Сьогодні нікого вже не здивуєш великою кількістю електроніки в автомобілі, особливо високого класу - на "Лінкольні" моделі Mark VIII тільки мікропроцесорів більше, чим на іншому сучасному винищувачі. Ринок автомобільної електроніки є одним з чотирьох найбільш швидкозростаючих секторів електронної промисловості (після телекомунікаційного, комп'ютерного та промислового обладнання), яка, в свою чергу, є найбільш швидкозростаючою - в середньому 8...10% рік - найбільшою галуззю світової промисловості. Причому основна частка вартості електронних пристроїв за кордоном припадає не на сервісні пристрої (магнітоли, охоронна сигналізація тощо), а на кошти управління власне системами автомобіля і забезпечення безпеки.

Їх частка у вартості сучасного автомобіля поки також зростає, досягаючи зараз в середньому 10...15%, хоча аналітики пророкують її стабілізацію у найближчому майбутньому на рівні приблизно 20...25%. Враховуючи, однак, безперервне зниження питомої вартості електронних пристроїв (в перерахунку на одну функцію), не можна сумніватися в тому, що число функцій, виконуваних електронними пристроями в автомобілі, і їх різноманітність будуть неухильно розширюватися і далі, по крайней мере, до тих пір, поки споживач буде в змозі ними скористатися.

Завдяки поступовому відновленню зв'язків між російської та світової економікою дисбаланс цін між електронікою і іншої машинобудівної продукцією, що існував у радянські часи, відходить у минуле. Разом з цим необхідність одночасного підвищення економічності, екологічності та поліпшення ходових якостей автомобілів стає актуальною і для вітчизняних автозаводів.

По-перше, це пов'язано з тим, що експорт морально застарілої продукції в розвинені країни стає практично неможливий, навіть за заниженими цінами, а підприємства мають потребу у твердій валюті для оплати імпортованих комплектуючих. По-друге, останнім часом у нашій країні були прийняті і незабаром повинні бути введені в дію відповідні світовій практиці більш жорсткі нормативи на допустимі рівні забруднення повітря і безпеку автомобілів, що наблизить нас до умов, що склалися на світовому автомобільному ринку.

У цьому зв'язку звернення до досвіду світової автопромисловості виглядає абсолютно природним і виправданим. У нас зараз ВАЗ комплектує системами електронного керування упорскуванням і запалюванням більше 40% що випускаються автомобілів.

В даний час найбільш важливим і економічно виправданим є широке впровадження електронних систем, що дозволяють поліпшити характеристики і знизити вартість експлуатації двигуна і трансмісії, а також систем для підвищення безпеки - як активної (ABS - антиблокувальна система (AntiBlocking System), АПС - антипробуксовочна система ), так і пасивної (подушки безпеки). Крім цього, розроблені і вже знаходять застосування інші електронні системи керування підвіскою, навігаційні, паркувальні і т. д., але вони поки скоріше розкіш, ніж необхідність.

Довгий час єдиним електронним вузлом в автомобілі, крім радіоприймача, була система запалювання. Класична іскрова система запалювання була вперше запропоновано Філіпом Лебоном в 1801 р., а перше промислове застосування вона знайшла на газовому двигуні Ленуара в 1860-1864 рр. Проте із-за низького рівня електротехніки того часу іскрове запалювання працювало ненадійно. Тому до 90-х років минулого століття більшість двигунів внутрішнього згоряння будували з використанням гартівного запалення (сильно нагрітого тіла в камері згоряння).

Ситуація змінилася із створенням Робертом Бошем цілком надійного і компактного магнето. Далі, в 10-х роках нашого століття завдяки вдосконаленню конструкції запалювальної свічки, котушки запалювання і підбору матеріалів контактів вдалося досягти задовільної роботи і від батарейної системи запалювання. Тим не менш вона, особливо контакти, все одно залишалася однією з найбільш ненадійних і потребують догляду частин автомобіля. Потрібні принципово інші рішення.

