Принцип работы бортового компьютера автомобиля

Что такое и как работает бортовой компьютер автомобиля

Не так давно бортовой компьютер автомобиля считался роскошью. Сейчас это привычный и незаменимый атрибут любого современного авто. Он предупреждает водителя о различных неполадках, информирует о рабочих параметрах и многом другом.

Функции бортового компьютера

Современный автомобиль «нашпигован» различной электроникой, системами и датчиками. Уследить за всем водителю самостоятельно трудно. Именно в этом и заключается основная роль бортового компьютера (БК) – контролировать работу основных систем в автомобиле и вовремя сообщать необходимую информацию водителю. Как правило, результаты отображаются на мониторе.

Штатный бортовой компьютер обычно устанавливается на приборной панели или на передней консоли. В бюджетных вариантах это небольшой, монохромный экран, в более дорогих версиях используется цветной ЖК-дисплей.

Бортовой компьютер автомобиля

Управление бортовым компьютером может осуществляться либо через собственный блок, либо оно может быть интегрировано с информационно-развлекательной системой.

Возможности БК во многом зависят от модели. Компьютер может представлять следующие данные:

• текущий расход топлива, а также средний расход и запас хода в километрах;
• время в пути, общий и текущий пробег;
• управление режимами и настройками движения, если такая функция предусмотрена производителем;
• заданный маршрут поездки (навигатор);
• неисправности различных систем автомобиля.

При какой-либо неисправности простой штатный контролер обычно показывает сигнал «check engine» и выдает код ошибки. Расшифровку кода ошибки нужно искать в руководстве по эксплуатации или обращаться в сервисный центр для диагностики. В любом случае, игнорировать такие сообщения от БК не стоит.

Функции бортового компьютера

В более дорогих версиях возможности БК куда шире. Он может запоминать индивидуальные параметры водителя. Например, положение сидений, стиль вождения. Также БК выдает рекомендации по оптимальному стилю вождения на определенном участке маршрута для экономии топлива.

Виды БК

БК разделяют по назначению и функциональности. Учитывается направленность предоставленной информации. Таким образом, их можно разделить на следующие виды:

Универсальный

Отличие универсального БК – это многофункциональность. Такие компьютеры приобретаются отдельно и подключаются в диагностический разъем автомобиля. Управление происходит через сенсорный дисплей или пульт. В функционал может входить следующее:

• навигация через спутник;
• развлекательная система (телевизор, DVD, вся мультимедиа);
• предоставление информации о параметрах поездки (расход топлива и т.д.);
• расшифровка кодов ошибок от системного бортового компьютера;
• контроль работы парктроников и других датчиков, камера заднего вида.

Маршрутный

Маршрутный компьютер может устанавливаться как отдельно, так и быть штатной системой. Его основная задача – это показывать данные о поездке:

• скорость;
• расход топлива;
• маршрут (навигатор);
• продолжительность пути и другое.

Сервисный

Сервисный БК также называется «диагностическим». Этот вид автокомпьютера относится к штатным и позволяет диагностировать и выявлять различные неполадки. В его функции входит:

• диагностирование работы двигателя;
• состояние масла в двигателе и других системах (давление, температура);
• состояние тормозной системы (износ тормозных колодок, тормозная жидкость);
• проверка электрической цепи авто (заряд АКБ, короткое замыкание).

Коды ошибок хранятся в памяти компьютера. Для их считывания в сервисных центрах производится диагностика специальным устройством.

Управляющий

Управляющий автокомпьютер устанавливается на автомобилях с инжекторными и дизельными моторами. Это основной блок в системном управлении автомобиля. Имеет сложный функционал и может управлять следующими системами:

• зажиганием;
• форсунками;
• настройкой автоматической коробки передач;
• режимами движения (спорт, эко, стандарт и другие);
• климат-контролем;
• напряжением в электрической цепи.

Сервисный БК

Как считает расхода топлива

Многих водителей интересует работа БК в автомобиле и точность предоставляемых им данных. При исправных системах прибор показывает достаточно точные данные.

