Журнал "Системы Безопасности" № 1‘2022

К О М П Л Е К С Н А Я Б Е З О П А С Н О С Т Ь , П Е Р И М Е Т Р О В Ы Е С И С Т Е М Ы 103 Первые электронные устройства управления двигателем Поскольку механические системы контроля подачи топлива и регулировки времени подачи искры в КС не могли обеспечить оптимальное качество воздушной смеси, с развитием полу- проводниковой элементной базы в автомоби- лестроении начали применяться электронные устройства управления двигателем. Карбюратор был заменен системой форсунок, которые вспрыскивали топливо во впускной коллектор, а позже и непосредственно в КС. Форсунки управлялись электронной схемой. В первых системах количество бензина, подавае- мое во впускной коллектор, зависело от пода- ваемого воздуха, который определялся положе- нием потенциометра дроссельной заслонки (положение дроссельной заслонки мы меняем, нажимая на педаль газа). Позже в системе появилась обратная связь, состоящая из различ- ных датчиков, контролирующих разные парамет- ры работы двигателя, – датчиков скорости вра- щения ведущего вала, давления, температуры, кислорода и др. Анализируя показания этих устройств, электронный блок управления (ЭБУ) оптимизирует подачу бензина в двигатель. Система зажигания В системе зажигания тоже произошли большие изменения. Вместо трамблера была применена бесконтактная система зажигания. В ней преры- вателем питания на катушки зажигания являет- ся мощный транзистор, который управляется ЭБУ в зависимости от показания датчиков на двигателе. Изменились и сами катушки. Теперь они работают отдельно на две или четыре свечи. В некоторых моделях автомобилей катушки зажигания установлены непосред- ственно на свечах, без использования высоко- вольтных проводов. Все это дало возможность обеспечить стабиль- ную работу ДВС, увеличить его мощность и эко- логичность. Тормозная система Применение электроники позволило усовер- шенствовать и тормозную систему автомобиля. В нее была встроена антиблокировочная систе- ма (АВС). Ее назначение – устранить блокиров- ку колес при торможении. Автомобилистам известно, что если на скорости резко нажать педаль тормоза, то вращение колес останавли- вается, машина теряет управляемость (уходит на юз). Поскольку после нажатия педали авто- мобиль еще проходит некоторое расстояние (тормозной путь), то неизвестно, где окажется неуправляемая машина в конце этого пути – хорошо, если не на встречной полосе. Первые системы АВС начали применяться в начале 1970-х гг. и назывались АВС-1. Но так как они были построены на дискретных элемен- тах (около 1000 в электронном блоке управле- ния), система была ненадежной и массового применения не получила. Принцип работы АВС заключается в том, что ЭБУ системы анализирует показания датчиков скорости движения автомобиля и угловой ско- рости вращения колес. При уменьшении скоро- сти вращения колеса при торможении ниже критического предела ЭБУ посылает импульс на клапан, уменьшающий давление в тормозном цилиндре, а когда скорость колес увеличивает- ся до определенного значения, ЭБУ снова акти- вирует систему торможения. Это происходит, пока скорость автомобиля не станет равной 0. Таким образом, при торможении машина продол- жает управляться и уменьшается тормозной путь. Управление другими функциями Бортовой компьютер управляет работой конди- ционера, противоугонной системы, подогрева сидений и другими сервисными функциями. Вместе с тем постоянно контролируется работа двигателя и других систем автомобиля, и в слу- чае неисправности компьютер рекомендует водителю заехать в сервис. Программное обеспечение и облачные сервисы Увеличение функций портативных устройств в области телематики вынуждает разработчи- ков программного обеспечения электронных устройств автомобиля адаптировать софт к основным операционным системам мобиль- ных устройств – iOS, Android, Windows Phone. Самыми распространенными приложениями для гаджетов считаются Google Maps, Here, Sygic, Waze, TomTom. Наиболее известные про- граммы-навигаторы в мире – это Navitel Navi- gator, ПРОГОРОД, Яндекс.