Перші електронні системи запалювання були створені в 1940-х роках на основі газонаповнених тиратронів, проте широкого застосування не знайшли з-за громіздкість і крихкість конструкції. Масове застосування транзисторні системи запалювання - спочатку контактні, потім безконтактні - знайшли на початку 1960-х років, коли General Motors Corp. (GMC) стала оснащувати ними свої серійні автомобілі.

Подальше поширення електронних систем запалювання загальновідомо. Окремий інтерес представляє система з високочастотним розрядом Direct Ignition (SAAB), запозичена у реактивних двигунів. При її створенні використані ті обставини, що напруга пробою для високочастотного (80...200 кГц) напруги виявляється рази в два-три менше, ніж для низькочастотного, і замість тонкою ниткоподібний іскри виходить кулястий розряд з істотно більшою поверхнею.

Зниження напруги робить систему менш чутливою до замаслюванню і нагару на свічках, а куляста форма іскрового розряду прискорює займання і підвищує надійність підпалювання бідних сумішей. Однак конструктивна складність і більш висока вартість цієї системи, а також те, що вона генерує рясні радіоперешкоди, призвели до зняття її з виробництва після впровадження систем розподіленого упорскування з електронним керуванням(Умови роботи свічок та системи запалювання в цілому на таких двигунах багато легше, ніж на карбюраторних) .

Всупереч поширеній думці, впорскування палива також не є новим винаходом. Більш того, спочатку майже у всіх двигунах внутрішнього згоряння, що працювали на рідкому паливі, була використана саме система уприскування. Однак незабаром стало ясно, що вона вимагає досить складного механізму регулювання кількості уприскуваного палива і паливних насосів-дозаторів, виготовлених з високою точністю. На початку століття це обходилося дуже дорого, при розумною ціною не забезпечувало необхідної надійності і стабільності характеристик.

Тому після винаходу Донатом Банки простого і дешевого розпилового карбюратора про системи вприскування в автомобілебудуванні майже забули. Вони залишилися тільки в дизельних двигунах, підвищена собівартість яких, до речі, у чому зобов'язана дорожнечі апаратури безпосереднього впорскування високого тиску. Механічні пристрої керування упорскуванням з-за їх високої ціни на масових автомобілях майже не застосовували. Перші системи з електричним управлінням були створені ще в 1939 р. (Moto Guzzi, Італія), але так і залишилися технічної екзотикою.

У 1957 р. фірма Chrysler представила автомобільну електронну систему управління уприскуванням палива, виконану на вакуумних лампах, також не знайшла широкого застосування із-за дорожнечі. Більше поширення на початку 1970-х років отримали транзисторні системи, застосовані на німецьких (Volkswagen, 1967) і японських (Nissan, 1971) автомобілях, що експортуються в США. На рубежі 70-х і 80-х років у Японії, США і трохи пізніше в Німеччині почали впроваджувати комплексні мікропроцесорні системи управління як двигун

Карбюратору притаманні численні недоліки: нестабільність регулювань, особливо при зміні температури і сорти палива; нерівномірний розподіл палива по циліндрах; низька точність роботи при малих навантаженнях, примушує налаштовувати карбюратори таким чином, що на холостому ходу і малому навантаженні горюча суміш виявляється надмірно збагаченою. Крім того, карбюратор збільшує опір всмоктуванню повітря. З-за наявності поплавкової камери робота карбюратора погіршується в умовах сильної тряски, прискорень на поворотах і при нахилах автомобіля.

До певного часу ці недоліки стосовно до масових автомобілів були цілком скомпенсовані простотою і дешевизною карбюраторів. Тим не менше в дорогих автомобілях, а також в поршневий авіації вже з кінця 30-х років намітився повернення до використання систем уприскування палива з механічним управлінням. Вони були досить складні і дороги, але дозволяли підвищити економічність і стабільність роботи двигунів.

Однак у міру посилення вимог до екологічної чистоти вихлопу і спрощення обслуговування масового автомобіля, забезпечити їх виконання вдосконаленням карбюраторів виявилося вже практично неможливим(Типовим вимогою на ринку США є необхідність в першому ТО двигуна і трансмісії не раніше, ніж через 80...100 тис. миль пробігу). Сутність проблеми полягає в тому, що, якщо горюча суміш бідна, вона погано підпалюється, нестійкий горить, схильна до детонації і при згоранні дає багато окислів азоту NOx. Потрапивши в атмосферу і соединясь з водою, ці оксиди утворюють азотну та азотисту кислоти.

