Мехатроника возникла как комплексная наука от слияния отдельных частей механики и микроэлектроники. Её можно определить как науку, занимающуюся анализом и синтезом сложных систем, в которых в одинаковой степени используются механические и электронные управляющие устройства.
Все мехатронные системы автомобилей по функциональному назначению делят на три основные группы :
- системы управления двигателем;
- системы управления трансмиссией и ходовой частью;
- системы управления оборудованием салона.
Система управления двигателем подразделяется на системы управления бензиновым и дизельным двигателем. По назначению они бывают монофункциональные и комплексные.
В монофункциональных системах ЭБУ подает сигналы только системе впрыска. Впрыск может осуществляться постоянно и импульсами. При постоянной подаче топлива его количество меняется за счет изменения давления в топливопроводе, а при импульсном — за счет продолжительности импульса и его частоты. На сегодня одним из наиболее перспективных направлений приложения систем мехатроники являются автомобили. Если рассматривать автомобилестроение, то внедрение подобных систем позволит прийти к достаточной гибкости производства, лучше улавливать веяния моды, быстрее внедрять передовые наработки ученых, конструкторов, и тем самым получать новое качество для покупателей машин. Сам автомобиль, тем более, современный автомобиль, является объектом пристального рассмотрения с конструкторской точки зрения. Современное использование автомобиля требует от него повышенных требований к безопасности управления, в силу все увеличивающейся автомобилизации стран и ужесточения нормативов по экологической чистоте. Особо это актуально для мегаполисов. Ответом на сегодняшние вызовы урбанизма и призваны конструкции мобильных следящих систем, контролирующих и корректирующих характеристики работы узлов и агрегатов, достигая оптимальных показателей по экологичности, безопасности, эксплуатационной комфортности автомобиля. Насущная необходимость комплектовать двигатели автомобилей более сложными и дорогими топливными системами во многом объясняется введением все более жестких требований по содержанию вредных веществ в отработавших газах, что, к сожалению, только начинает отрабатываться.
В комплексных системах один электронный блок управляет несколькими подсистемами: впрыска топлива, зажигания, фазами газораспределения, самодиагностики и др. 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 оптимальное передаточное число трансмиссии, что повышает топливную 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, мультифункцио-нальная информационная система, компас, фары, стеклоочиститель с прерывистым режимом работы, индикатор перегоревших ламп, устройство обнаружения препятствий при движении задним ходом, противоугонные устройства, аппаратура связи, центральная блокировка замков дверей, стекло- подъёмники, сиденья с изменяемым положением, режим безопасности и т. д.
Система охлаждения двигателя неисправности и ремонт
... своей эффективности получила водяная (жидкостная) система охлаждения двигателя, которой оснащен каждый современный автомобиль. Основной частью системы охлаждения двигателя является радиатор охлаждения. Радиатор охлаждения предназначен для поддержания рабочей температуры двигателя, которая находиться в пределах от ...
1. Цель и постановка задачи
То определяющее значение, которое принадлежит электронной системе в автомобиле, заставляет уделять повышенное внимание проблемам, связанным с их обслуживанием. Решение этих проблем заключается во включении функций самодиагностики в электронную систему. Реализация этих функций основана на возможностях электронных систем, уже использующихся на автомобиле для непрерывного контроля и определения неисправностей в целях хранения этой информации и диагностики. Самодиагностика мехатронных систем автомобилей. Развитие электронных систем управления двигателем и трансмиссией привело к улучшению эксплуатационных свойств автомобиля.
На основании сигналов датчиков ЭБУ вырабатывает команды на включение и выключение сцепления. Эти команды подаются на электромагнитный клапан, который осуществляет включение и выключение привода сцепления. Для переключения передач используются два электромагнитных клапана. Сочетанием состояний «открыт-закрыт» этих двух клапанов гидравлическая система задает четыре положения передач (1, 2, 3 и повышающая передача).
При переключении передач сцепление выключается, исключая тем самым последствия изменения момента, связанного с переключением передач.
2. Законы управления (программы) переключения передач
Законы управления (программы) переключения передач
3. Современный автомобиль
Современный автомобиль теперь невозможно представить без компактных управляющих блоков и исполнительных механизмов — актюаторов. Несмотря на некоторый скепсис, их внедрение идет семимильными шагами: нас уже не удивишь электронным впрыском топлива, сервоприводами зеркал, люков и стекол, электроусилителем руля и мультимедийными развлекательными системами. А как не вспомнить, что внедрение в автомобиль электроники, по существу было начато с самого наиответственного органа — тормозов. Сейчас уже в далеком 1970 году совместная разработка «Бош» и «Мерседес-Бенц» под скромной аббревиатурой АБС произвела переворот в обеспечении активной безопасности. Антиблокировочная система не только обеспечила управляемость машины с нажатой «в пол» педалью, но и подтолкнула к созданию нескольких смежных устройств — например, систему тягового контроля (TCS).
Обслуживание коробки переключения передач грузовых автомобилей
... головке вилки включения четвертой - пятой передач. В эти пазы входит нижний конец рычага переключения передач механического дистанционного управления коробкой, перемещение которого обеспечивает выбор и включение ... пост, специализирующийся на обслуживании КПП грузовых автомобилей. 1. Назначение, устройство и работа КПП автомобиля КамАЗ Коробка передач служит для изменения в широком диапазоне ...
Эта идея была впервые реализована еще в 1987 году одним из лидирующих разработчиков бортовой электроники — компанией «Бош». В существе, тяговый контроль — антипод АБС: последняя не дает колесам скользить при торможении, a TCS — при разгоне. Блок электроники отслеживает тягу на колесах посредством нескольких датчиков скорости. Стоит водителю сильнее обычного «топнуть» по педали акселератора, создав угрозу проскальзывания колеса, устройство попросту «придушит» двигатель. Конструкторский «аппетит» рос из года в год. Всего через несколько лет была создана ESP — программа курсовой устойчивости (Electronic Stability Program).
Снабдив автомашину датчиками угла поворота, скорости вращения колес и поперечного ускорения, тормоза стали помогать водителю в возникающих наиболее сложных ситуациях. Подтормаживая то или иное колесо, электроника сводит к минимальному опасность сноса машины при скоростном прохождении сложных поворотов. Следующий этап: бортовой компьютер научили подтормаживать… одновременно 3 колеса. При некоторых обстоятельствах на дороге только так можно застабилизировать автомобиль, который центробежные силы движения будут пытаться увести с безопасной траектории. Но пока электронике доверяли лишь «надзорную» функцию. Давление в гидравлическом приводе шофёр по-прежнему создавал педалью. Традицию нарушила электро-гидравлическая SBC (Sensotronic Brake Control), с 2006 года серийно устанавливаемая на некоторые модели «Мерседес-Бенц». Гидравлическая часть системы представлена аккумулятором давления, главным тормозным цилиндром и магистралями. Электрическая — насосомнасосом, создающим давление 140-160 атм., датчиками давления, скорости вращения колес и хода педали тормоза. Нажимая последнюю, водитель не перемещает привычный шток вакуумного усилителя, а нажимает ногой на «кнопку», подавая сигнал компьютеру, — как будто управляет неким бытовым прибором. Этот же компьютер рассчитывает оптимальное давление для каждого контура, а насос посредством управляющих клапанов подает жидкость к рабочим цилиндрам.
4. Достоинства новинки
Достоинства новинки
А если электроника выйдет из строя? Ничего страшного: специальные клапаны полностью откроются, и система будет работать подобно традиционной, правда, без вакуумного усилителя. Пока ещё конструкторы не решаются полностью отказаться от гидравлических устройств тормозов, хотя именитые фирмы уже вовсю разрабатывают «безжидкостные» системы. Например, «Делфай» объявила о решении большинства технических проблем, еще недавно казавшихся тупиковыми: мощные электромоторы — заменители тормозных цилиндров разработаны, а электрические исполнительные механизмы удалось сделать даже более компактными чем гидравлические.
Система контроля давления в шинах
... давление в шинах на соответствие заданному. Система довольно надёжна и выход её из строя возможен лишь в случае поломки в системе ABS. direct TPMS Система прямого измерения давления датчики давления; приемная антенна; блок управления; дисплей. Датчик давления Датчик ...
Список л итературы
1. Бутылин В.Г., Иванов В.Г., Лепешко И.И. и др. Анализ и перспективы развития мехатронных систем управления торможением колеса // Мехатроника. Механика. Автоматика. Электроника. Информатика. — 2000. — №2. — С. 33 — 38.
2. Данов Б.А., Титов Е.И. Электронное оборудование иностранных автомобилей: Системы управления трансмиссией, подвеской и тормозной системой. — М.: Транспорт, 1998. — 78 с.
3. Данов Б. А. Электронные системы управления иностранных автомобилей. — М.: Горячая линия — Телеком, 2002. — 224 с.
4. Сига Х., Мидзутани С. Введение в автомобильную электронику: Пер. с японск. — М.: Мир, 1989. — 232 с.
