Blog eksperta

Samochody naszpikowane elektroniką





Obecne samochody są naszpikowane układami elektronicznymi. Początkowo, zastępowanie układów mechanicznych elektronicznymi miało na celu stworzenie systemów bardziej niezawodnych.

Pojawienie się w samochodach coraz to nowszych elementów wymagało pojawienia się elektroniki, która mogła te systemy obsługiwać. Głównymi powodami, które doprowadziły do elektronizacji systemu samochodowego, były jednak względy bezpieczeństwa, komfortu i ekologii. Układ elektroniczny samochodu dzieli się na następujące bloki funkcjonalne:

  • czujniki i nadajniki wartości zadanej
  • sterownik (sterowniki)
  • elementy wykonawcze (nastawniki)
  • komunikacja między sterownikami (sieć magistrali danych)
  • elektroniczna diagnostyka.

Czujniki i nadajniki wartości zadanej są odpowiedzialne za rejestrowanie warunków pracy (m.in. odpowiadają za prędkość obrotową silnika, prędkość obrotową kół, temperaturę). Ich zadaniem jest przekształcanie wielkości fizycznych na sygnały elektryczne. Nadajniki wartości zadanej, czyli np. włączniki uruchamiane przez kierowcę, zadają określone nastawy.

Sterownik (sterowniki) jest odpowiedzialny za przetwarzanie informacji, które uzyskiwane są z czujników i nadajników. Akcja ta odbywa się na zasadzie matematycznych metod (algorytmów sterowania i regulacji). Co więcej, sterownik jest interfejsem dla innych układów oraz diagnostyki pojazdu.

Elementy wykonawcze (nastawniki) odpowiadają za przekształcanie elektrycznego sygnału wyjściowego sterownika na wielkości mechaniczne. Do elementów wykonawczych można zaliczyć:

  • wtryskiwacze silnika benzynowego
  • wtryskiwacze silnika wysokoprężnego
  • silniki elektryczne
  • wentylator

Komunikacja między sterownikami (sieć magistrali danych) to połączenie poszczególnych kabli znajdujących się w samochodzie w jedną sieć. Zmniejsza to długość przewodów oraz koszt okablowania. Na wspólnej magistrali o dwóch przewodach (np. CAN) dochodzi do przesłania danych, które są odczytywane przez wszystkie dołączone do niej odbiorniki. W samochodzie mogą również występować niezależne magistrale danych np. dla silnika z układem napędowym, dla układów zwiększających komfort jazdy i komunikacyjnych.

Układ diagnostyki elektronicznej w sterowniku w czasie pracy nieustannie kontroluje system i poszczególne podzespoły. Dane o znalezionych usterkach (np. uszkodzenie czujników) gromadzone są w pamięci diagnostycznej sterownika. Następnie usterki te mogą być odczytane w stacji obsługi za pomocą użytego specjalnego testera, który podłączony jest do złącza diagnostycznego sterownika.

Dzięki testerowi diagnostycznemu można także odczytywać sygnały wysyłane prze czujniki i sterować poszczególne elementy wykonawcze. Taki sposób przyczynia się do ułatwiania i przyspieszania wykrywania usterek w stacji obsługi.

Mówiąc o elektronice w samochodzie, warto przyjrzeć się kilku, najciekawszym innowacjom elektronicznym:

  • ACC (Adaptive Cruise Control) zaliczyć można do niej: Inteligentną kontrolę prędkości, która pozwala kierowcy zachować bezpieczną odległość od pojazdu znajdującego się bezpośrednio przed nim. Sygnały ostrzegawcze informują kierowcę, gdy przekroczy białą linię na jezdni. Natomiast czujnik przeszkód odpowiada za ostrzeganie przed niebezpieczeństwami i przeszkodami dookoła samochodu.
  • ESP (Electronic Stability Program) jest to system kontroli kierunku jazdy samochodu. Opracowany został przez firmę Bosch przy współpracy z Mercedesem. System jest odpowiedzialny za zapobieganie uślizgom bocznym pojazdu.
  • SWT (Sidewall Torsion Sensor), czyli system pomiaru ciśnienia w kołach. Dokonywany jest on przez pomiar pola magnetycznego generowanego przez cienkie taśmy magnetyczne umieszczone w oponie.
  • ABC (Active Body Control) to układ aktywnego systemu zawieszenia. Zapewnia pominięcie sztywnej granicy między własnościami trakcyjnymi pojazdu a komfortem.
  • GPS (Global Positioning System) jest to globalny system pozycjonowania. System nawigacji wykorzystuje GPS, żeby doprowadzić kierowcę do wyznaczonego celu. Jest to możliwe dzięki zapisanym na CD mapom oraz za sprawą informacji dostarczonych z satelitów.
  • HUD (Heads Up Display) jest to system wyświetlania informacji na przedniej szybie kierowcy.

Jest pewne, że najbliższe lata motoryzacji będą opierały się na dążeniach do stworzenia jak najbardziej inteligentnych samochodów, a właściwa – profesjonalnie przeprowadzona diagnostyka komputerowa pojazdu – z wykorzystaniem najlepszego sprzętu jest kluczowym elementem w naprawie usterek.