Якщо ж палива в суміші виявляється більше, ніж може бути спалено в наявному кількості кисню, то неповне згоряння палива призводить до викидів вуглеводнів CmHn, чадного газу CO, бензапиренов, альдегідів, а при ще більшому надлишку палива і вельми канцерогенну кіптяви (диму). При сильному порушення співвідношення між кількостями повітря і палива топливовоздушная суміш взагалі перестає займатися, що, без сумніву, знайоме багатьом автомобілістам.

Різко - більш ніж у десять разів зменшити кількість шкідливих викидів можна, використовуючи каталітичний нейтралізатор (дожигатель) вихлопних газів, однак для його роботи необхідний цілком певний склад вихлопних газів. Зокрема, нейтралізатор не терпить роботи на этилированном бензині. Порушення цих умов призводить до незворотного виходу нейтралізатора з ладу.

Тим не менш поява і швидке здешевлення мікропроцесорної техніки дозволило створити системи вприскування палива для бензинових двигунів, по-перше, не вимагають дорогих прецизійних механічних пристроїв, а, по-друге, мають істотно великими можливостями, ніж механічні. В результаті застосування електронних систем керування упорскуванням і запалюванням палива з кінця 1980-х років в розвинутих країнах стало економічно виправданим на автомобілях практично всіх класів.

Система упорскування з електронним керуванням (EFI - Electronic Fuel Injection) при використання датчика вмісту кисню у вихлопних газах (л-зонда) дозволяє забезпечити для кожного циліндра дуже стабільне (+0,5%) дотримання оптимального співвідношення по масі подаваного палива і засмоктуваного повітря (1:14,65 для бензину). Це необхідно для забезпечення працездатності каталітичного нейтралізатора, так і для досягнення найкращого компромісу між потужністю і економічність роботи двигуна. Саме тому забезпечити на практиці тривалий термін служби і працездатність каталітичних нейтралізаторів вдається тільки при вико

Системи упорскування палива умовно поділяють на три групи - з центральним уприскуванням, коли розпилювальна форсунка одна на весь впускний колектор( Іноді її доводиться доповнювати другий - пусковий форсункою, що працює при холодному двигуні і відключає по мірі прогріву) , з розподіленим (багатоточковим) уприскуванням, якщо форсунки встановлені у всмоктувальних патрубках кожного циліндра поблизу від впускних клапанів, і з прямим (безпосереднім) уприскуванням, коли форсунка змонтована безпосередньо в стінці або головці циліндра і подає паливо безпосередньо в циліндр в такті стиску, коли клапани вже закриті.

У перших двох випадках тиск палива при його подачі не перевищує 4...10 кГ/см2 , тоді як при безпосередньому впорскуванні в дизелі воно може досягати 600, а в бензиновому двигуні - 50 кГ/см2.

Найдешевша система - з центральним уприскуванням - фактично дає тільки два істотних переваги - вібростійкість і відсутність необхідності в частій регулюванню. Найкраще співвідношення ціна/якість в даний час забезпечують системи розподіленого уприскування у впускні патрубки (рис. 1). Системи безпосереднього вприскування для бензинових двигунів поки виправдані тільки в двигуни з наддувом, так як вони дозволяють виключити винесення паливоповітряної суміші у вихлопний колектор при широких фаз газорозподілу і абсолютному тиск наддуву більше 1,5 кГ/см2.

Електроніка в автомобілі

Розрізняють також системи безперервного та імпульсного (періодичного) уприскування. В системах безперервного уприскування форсунка працює постійно, змінюється лише її продуктивність, в імпульсних - уприскування палива виробляється порціями в певні моменти. Безперервний впорскування має багато недоліків і в даний час стосовно до автомобільних двигунів його вважають застарілим.

Застосування розподіленого впорскування дає і інші переваги перед використанням карбюраторів. По-перше, це можливість забезпечення високої стабільності складу горючої суміші в широких межах температури і навантажень двигуна, причому практично незалежно від в'язкості палива (пропускна здатність жиклерів карбюратора сильно залежить від в'язкості палива). По-друге, використання багатоточкового уприскування (особливо безпосереднього) дозволяє не тільки забезпечити рівномірний розподіл палива по циліндрах, але і виключити необхідність підігрівання всмоктуваного повітря і впускного колектора. Більш того, испаряющееся паливо, навпаки, охолоджує всмоктуване повітря і циліндри двигуна. В результаті щільність всмоктуваного повітря виявляється на 7...10% більше (З тією ж метою - зниження температури повітря - навіть на дешевих автомобілях з уприскуванням намагаються засмоктувати повітря не з моторного відсіку, де він гарячий, а безпосередньо "з вулиці", передбачаючи для цього в разі необхідності додаткові повітрозабірники (Opel "Cadett") .

Збільшення щільності повітря, а отже, кількості кисню, що надходить у циліндри, дозволяє спалювати більше палива і отримати велику потужність. Зниження температури всмоктуваного повітря дозволяє підвищити ступінь стиснення, що покращує економічність двигуна.

Виняток карбюратора зменшує опір всасываемому повітрю, даючи можливість використання резонансного впуску, що також сприяє підвищенню потужності. Наближення форсунки до циліндра в системах розподіленого упорскування запобігає випаданню конденсату палива. Це полегшує запуск двигуна, зменшує утворення нагару на свічках запалювання і змивання оливи зі стінок циліндрів.

Відсутність конденсації палива збільшує стійкість роботи і крутний момент двигуна, особливо на малих і середніх оборотах, де він найбільше потрібен. Якщо збільшення максимальної потужності при перекладі двигуна на впорскування палива зазвичай дорівнює приблизно 10%, то підвищення крутного моменту на малих і середніх оборотах може досягати 15...20%.

Звичайно, подібного підвищення ходових якостей автомобіля можна досягти і "в лоб", збільшивши робочий об'єм двигуна приблизно на 20...30%, однак при цьому погіршиться економічність, збільшаться маса і габарити двигуна, а значить, і автомобіля загалом, зростуть експлуатаційні витрати.

Використання систем розподіленого уприскування надає ще одну можливість зниження витрати палива - відключення подачі палива в частину циліндрів з тим, щоб більшою мірою завантажити інші. Доцільність такого рішення обумовлена тим, що при малому навантаженні ККД двигуна внутрішнього згоряння різко знижується не тільки за рахунок механічних втрат, але і за рахунок неоптимальності робочого циклу. Зростання ККД навантажених циліндрів з лишком компенсує механічні втрати в вимкнених циліндрах, тому економічність на малих навантаженнях вдається підвищити на 25...30%, особливо на багатоциліндрових двигунах.

Подібний прийом - почерговий пропуск циклів уприскування - також широко використовують на багатоциліндрових японських і американських автомобілях. Існує і ще одне застосування способу пропуску циклів - охолодження "відключених" циліндрів засасываемым повітрям, що дозволяє зберегти працездатність двигуна і доїхати до місця призначення навіть після повної втрати охолоджуючої рідини (двигун GMC North Star та ін).

Застосування електроніки забезпечує оптимальне управління не тільки двигуном, але і ходовою частиною автомобіля. По-перше, це добре відомі протиблокувальні гальмівні системи, що дозволяють у більшості випадків зберегти керованість машини при екстреному гальмуванні, одночасно забезпечуючи мінімально можливу довжину гальмівного шляху. По-друге, близьку до них функцію виконують антибуксувальні системи, які стали досить актуальними у зв'язку з поширенням передньопривідних автомобілів, в яких при пробуксовці або блокування ведучих коліс втрачається керованість. Оскільки при розгоні автомобіля передні колеса розвантажуються (саме тому всі гоночні і престижні легкові автомобілі, які повинні мати хорошу розгінну динаміку, до теперішнього часу проектують з приводом на задні ("Daimler-Benz", "BMW"), або на всі колеса ("Audi A8"), для виключення втрати керованості і запобігання надмірного зносу шин вельми бажано наявність на передньопривідному автомобілі поряд з антиблокувальною і антипробуксовочной системи.

З допомогою електронних пристроїв згладжується також антагонізм між коробками зміни передач з автоматичним і ручним перемиканням. Нагадаємо, що класична автоматична коробка для забезпечення плавності перемикання потребує застосування дорогого у виготовленні і громіздкого гідротрансформатора, має до того ж великі механічні втрати (низький ККД). Коробка ж передач з ручним перемиканням конструктивно набагато простіше, компактніше, дешевше і надійніше. Правда, вона менш зручна в експлуатації.

Комплексна система управління двигуном і трансмісією автоматизує процес переключення передач без використання гідротрансформаторів і додаткових муфт зчеплення - шляхом автоматичного керування зчепленням і частотою обертання двигуна, зберігаючи при цьому всі експлуатаційні гідності як автоматичних (зручність), так і ручних коробок (надійність, дешевизна, малі втрати енергії). Крім того, електронне управління практично виключає ризик поломки із-за неправильного поводження.

Така трансмісія по собівартості виготовлення не відрізняється від трансмісії з ручним керуванням, а функції управління нею, як правило, інтегрують до складу об'єднаної системи управління двигуном і трансмісією. Алгоритми перемикання передач останнім часом часто будують адаптуються до стилю їзди конкретного власника, не кажучи вже про те, що завжди передбачені на вибір кілька стандартних режимів (швидкісний, міської, економічний тощо).

Не менш важливу роль у сучасному автомобілі відіграють електронні системи підвищення безпеки. Її прийнято поділяти на активну (запобігання аварій) та пасивну (зменшення тяжкості їх наслідків). Що стосується активної безпеки, то її забезпечують поліпшенням розгінної і гальмівної динаміки автомобіля, а також підвищенням стійкості на поворотах максимальним збільшенням ширини колії і зниженням центру тяжкості (це добре помітно, якщо порівняти силует вітчизняних і зарубіжних автомобілів подібного класу, як, наприклад, ВАЗ-2108 і Volkswagen Golf III" або "Golf IV") у поєднанні з електронною системою керування підвіскою.

На дорогих автомобілях іноді застосовують радіолокаційну систему запобігання лобових зіткнень і наїздів (підтримання дистанції), однак від колоди або ями в асфальті вона не рятує. Для зменшення ймовірності наїздів використовують верхні (салонні) гальмівні вогні, видимі на великій відстані. Цього виявилося мало, і тоді була розроблена система з приемопередающим радіоканалом автоматично включає індикатор при екстреному гальмуванні або аварії машини, що йде попереду. В даний час ця система, що отримала золоту медаль виставки винаходів у Брюсселі, проходить доопрацювання з подальшою стандартизацією в більшості розвинених країн.

Розгінну динаміку покращують, в першу чергу, впровадженням систем електронного вприскування палива і управління трансмісією (мікропроцесор може перемикати передачі набагато швидше і точніше, ніж людина; як наслідок, розгін автомобіля прискорюється) , а на передньопривідних автомобілях - ще й удосконалюванням складу гуми і малюнок протектора коліс, гальмівну - застосуванням антиблокировочных систем, що запобігають надмірне проковзування коліс щодо дороги, що дозволяє отримати максимально можливе гальмуючий зусилля і в більшості випадків зберегти керованість автомобіля навіть при екстреному гальмуванні.

Певний внесок у підвищення активної безпеки вносить рульове сервоуправленіє з змінними коефіцієнтом передачі і реакцією керма - для забезпечення рівного повороту коліс на високій швидкості вимагається більший кут повороту керма, ніж на малій. Іноді додатково вводять пристрій, запобігає зриву коліс боковим зусиллям. Це практично виключає ризик заносу при різкому повороті на великій швидкості. Всі ці переваги, правда, зберігаються лише до тих пір, поки сервосистема справно працює....

Пасивну безпеку підвищують як конструктивними заходами (збільшенням ходу деформації сминаемых частин кузова при одночасному зміцненні салону, заміною звичайного керма травмобезпечним), так і впровадженням електронних пристроїв, приводять в дію подушки безпеки і механізм натягу ременів. До речі, широке впровадження електроніки в автомобілі в США почалося саме після того, як на рубежі 60-х і 70-х років конгрес прийняв закон про обов'язкове встановлення систем, що блокують запуск двигуна до тих пір, поки не будуть зафіксовані прив'язні ремені на двох передніх сидіннях.