Навигатор, 2ГИС, Sygic, СитиГИД. В зависимости от программы пользователь может пользоваться 3Д-картами, информацией о конкретных объектах, функци- ей дополненной реальности, получать сообще- ния о загруженности дорог, управлять устрой- ством голосом. Данные с автомобиля и автомобильных устройств передаются по каналам 3G/4G/Wi- Fi/V2I в защищенный облачный сервис. Используя любое мобильное устройство (на iOS или Android), автомобилист может подключать- ся к облаку и пользоваться: а) телематическими услугами и сервисами – удаленной диагностикой автомобиля, статисти- кой расходов на ремонт, расхода топлива и т.д.; б) навигационными и геолокационными серви- сами – информацией о маршрутах движения, местах парковок, заправок, данными о препят- ствиях на пути следования и т.д.; в) информационно-развлекательными сервиса- ми – потоковым аудио и видео, радиоканалами и бесплатным мессенджером; г) данными в облаке – записями с видеореги- стратора, аудио- и видеофайлами. Искусственный интеллект для безопасности и комфорта Технология искусственного интеллекта, исполь- зуемая в современных автомобилях, превраща- ет их в самостоятельно мыслящие механизмы. Они способны получать и обрабатывать инфор- мацию о движении других автомобилей рядом, распознавать сигналы светофоров, проводить диагностику систем автомобиля в режиме реального времени, реагировать на препят- ствия. Искусственный интеллект также заботит- ся о комфорте водителей: регулирует положе- ние и обогрев зеркал и кресел, поддерживает комфортную температуру в салоне и даже сле- дит за состоянием здоровья. Функции искусственного интеллекта являются важным условиям в конкурентной борьбе между производителями автомобилей. Воз- можность пользоваться ими уже заложена в прошивку ЭВМ ТС. Производитель предлагает пользователю пакеты услуг, из которых тот выбирает нужные ему. Интеграция устройств, обеспечивающих доступ к привычным информационно-коммуникацион- ным каналам в автомобиле, стала для авто- производителей конкурентным преимуществом, которое повышает уровень удовлетворенности и лояльности клиентов, а также дополнитель- ным источником выручки. Автопроизводители предлагают автомобили с подключенными теле- матическими сервисами, активировать которые пользователи могут через приложение на смарт- фоне, если сами того захотят. Ядром системы чаще всего является система экстренного вызова и помощь водителю в слу- чае ДТП или поломки на дороге. Пакетные предложения включают в себя такие функции, как удаленное управление автомобилем, информационно-навигационные, развлека- тельные и коммуникационные сервисы. Чаще всего автопроизводители предлагают бесплат- ное использование функций при покупке авто- мобиля на определенное время, чтобы пользо- ватель обучился им и привык. А наличие пред- установленной СИМ-карты дает возможность быстрой активации всех необходимых сервисов и управления ими при помощи приложения в смартфоне. Крупнейшие российские автопроизводители и ИТ-компании следуют общемировым тенден- циям в русле концепций подключенного и – в перспективе – беспилотного автомобиля. При- мерами могут служить создание телематической системы LADA Connect для управления многими функциями автомобиля и информационно-раз- влекательной платформы Яндекс.Авто, испыта- ние беспилотных автомобилей на дорогах общего пользования и другие проекты. Более подробно о развитии информационных технологий на транспорте поговорим в следую- щей статье. n www.secuteck.ru февраль – март 2022 Ваше мнение и вопросы по статье направляйте на ss @groteck.ru Таблица 2. Развитие системы АВС Поколение Год Название Количество компонентов Масса, кг 1 1970 АВС-1 1000 - 2 1978 АВС-2 140 6,3 3 1980 АВС-2Е 40 4,9 4 1995 АВС-5.1 25 2,6 5 2003 АВС-8 16 1,6 6 2010 АВС-9 10 1,1