Расход топлива вычисляется по интервалу открытия и закрытия форсунок. Это микросекунды. При нажатии на газ интервал увеличивается и подается больше горючего. Компьютер берет в расчет пропускную способность форсунок, которая точно известна. Также важно состояние бензонасоса и фильтра. Исходя из этих данных, БК показывает средний и текущий расход при заданной скорости. Зная объем топлива в бензобаке и его расход, компьютер без труда определяет оставшееся расстояние поездки. По похожему принципу рассчитываются и многие другие параметры (масло, давление). Данные могут не совпадать, если какая-то из систем неисправна. Например, забиты форсунки или сбились настройки. Даже использование нестандартной резины может существенно повлиять на результат.

Как «обнулить» бортовой компьютер автомобиля

Иногда необходимо стереть данные о прошлых ошибках и обновить работу БК. «Обнуление мозгов» приводит компьютер в нормальный режим работы. Сделать это несложно. Нужно снять минусовую клемму с аккумулятора и подождать 3-5 минут. Затем снова подключить батарею. Далее «обнуленный» БК должен собрать рабочую информацию о состоянии авто. Рекомендуется также совершить поездку в разных стилях вождения. Так БК будет работать более корректно.

Бортовой компьютер – это полезная и необходимая вещь в современном автомобиле. Он помогает водителю выбрать оптимальный стиль вождения, предупреждает о поломках и ошибках. Это не только сэкономит время и деньги на возможный ремонт, но и повысит безопасность водителя и пассажиров.

Источник статьи: http://techautoport.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/kuzovnaya-elektrika/bortovoy-kompyuter.html

Принцип работы бортового компьютера

Принцип работы бортового компьютера

Принцип работы бортового компьютера заключается в том, что он считывает информацию со всех датчиков, имеющихся в автомобиле, отображая ее на экране, который бывает как монохромным, так и цветным.

Меню бортовых компьютеров простое и очень удобное, так как главная его задача это позволить Вам легко найти то, что Вас интересует. К тому же многие из бортовых компьютеров автоматически выводят на экран самые важные пункты, не заставляя Вас заниматься их поиском.

С помощью нужного режима, Вы можете вывести на экран такие показатели как: температура охлаждающей жидкости, количество топлива, количество оборотов двигателя, расход топлива, время, проведенное в пути и так далее.

Безусловно, самой важной функцией бортового компьютера является выявление различных неисправностей работы во всех частях машины.

Как же работает бортовой компьютер? На экране загорается сообщение: «Ошибка» и специальный код. Узнать, что именно означает этот код, Вам поможет инструкция, прилагаемая к вашему бортовому компьютеру. Правильно считав информацию с БК, Вы будете предупреждены о поломках. Самый умный компьютер может напоминать забывчивым водителям о том, что пора заменить масло, проверить давление в шинах и о многом другом.

Существуют такие современные модели, которые обладают способностью не только отражать информацию на бортовом компьютере, но и оповещать с помощью голосового эффекта о неполадках. Такая полезная функция есть в модели БК-36.

Вы также можете ознакомится и с остальными моделями бортовых компьютеров на сайте нашего Интернет-магазина «НПП ОРИОН». Будем рады видеть Вас у нас!

Источник статьи: http://orionspb.ru/articles/622/5965/

Бортовой компьютер — как он работает, как устроен?

Бортовой компьютер — это довольно сложный механизм взаимодействия электроники и технических узлов автомобиля. При этом, скорее всего, Вы недооцениваете его работу, особенно, если думаете, что всё, на что он способен — это отображать средний расход топлива, остаток пробега после заправки и тому подобное. На самом деле, бортовой компьютер способен на гораздо большее. А как работает бортовой компьютер? Давайте в этом разберёмся!