В даний час, як правило, використовують комплексну систему управління ременями і подушками безпеки. Датчиком в ній служить одновісний (або двовісний при використанні і бічних подушок) акселерометр, найчастіше напівпровідниковий (рис. 2), блок управління з пороговими пристроями і набір піропатронів, частина з яких при спрацьовуванні діє на крильчатки, підтягують ремені (рис. 3), а частина - наповнює подушки безпеки. Включення механізму піропатронів підтяжки ременів зазвичай встановлюють кілька більш раннім, ніж момент спрацьовування подушок безпеки.

Робота цієї системи дозволяє відбутися переляком, подряпинами або синцями при лобовому зіткненні з нерухомою перешкодою на швидкості 50 км/год (стандарт ЄЕС), а іноді і більшою - аж до 80 км/год. При швидкості вище 80 км/год прискорення, випробовуване людиною в момент гасіння енергії руху на дорозі, близько 0,7...1,6 м (типове значення ходу деформації кузова і подушок сучасних автомобілів) стає настільки великою, що він виявляється розчавленим власною масою навіть при відсутності зовнішніх ушкоджень.

Говорячи про електронних системах підвищення безпеки, варто згадати також про нескладному, але дуже корисний пристрій контролю справності сигнальних ламп і проводки. Принцип його дії полягає в тому, що через лампи і проводку при включеному запалюванні пропускають невеликий струм, що не викликає світіння ламп, але дозволяє діагностувати замикання, обрив проводки і стан лампи - в кінці терміну служби опір нитки розжарення дещо зростає, що завчасно служить попередженням водієві.

Останнім часом певну популярність, принаймні на автомобілях класу вище середнього, почало набувати використання електронного управління параметрами підвіски - жорсткістю і коефіцієнтом демпфірування амортизаторів, зміною дорожнього просвіту. Таку підвіску часто називають активною, хоча на насправді мова йде лише про порівняно повільної адаптації параметрів підвіски під дорожні умови, тобто вірніше вважати її адаптивної або напівактивною. Істинно активна система підвіски, строго кажучи, повинна за допомогою потужною сервосистемы відстежувати кожен вибій і гасити поштовхи ще в момент їх виникнення, як це відбувається на комфортабельних судах і багатьох військових кораблях ("успокоители" качки).

У Європі і навіть, мабуть, у світі лідер "подвескостроения" - фірма Сitroen, давно і успішно застосовує найбільш досконалі - гідропневматичні - підвіски поєднанні з електронним управлінням параметрами. Серед японських фірм лідирує, схоже, Mitsubishi. Американці, маючи прекрасні дороги і 55-мильне обмеження швидкості в більшості штатів, віддають перевагу більш традиційні рішення - збільшені габарити і, отже, момент інерції корпуса автомобілів поєднанні з колесами великого діаметру і м'якими підвісками, в яких електронні системи зазвичай керують тільки коефіцієнтом демпфування.

Застосування електронних пристроїв дозволило також удосконалити ряд традиційних пристроїв, в першу чергу, електроприводи (склоочисника, склопідйомники, регулювання положення крісел тощо), освітлювальні і сигнальні прилади. Традиційно в автомобільній техніці використовують колекторні електродвигуни, яким притаманні три основних недоліки - обмежений термін служби, недостатня надійність (схильність до застрягання) і створення радіоперешкод. Ці недоліки обумовлені застосуванням рухомих контактів колекторі. Розвиток електроніки привів до того, що безконтактні (безщіточні, brushless) двигуни стали конкурентоспроможні за ціною з традиційними, перевершуючи їх по надійності, технологічності виробництва і можливостям регулювання.

Широкі можливості регулювання дозволяють спростити кінематику ряду пристроїв, наприклад склоочисника, де замість механічного реверсування може бути застосовано електричне. Тому в даний час практично всі провідні автомобілебудівні фірми поступово замінюють у своїх автомобілях колекторні двигуни на безконтактні, мають ще й ту перевагу, що їх блоки можуть мати інтерфейс для безпосереднього управління від мікропроцесора.

