: атмосферные - температура, влажность, давление; температура асфа.:п>та.

IV. Техногенные условия: сцепление колес с дорогой но состоянию протекторов тин; скорость вращения колес; скорость рыскания; боковой увод автомобиля, боковой увод колес, боковое ускорение.

.Л. Блок датчиков: угла поворота руля; yr;ia поворота кузова автомоби.чя вокруг вертика.:1ьной оси (гироскоп); бокового ускорения.

B. УВР - управляющие реакции водителя, являющиеся откликом субъективного мышления на дорожные условия движения; проявляются индивидуально в зависи.мости от физического и психического состояния человека.

C. Б;юк датчиков: температуры, давления, влажности в атмосфере, температуры асфальта (по давлению в итнах).

D. Блок колесных датчиков (ДК) ABS и вычисляемых в ЭБУ системы VDC )ie-электрических входных нара.метров - ц, ср, а, р, 5, v (см. далее рис. 8.5).

E. Центральный боковой компьютер (микропроцессор МП), в который интегрированы все логические и вычислительные функции четырех автоматических систем управления VDC, ADS, ASR, ABS. Содержит оперативную (ОЗУ) и постоянную (ПЗУ) намять, а также входные ана.югово-цифровые (АЦП) и выходные цифроаналоговые (ЦАП) преобразователи.

F. Блок оконечных преобразователей электрических сигна.,юв в нсэлектриче-ские воздействия:

а) ДИС/ВП - драйверы информационной системы водителя (ДИС) и визуальный преобразователь (ВП) электрического cniHaia в оптическое изображение;

б) ЭДД/КД - электродвигатель (ЭДД) и клапан (1<Д) демпфирования активной подвески (системы ADS);

в) ЭДН/НД - электродвигатель (ЭДН) и нагнетатель (ИД) высокого давления в системе VDC;

т) ЭДТ/ГК - электродвигатель (ЭД Г) и гидрок;1апаны (ГК) системы ABS; д) ШЭД/ДР - шаговый электродвигатель (и]ЭД) и дроссс.и>ная заслонка (ДР) системы ASR.

G. Блок водительских органов управления; ВИ - визуа.льные индикаторы (стрелочные, электронные, дисплей и нр.); РК - рулевое колесо; ПТ - педаль тормоза; ПГ - педаль акселератора (газа).

Все это неэлектрические проявления условий движения автомобиля, которые с помощью входных неэлектрических преобразователей перерабатываются в неэлектрические информационные сигналы: скорость движения - в круговую частоту вращения колес; углы вертикального наклонения - в .механические перемещения инерционных элементов в гироскопическом устройстве; угол поворота руля - в движение (поворот) светомодулирующего (колирующего) диска; давление в шинах - в прогиб упругой мембраны и т. д.

Полученные таким образом неэлектрические инфор.мациоиные сигнал1)1 посредством входных датчиков (рис. 1.1, ноз. Л, С, D) преобразуются в электрические сигисшы; поворот кодирующего диска на руле - в цифровой электрический код; круговая частота вращения колес - в последовательность электрических и.м-пульсов с изменяющейся частотой следования; перемеитение инерционных элементов шроскона, упругой мембраны датчика давления - в аналоговые электрические сигиа.,1ы, которые да.,1ее с помощью аналогово-цифровых преобразователей (АЦП) перерабатываются в цифровые электрические сигназы, пригодные для подачи на вход микропроцессора МП.