На сегодняшний день борьба за безопасность в автомобиле является как никогда актуальной, и потому производители увеличивают количество микропроцессоров. Некоторыми из причин этого увеличения числа микропроцессоров являются:

• Необходимость сложного механизма управления выхлопными газами, чтобы войти в пределы ограничения по выбросам и стандарты экономии топлива.
• Расширенные и вместе с тем упрощённые средства диагностики.
• Упрощение производства и дизайна автомобилей.
• Уменьшение количества проводов в автомобилях.
• Новые функции безопасности.
• Обеспечение комфорта и удобства управления машиной.

В этой статье мы будем рассматривать то, как каждый из этих факторов повлиял на работу бортового компьютера автомобиля, а также отдельные модули, составляющие в единстве бортовой компьютер (читать как «отдельные извилины электронных мозгов»).

Наведите курсор на текст или на конкретный модуль в автомобиле

Что такое электронный блок управления (ЭБУ)

Когда в различных странах только-только были приняты законы о выбросах, ещё можно было обойтись без микропроцессоров в двигателе. Но с принятием более строгих законов о выбросах, стали необходимы более сложные схемы управления, чтобы регулировать качество смеси воздух/топливо таким образом, чтобы катализатор мог удалить много загрязнения из выхлопных газов.

Управление двигателем является наиболее интенсивной работой бортового компьютера в автомобиле, и блок управления двигателем (ЭБУ) является самым мощным компьютером на большинстве автомобилей. ЭБУ использует контроль с обратной связью — схему управления, которая анализирует выходные данные работы двигателя для управления им же, контролируя выбросы и экономию топлива двигателя (а также множество других параметров). Собирая данные из десятков различных датчиков, ЭБУ знает всё, начиная от температуры охлаждающей жидкости до количества каждого вещества в выхлопных газах. С помощью этих данных он выполняет миллионы вычислений каждую секунду, в том числе анализ значений в таблицах данных о работе двигателя, расчёт результатов длинных уравнений, принятие решения о лучшем времени подачи искры и определении того, как долго топливный инжектор должен быть открыт. ЭБУ делает всё это для обеспечения самого низкого показателя выбросов и лучшего пробега на одном топливном баке.

Так выглядит ЭБУ

Кроме того, ЭБУ бортового компьютера работает в команде практически со всеми датчиками и устройствами управления во всём автомобиле.

Современный ЭБУ может содержать 32-битный процессор 100-200 МГц. Это может показаться не так быстро по сравнению с более чем 2 000 МГц, которые Вы, вероятно, имеете в Вашем компьютере, но помните, что процессор в Вашем автомобиле работает над гораздо менее нагруженным кодом, чем Ваш домашний компьютер. Код в среднем ЭБУ занимает менее 5 мегабайт (МБ) памяти. Для сравнения, Вы, вероятно, работаете на ноутбуке не менее чем с 4 гигабайтами (ГБ) оперативной памяти, что в 800 раз больше, чем в ЭБУ.

Бортовой компьютер состоит из сотен компонентов на многослойной плате. Некоторые из основных компонентов в ЭБУ, которые поддерживают процессор, включают в себя:

• Аналого-цифровые преобразователи. Это устройства для чтения выходов из некоторых датчиков в автомобиле, например, датчика кислорода. Выход кислородного датчика является по своей природе аналоговым сигналом с напряжением обычно между 0 и 1,1 вольт (В). Процессор же умеет понимать только цифровые значения, поэтому аналого-цифровой преобразователь изменяет это напряжение в 10-битный цифровой сигнал.
• Цифровые выходы высокого уровня. На многих современных автомобилях ЭБУ управляет свечами зажигания, открывает и закрывает топливные инжекторы и включает/выключает вентилятор охлаждения радиатора. Все эти задачи требуют цифровых выходов. Цифровой выход либо включен, либо выключен (называется булевый тип) — нет другого значения. Например, выход для управления вентилятором может обеспечить 12 В и 0,5 А для реле вентилятора, когда он включен, и 0 В, когда он выключен. Крошечное количество энергии, которое процессор может выводить, возбуждает транзистор в цифровом выходе, что позволяет ему выдать намного большее количество энергии, чтобы реле вентилятора системы охлаждения включилось, что в свою очередь обеспечивает ещё большее количество энергии, чтобы охлаждающий вентилятор начал крутиться.
• Цифро-аналоговые преобразователи. Иногда ЭБУ должен обеспечить выход аналогового напряжения для управления некоторыми компонентами двигателя. Так как процессор ЭБУ представляет собой цифровое устройство, он должен иметь в наличии такой компонент, который может конвертировать цифровой номер в аналоговое напряжение.
• Очистители сигнала. Иногда входы или выходы должны быть скорректированы для их читабельности. Например, аналого-цифровой преобразователь, который считывает напряжение от датчика кислорода, может быть создан для чтения 0-5 Вольт сигнала, но кислородный датчик выдает всего 0-1,1 Вольт. Очиститель сигнала — это схема, которая регулирует уровень сигналов, поступающих в и извне. Например, если мы применили очиститель сигнала, который умножает напряжение от датчика кислорода на 4, то мы получим 0-4,4 Вольт сигнала, что позволит аналого-цифровому преобразователю читать напряжение более точно.
• Объединение чипов. Все микросхемы в бортовом компьютере автомобиля плотно сообщены между собой. Есть несколько стандартов, используемых для их коммуникации, но доминирующим в автомобиле является стандарт CAN (Controller Area Network). Этот стандарт связи позволяет развивать скорость обмена данными до 500 килобит в секунду. Это намного быстрее, чем более старые стандарты. Эта скорость становится необходимой, поскольку некоторые модули передачи данных на шине работают сотни раз в секунду.

Как проводится выявление кодов ошибок ЭБУ?

Ещё одно преимущество наличия объединённых между собой плотным сообщением большинства чипов в авто заключается в том, что каждый модуль может сообщаться, а иногда даже заменять недостатки в центральном модуле, в котором они хранятся, и может довести их до инструмента диагностики в специализированном сервисном центре.

Это означает, что теперь автомеханикам гораздо проще диагностировать проблемы с автомобилем, особенно периодические проблемы, которые по злорадному совпадению иногда внезапно исчезают, как только Вы приезжаете на диагностику. Как правило, бортовой компьютер автомобиля показывает ошибки в виде 4-х или 5-значных кодов, которые зависят от марки автомобиля, но у всех моделей одной марки машин коды ошибок могут быть общими, а у марок Volkswagen, Audi, Seat и Skoda коды ошибок бортового компьютера также общие. Иногда коды ошибок ЭБУ могут быть доступны и без диагностического инструмента. Например, на некоторых автомобилях при несложных манипуляциях с ключом зажигания можно посмотреть, какую ошибку, к примеру, выдаёт индикатор «Check Engine» — код ошибки блеснёт на мгновение перед тем, как загорится данный индикатор.

Диагностический центр ЭБУ

Развившиеся стандарты связи позволили значительно легче проектировать и строить машины и, кроме того, позволили водителям избавиться от долгого привыкания к новому автомобилю после его замены. Хорошим примером этого упрощения является комбинация приборов автомобиля. Приборы собирают и отображают данные из различных частей автомобиля. Большая часть этих данных уже используется другими модулями в автомобиле. Например, ЭБУ знает температуру охлаждающей жидкости и скорости двигателя. Контроллер КПП знает скорость автомобиля, а контроллер антиблокировочной тормозной системы (ABS) знает, есть проблема с ABS.

Все эти модули просто отправляют эти данные на шину связи. Несколько раз в секунду, ЭБУ принимает пакет информации, состоящей из заголовка и данных. Заголовок — это просто номер, который идентифицирует пакет либо как скорость, либо как показания температуры или одни из множества других данных; и данные число, соответствующее этой скорости или температуре. Приборная панель содержит ещё один модуль, который знает, как показать привычным для водителя образом каждый определённый пакет данных — всякий раз, когда она видит какой-либо поступивший сигнал, она обновляет соответствующий датчик или индикатор новым значением.