Що стосується освітлювальних приладів, то впровадження набирають популярність металлогалидных газорозрядних ламп було б просто неможливе без використання електронних вузлів управління ними. Головними достоїнствами металлогалидных ламп по порівняно з лампами розжарювання є істотно менші розміри светящей області, що дозволяє зменшити розміри рефлекторів фар із збереженням якості фокусування променя, домогтися кращого ККД (більшою світловий віддачі при рівній споживаної потужності), стабільною спектральної та яскравісної характеристики незалежно від ступеня розрядженості акумулятора, а також довговічності.

Ще однією електронною системою, що підвищує безпеку руху, є коректор положення фар, що забезпечує незалежно від завантаження і положення кузова постійне освітлення дороги при русі по нерівних або звивистих дорогах, в останньому випадку він відстежує поворот рульового колеса. Крім цього, коректор зменшує сліпуче дію фар на водіїв зустрічних машин.

Сигнальні вогні на багатьох американських автомобілях останнім часом виконують на основі блоків надяскравих світлодіодів. Вони економічніше, компактніше і надійніше традиційних ламп розжарювання, особливо в режимі миготіння, забезпечують більшу яскравість світіння і більш чисті кольори (краще помітні вдень). Яскравість світіння світлодіодів простіше змінювати залежно від зовнішньої освітленості.

Звукові сигнали також не залишаються без уваги - на зміну традиційним контактним електромагнітним гудками приходять безконтактні електродинамічні та п'єзоелектричні з відповідними електронними підсилювачами і вузлами управління.

Поява процесорів цифрової обробки сигналів і поступове зниження цін на ці прилади призвело до створення систем активного придушення низькочастотного шуму в салоні автомобіля. Суть ідеї полягає в подачі в салон через гучномовці вбудованої аудіосистеми сигналів, протифазних шумовим. При цьому шумові сигнали взаємно компенсуються.

На практиці із-за хвильових властивостей звуку потрібний ефект вдається отримати тільки на частоті нижче 200...300 Гц, і зниження шуму не перевищує 8...15 дБ. Здавалося б, небагато, але, враховуючи, що боротьба з низькочастотним шумом іншими способами малоефективна, подібна електронна система дозволяє заощадити 10...25 кг звукопоглотітеля Dynamat або іншого матеріалу, аж ніяк не дешевого.

Широке впровадження електронного управління при традиційному підході призводить до різкого ускладнення електропроводки, а отже, збільшення трудомісткості її прокладки та ймовірності помилок при обслуговуванні в процесі експлуатації. Кількість проводів загрожувало перетворити автомобіль в "електрошафа" на колесах. В пошуках вирішення цієї проблеми автомобілебудівники звернулися до досвіду авіації: один час маса електрокабелів досягала там 30 % ваги електрообладнання літаків і мала тенденцію до подальшого збільшення.

Проблему вдалося вирішити шляхом впровадження систем виду "загальна лінія з послідовною передачею", коли більшість електронних пристроїв з'єднують між собою паралельно з допомогою загального трехпроводного інтерфейсу, а обмін інформацією між ними відбувається за одним і тим же дротах, але рознесений по часу, точно так само, як це відбувається в комп'ютерних мережах Ethernet.

Аналогічні рішення під назвою мультиплексного проводки на початку 90-х років стали використовувати і в автомобільній промисловості. Спочатку, як водиться, була "війна стандартів", в числі яких фігурували J1850 (SAE), CAN (Controller Area Network), CarLink, VAN, A-bus та ін. До теперішнього часу найбільше визнання отримав стандарт CAN, розроблений спільно фірмами Bosch і Motorola. Він забезпечує швидкість передачі до 1 Мбіт/с і дозволяє використовувати для передачі інформації як мідні дроти, так і оптоволокно.

Автор: С. Агєєв, р. Москва

Add comment

Навігація

Інструкції з експлуатації

Copyright © 2019 Електричні принципові схеми.