Электронные системы управления автомобиля


 

Электроника в сегодняшней жизни встречается повсеместно. И ее достижения давно уже никого не удивляют. Электронные часы, холодильники, печи, игрушки и многое другое навсегда вошли в наш быт. Желающие теперь могут по сотовой связи вдоволь любоваться посторонними лицами в своей квартире; давать команды на прогрев двигателя автомобиля, припаркованного в другом квартале; общаться с собеседниками, которые находятся в соседней комнате и в далекой стране, и т.д.По этому электронные системы управления автомобилем плотно вошли в нашу жизнь.

У отдельной категории граждан даже начинает стираться грань между реальным и виртуальным мирами. Незаметно и постепенно внедряется в сознание населения мысль о безграничных возможностях электроники. Но так ли это на самом деле? На этот счет есть особое мнение.

Красиво жить не запретишь. Всегда хочется, чтобы сказка стала былью. Однако людям свойственно заблуждаться. К сожалению, и эта эйфория пройдет. Когда-то все уверовали во всесилие атома. Атомная бомба, атомная электростанция, атомные часы. Восторгов тогда было никак не меньше. Это теперь от атома «носы воротят», кроме, разве что, ученых, специалистов, ну и прапорщиков, разумеется. А «продвинутые» уже озабочены нанотехнологиями, электроника для них — давно пройденный этап…

Вернемся к автомобилям. Начиналось все как-то незаметно. В конструкциях среди полированного дерева, кожи и всяких «железяк» вдруг появились провода и переключатели, они так же относились к категории электронные системы управления автомобилем, но это было только начало.

Через какое-то время их стало немного больше. А затем покатилось: реле, диоды, транзисторы, тиристоры, микросхемы, датчики, преобразователи, электронные блоки, бортовые компьютеры. Электронная начинка современного автомобиля вполне может по соперничать с начинкой самолета совсем недавнего прошлого. Здесь вряд ли стоит говорить о весьма увлекательном процессе управления, об архитектуре систем, об элементной базе, о разрядности, о мегабайтах и гигагерцах, о наблюдательности и робастности, и т.д.

Обычному автомобилисту «до лампочки» подробности историй о фильтре Кальмана, об уравнении Рикатти, об алгоритмах оценивая и идентификации. Это у специалистов должна болеть голова, чтобы все работало «как надо», а не у водителя «само беглой коляски», который всеми этими делами пользуется. Он и пользуется. Как умеет, конечно. К сожалению, не всегда правильно.

  • Указывать и поучать не станем. Это обычно в автошколах практикуется. Или на курсах повышения квалификации. Мы же попытаемся лишь немного прояснить ситуацию.

Сравнивая новейшие автомобили с экспонатами музеев, можно высказать мнение, с которым, наверное, не все согласятся. За последние десятилетия революционных изменений в механической части автомобилей почти не происходило, чего нельзя сказать про электронные системы автомобиля. Шло постепенное совершенствование и внедрение давно известных конструкций. Так, например, длину впускных патрубков и геометрию глушителей гонщики настраивали в резонанс для увеличения мощности своих двигателей уже многие десятилетия.

Правда, следует признать, что варианты изменения настройки во время движения — «тромбон» или впускной коллектор с клапанами стали внедряться относительно недавно. Наддув для повышения мощности начали применять раньше. Более-менее недавно появились механизмы изменения фаз газораспределения. Двигатель Ванкеля так и не смог захватить сколь-либо серьезную нишу на рынке. Аналогичная ситуация была и с гидропневмоподвеской, пока не наметилась какая-то тенденция к ее более широкому распространению. И так во многом.

Однако автомобиль не оказался совсем уж в стороне от технического прогресса. В связи с очевидными достижениями электроники началось насыщение старой начинки автомобиля средствами связи, информационными и автоматическими системами, которые теперь управляют всем — от смесеобразования до поддержания заданной температуры воздуха возле левой пятки пассажира. Вместо обгонных муфт и дифференциалов повышенного трения все чаще применяется электронное управление подтормаживанием буксующих колес. Антиблокировочная система, антипробуксовочная система, перенастраиваемый руль — все это, как и многое другое, направлено на повышение уровня комфорта и улучшение параметров автомобиля. Проще сказать — за всё то, что  раньше отвечала механика, теперь отвечают и выполняют электронные системы автомобиля, что не может не радовать.И это действительно происходит. Однако не стоит особо обольщаться. Все автомобили имеют разнообразные электронные системы управления автомобилем. Спешим напомнить владельцам напичканных электроникой «горячих скакунов» старую истину: автомобиль движется и управляется только благодаря сцеплению шин с дорогой. Все остальное, в том числе и электроника, даже самая «навороченная», лишь помогает лучше использовать эти ресурсы. Не будем говорить о музыкальных и других «побрякушках», которые вообще никак не улучшают ходовые качества автомобиля. Скорее, наоборот, они увеличивают его массу и потребляют дополнительную энергию, отбирая часть мощности двигателя. Ну, а многочасовые удары по ушам вряд ли способствуют достижению идеального пилотирования.

Вернемся к запасу сцепления шин с дорогой.

В зависимости от конкретных условий движения, типа автомобиля, квалификации водителя неиспользуемый резерв сцепления может достигать десятков процентов. Это и много и мало. Так, например, еще недавно Рено с электронной начинкой практически всегда, без видимых усилий уходил от своих конкурентов в Формуле 1. Как только ее запретили, полоса гарантированных побед прекратилась. Заметим, что только в компьютерных играх (ну, еще и в поделках Голливуда, конечно) электроника опровергает законы физики. Она не может дать десять жизней или сделать автомобиль неразбиваемым. И когда торопливый водитель давит в педаль на повороте, электронная система управления, в меру своих возможностей, лишь ограничивает его неразумные действия.

 

Однако она далеко не всесильна. Например, при попытке входа в поворот на запредельной скорости электроника будет всячески пытаться исключить занос и сход автомобиля с траектории. Но все ее усилия (даже самые гигантские) ограничены сцеплением колеса с дорогой. И если этого сцепления недостаточно, то близкое знакомство с придорожными строениями, зелеными насаждениями и их не слишком приветливыми хозяевами обеспечено. Поэтому, перефразируя народную мудрость, на электронику надейся, а сам не плошай.

  • «Так что же, зря потрачены деньги?» — спросят некоторые. «Переплатили за электронные навороты?» Если вы фанат «попсы» и чувствуете себя нормально только в подпрыгивающем от звуков сверхмощных колонок автомобиле, то электроника для вас просто находка. А если «симфонию» дополнить дребезжащим глушителем с трубой немыслимых размеров и скрипучими тормозными колодками, то авторитет среди подросткового населения вам обеспечен.

Если речь идет о способности автомобиля как транспортного средства, то и здесь не все однозначно. Результат в конечном счете зависит от конкретных условий. Если вы любите гоняться по мокрому асфальту, проходить повороты по самой бровке, пугать старушек на переходах, то электронные системы управления автомобилем окажутся весьма полезным приобретением. Но даже «утюг-малаям» приходится быть всегда «в форме».

Нужно быть предельно внимательными, не расслабляться и не надеяться всецело на электронные «навороты», так как в этом случае вы максимально близко подходите к допустимому пределу и ресурсы автомобиля выбраны окончательно. Даже самая небольшая ошибка в этой ситуации может иметь серьезные последствия. Вспомните, как Шумахер-старший отломал колесо у своего автомобиля в безобидной, казалось бы, ситуации. А у простых граждан нет гравийных ловушек и дополнительных полос безопасности. Поэтому летящий автомобиль совершенно случайно может оказаться в самом непотребном месте, на автобусной остановке например. Нынешние наши сограждане вовсе не настроены заниматься спортом и сдавать нормы ГТО. Мозги, вымоченные в пиве и навсегда заспиртованные, даже и не подумают отодвинуть тело от вашего бампера. А отвечать будете как за человека…

Если же владелец практикует стиль езды «вразвалочку», да еще по колее, по «дорогому» бездорожью, то АБС, система экстренного торможения или система поддержания курсовой устойчивости вряд ли окупят потраченные деньги. Наша колея и без всякой автоматики доведет вас до нужного места! В этом случае гораздо полезнее вложить сбережения в хорошие шины с хорошим протектором. А для некоторых экстремалов и лебедки могут оказаться гораздо более удачным приобретением, чем электронные «навороты».

Можно, конечно, похихикать по поводу явных недоработок нынешней электронной начинки дорогих автомобилей. Примеров тому множество.

Электронная блокировка дифференциалов, подключение полного привода, которое происходит с небольшим запозданием. Небольшим, но достаточным, чтобы колеса «зарылись».

Так же не стоит забывать про не такой уж и дешевый ремонт электронных систем автомобиля, так как стоимость новых электронных компонентов может вас очень сильно выбить из колеи. Что бы с этим не сталкиваться, нужно поддерживать их в исправном состоянии и следить что бы диагностика электронных систем автомобилей проходила как можно чаще.

«Умная подвеска», у которой дорожный просвет уменьшается при возрастании скорости. Колесо немного пробуксовало в колее, а система решила, что скорость выросла, и дала команду на уменьшение дорожного просвета… Вроде бы мелочи, но чудо-автомобиль, напичканный новейшей электронной начинкой, уже «по уши» завяз в грязи. И без трактора или старенького «уазика» его не вытащить. Желающие могут проверить.

Изменение передаточного числа рулевого механизма при изменении скорости.

Вроде бы все хорошо: точное управление на высокой скорости и удобство маневрирования на малой. А если ездим с разгонами и торможениями по горному серпантину? Руль крутить не устанете?

Система экстренного торможения увеличивает долговечность заднего бампера?

 

  • Проверять будем? И как вы будете оправдываться, став виновником ДТП из-за неловкого движения ногой?

Опять же, автоматически подключаемые мосты.

 

  • Если ехать по прямой, то все вроде бы нормально. Ну, а если на высокой скорости вписываться в повороты, да еще в условиях гололеда? Успеете отреагировать на неожиданные изменения в поведении автомобиля? Только что был переднеприводным, и мгновенно, на повороте стал заднеприводным или наоборот. Кто его просил! Ладно, если пронесет. А если нет?

Сейчас уже никого не удивляют автоматические трансмиссии.

 

  • Уже смирились с худшей динамикой разгона и переключениями передач в самые неподходящие моменты: при обгоне, например, или перед крутым подъемом. Некоторые уже на слух определяют, будет переключение или нет. А вам это надо? Есть же электронные системы автомобиля которые и за это тоже отвечают — давайте поручим это им.

Система поддержания курсовой устойчивости, антипробуксовочная система.

 

  • Хорошая, вроде бы, вещь. А если проходить повороты по-раллийному? И как сработает АБС не на гладком асфальте, а на нашей типичной «зубодробилке»?

Еще более «противный» вопрос: «Где и как можно проверить исправность и отрегулировать всю эту автоматику?» Ведь до сих пор нет даже общих нормативов проведения испытаний! «Фирмачи», конечно, возразят: «Мы все можем!» — но могут они далеко не все. В их понимании достаточно заменить отказавший датчик или микросхему. Но проверять эффективность АБС на трассе в различных условиях (различные комбинации скорости, поворотов, кочек, льда и бетонки) и приводить системы в порядок они не станут. Слишком это сложно и дорого, да и клиенты этого не требуют.

Конечно же, со временем конструкции и алгоритмы управления будут «доведены до ума» и многие нелепости будут исключены и забыты. Однако не все и не сразу. Еще долго водители «электронных автомобилей» будут завидовать незабвенному поручику Ржевскому, который не утруждал себя мыслительным процессом: «Мое дело — саблей махать, а куда ехать — пусть лошадь думает. У нее голова больше!», для этого ведь есть электронные системы автомобиля которые не просто так запиханы в автомобиль.

Для любителей «облагородить» свою «ненаглядную» (машину, разумеется), развивая тему, выскажем следующее мнение: «Даму красят туфли, а автомобиль — шины». Большинство об этом как-то не задумывается. А зря. Чем тратить тысячи у.е. на электронные «прибамбасы», которые в наших условиях не всегда эффективны, гораздо полезнее иметь надежные тормоза, амортизаторы и хорошие колеса, соответствующие автомобилю, сезону, дорожным условиям и стилю езды. Попробуйте, например, в кроссовках побегать по льду, а затем переобуйтесь в валенки. Сравнение удивит поклонников «фирмы». В Формуле 1 говорят: «Тридцать процентов успеха — это автомобиль, тридцать процентов — это гонщик, а остальное — это шины». Их можно понять. Гонщика хватает на несколько сезонов, автомобиля — на несколько гонок, а комплекта шин едва хватает на сто километров. За гонку несколько раз приходится «переобуваться», чтобы обеспечить максимальное сцепление колеса с дорогой. Можно иметь тысячи лошадиных сил, но если невозможно их реализовать, то все остальное теряет всякий смысл. Тут и призадумаешься… Правда, население уже приучили менять летнюю резину на зимнюю и наоборот. Возможно, очередь дойдет до сухой и дождевой. А там и электроника, глядишь, созреет…

Автомобиль движется и управляется только благодаря сцеплению колес с дорогой. Все остальное, в том числе и электроника, даже самая «навороченная», лишь помогает лучше использовать эти ресурсы.

 
Понравилась статья? - Расскажи о ней друзьям
 
Так же вас должно заинтересовать:
 
Здесь вы можете написать комментарий к записи "Электронные системы управления автомобиля"

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля
Внимание: Все отзывы проходят модерацию.

Архивы
Сервисы сайта
Читать нас
Связь с редакцией

Через сайт: Отправить письмо

Skype:   allwotlk

ICQ:637644131

e-mail: support@avtotoriya.ru