Большинство автопроизводителей сами не производят приборные панели, а покупают их полностью собранными у своего проверенного поставщика, который проектирует их по спецификациям автопроизводителя. Это делает работу по проектированию приборной панели намного проще, как для автопроизводителя, так и для поставщика. Автопроизводителю гораздо проще сказать поставщику, как будет управляться каждый датчик. Вместо того, чтобы обсуждать с поставщиком, как конкретный провод будет обеспечивать сигнал скорости и как различное напряжение от 0 до 5 В будет соответствовать скорости в 60 километров в час, автопроизводитель может просто предоставить список пакетов данных. Поставщику, в свою очередь, гораздо проще проектировать приборную панель, потому что ему не нужно знать никаких подробностей о том, как формируется сигнал скорости, или где он и откуда идёт. Вместо этого, приборная панель просто контролирует коммуникационную шину и обновляет датчики, когда получает новые данные.

Эти типы стандартов связи делают очень несложной для автопроизводителей разработку на аутсорсинге и изготовление компонентов: автопроизводителю не придется беспокоиться о деталях, как каждый датчик или индикатор приводится в действие.

Что такое смарт-датчик?

Кластеры в настоящее время используются в меньших масштабах для датчиков. Например, традиционный датчик давления содержит устройство, которое выводит изменяющееся напряжение в зависимости от давления, прикладываемого к устройству. Как правило, выходное напряжение не является линейным и зависит от температуры и напряжения низкого уровня, которое требует большого усиления.

Сегодня многие производители производят так называемые смарт-датчики, который уже снабжены всей электроникой, в частности, микропроцессором, который позволяет прочитать напряжение этого датчика, откалибровать его помощью кривых температурных компенсаций и обеспечить преобразование аналогового сигнала в цифровой, таким образом, доставив этот самый сигнал «горячим» и максимально готовым к использованию на шину связи.

Smart-датчик экономит средства автопроизводителя от необходимости знать все «грязные» детали датчика, и сохраняет вычислительную мощность в модуле, который в противном случае должен был бы делать эти расчеты самостоятельно.

Ещё одним преимуществом смарт-датчика является то, что цифровой сигнал при движении по коммуникационной шине менее подвержен электрическим помехам. Аналоговое напряжение, путешествуя через провод, может подобрать дополнительное напряжение в то время, когда проходит через определённые электрические компоненты или даже когда автомобиль проезжает под линией электропередач.

За последнее десятилетие мы стали свидетелями того, как системы безопасности, такие как ABS и подушки безопасности, стали обычным явлением на не самых дешёвых автомобилях. Другие функции безопасности, такие как система контроля против опрокидывания, ESP также начинают становиться всё более распространёнными и внедряться во всё более недорогие автомобили. Каждая из этих систем добавляет новый модуль к бортовому компьютеру машины, и каждый этот модуль содержит несколько микропроцессоров. В будущем будет всё больше и больше этих модулей по всей машине по мере того, как новые системы безопасности будут добавляться. Каждая из этих систем безопасности требует всё больше вычислительной мощности, и, как правило, упаковывается в своём собственном блоке электроники. Но это ещё не всё. В ближайшие годы мы будем иметь все виды новых удобных функций в наших автомобилях, и каждая из них требует больше электронных модулей, содержащих несколько микропроцессоров.

Кажется, что нет предела тому, сколько технологий автопроизводители собираются упаковать в наши автомобили. Добавление всех этих электронных функций является одним из факторов, способствующих увеличить напряжение системы на автомобилях с текущей 12-вольтной до более высоких напряжений. Это поможет обеспечить дополнительную мощность для работы бортового компьютера.

Источник статьи: http://howcarworks.ru/%D0%B2%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81/%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9-%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%8C%D1%8E%D1%82%D0%B5%D1%80-%D0%BA%D0%B0%D0%BA-%D0%BE%D0%BD-%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%B0%D0%B5%D1%82-%D0%BA%D0%B0%D0%BA-%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD