Цифровая приборная система
На рис, 13.9 показана типичная цифровая приборная система. Формирование всех с и толов и логических функций выполняется в блоке управления двигателем. Обычно он является частью модуля приборной панели. Стандартные датчики обеспечивают подачу информация к ECU, который, в свою очередь, приводит в действие приборы индикации. ECU содержит секцию ROM, которая позволяет запрограммировать его для определенного транспортного средства. Используемые приборы аналогичны описанным ранее.
Часть дополнительных функций, выполняемых этой системой, кратко можно описать следующим образом:
♦ индикатор предупреждения о низком уровне топлива может быть включен при определенном сопротивлении датчика топливного бака;
♦ индикатор предупреждения о высокой температуре двигателя — может быть активирован при заданном сопротивлении термистора;
♦ стабильная индикация температуры тепло носителя - предотвращает флуктуацию показаний прибора вследствие работы термостата системы охлаждения г прибор может быть сделан так, чтобы считывать только, скажем, одно на пяти измерений. Например, если входное сопротивление изменится от 240 до 200 Ом в связи с работой термостата. то ECU будет выдавать для прибора только одно показание, соответствующее «нормальному». Если сопротивление будет намного выше или ниже, то прибор будет читать одно из пяти показаний выше млн ниже нормального. Это обеспечивает низ кое разрешение, но большое удобство считывания показаний для водителя;
♦ индикатор давления масла или другие индикаторы систолой сигнализации можно заставить вспыхнуть - это с большей вероятностью привлечет внимание водители;
♦ могут использоваться сигналы предупреждения об интервале обслуживания или про верки - сигналы активируются, вообще говоря, как функция времени, но, например, интервал обслуживания уменьшается, если двигатель работает на высоких скоростях и/ или при высоких температурах. Датчики со стояния масла также используются для помощи в определении интервалов обслуживания;
♦ и иди каюр предупреждения от генератора переменного тока работает как обычно, но тот же самый или дополнительный индикатор может быть активирован, если напряжение снижается, или если проскальзывает приводной ремень от двигателя. Это достигается с помощью дополнительного проводника от одной фазы генератора переменного тока, чей пульсирующий сигнал сравнивается с пульсирующим и талом от системы зажигания. Если отношение импульсов изменилось, это указывает на проскальзывание ремня.
В качестве примера того, как работает одна из таких систем, рассмотрим индикаторы предупреждения световой сигнализации о высокой температуре охлаждающей жидкости на низком уровне топлива. На рис. 13.10 показана блок-схема только этой части обшей системы.
Аналого-цифровой преобразователь обеспечивает временное разделение сигналов датчиков. Сигналы от датчиков температуры и датчиков уровня топлива выдают определенные числовые значения, когда они достигают, скажем ISO Ом (температура около 105 *С> на 200 Ом (осталось 10 литров). Эти числовые значения (отнесенные к переменным «сигнал температуры» и «сигнал уровня топлива») могут затем быть сравнены с предварительно зане сенными в память значениями о высокая температура» и «низкий уровень топлива». Следующие упрошенные строки компьютерной программы показывают логический результат (условия включения индикаторов):
♦ ЕСЛИ сигнал «температура* > «высокая температура» ТОГДА сигнал «высокая температура» — Вкл;
♦ ЕСЛИ сигнал «уровень топлива» < «низкий уровень топлива» ТОГДА сигнал «низкий уровень топлива» = Вкл.
Для любых специфических требований транс портного средства создается целая программа индикации.
Информация для водителя
Контроль состояния транспортного средства
Контроль состояния транспортного средства (vehi cle condition monitoring - VCM) это формат приборного оборудования. Паяная система VCM может включать информацию для водителя о следующих контролируемых системах :
1.высокая температура двигателя;
2.низкий уровень топлива;
3.низкий уровень тормозной жидкости;
4.изношенные тормозные колодки;
5.низкий уровень охлаждающей жидкости;
6.низкий уровень масла;
7.низкий уровень жидкости омывателя ветрового стекла;
8.низкая температура снаружи;
9.отказ ламп;
10.предупреждение, что двери, люк или окно открыты.
На рис. 13.l1 показан дисплей путевого компьютера. который включает также карту транспортного средства {см. следующий раздел).
Схема, показанная на рис. 13.12, может использоваться, чтобы управлять световой сигнализацией об отказе лампы для любой контролируемой цепи. Принцип ее работы заключается в том, что реле срабатывает только тогда, когда проверяемая лампа пропускает ток. Системы. контролирующие уровень жидкости и температуры, работают аналогично ранее описанным подобным системам, но в некоторых случаях уровень жидкости определяет ся поплавком и выключателем.
Уровень масла может быть проверен при измерении сопротивления нагретой проволоки на конце измерительного стержня. Через проволоку пропускается небольшой ток. Ее температура и, следовательно, ее сопротивление зависит от того, какая часть проволок покрыта маслом. Многие из контролируемых схем используют систему двойного сопротивлении, позволяющую осуществлять самопроверку схемы. На рис. 13.13 показана эквивалентная схема для этого метода, а в табл. 13.2 приведен перечень входов системы. В схеме реализуется одна из трех возможных ситуаций: высокое сопротивление, низкое сопротивление или показание вне возможного диапазона. Высокие или низкие значения сопротивления используются для получения информации о нормальном иди низком уровне жидкости. Цифра вне этих пределов указывает на ошибку схемы, короткое замыкание или обрыв цепи.
Дисплеем обычно служит набор светодиодов или монитор на жидких кристаллах. Они изготавливаются стандартных видов к размеров, под ходящих для изображения схемы или проверяемой системы. Открытая дверь высветит символ, который напоминает открытую дверь на карте транспортного средства (плане автомобиля). Предупреждение о низкой температуре снаружи или о наличии льда - часто символ в виде большой снежинки.
Путевой компьютер
Путевой компьютер, используемый на многих автомобилях высокого класса, является, возможно, дорогой новинкой, но, тем не менее, очень популярной.
Дисплей и клавиатура типичного путевого компьютера показаны на рис. 13.11. Функции, доступные в большинство систем:
♦ время и дата;
♦ истекшее время или время остановки;
♦ предполагаемое время прибытия;
♦ среднее потребление топлива;
♦ дальность поездки на оставшемся топливе;
♦ расстояние поездки
Перечисленные данные обычно м от измеряться о британских, американских млн метрических единицах. Чтобы вычислять упомянутые величины, требуется подать в систему входные сигналы, перечисленные в табл. 13.2. На рис. 13.14 показана блок-схема системы путевого компьютера. Отметим, что некоторые системы используют одни и те же входы, и что некоторые системы «общаются» друг с другом. Это делает полную кабельную сеть автомобиля очень громоздкой, если не сложной. Проблемы взаимодействия и связи между системами стали одной из причин развития мультиплексных методов сетевого общения (см. гл. 3).
Информация о движении
Более чем 25 лет прошло после того, как мы впервые увидели устройство слежения, каторге использовал Джеймс Бонд. Оно показывало яркую точку, пересматривающуюся по экрану на приборкой панели его «Астона Мартина». Достижения и компьютерных технологиях и системах глобального позиционирования (GPS) превратили чудо на экране в реальность. В Калифорнии многие автомобили оборудованы технической новинкой под названием «Навигатор» (Nasigator). которая помогает водителям добираться до пункта назначения, показывая местоположение их автомобили на ярко-зеленой карге. «Навигатор», выведенный на рынок компанией Otafc, является электронной дорожной картой, которая вычисляет местоположение автомобиля посредством точного расчета траектории движения. Данные от компаса, установленного в крыше транспортного средства, и от датчиков, установленных на колесах, обрабатываются компьютером и отображаются на экране приборной панели. Положение автомобиля представляется фиксированным треугольником на карте, которая прокручивается вниз по мере того, как автомобиль продвигается вперед, и сдвигается в сторону, когда автомобиль поворачивает. Компания Toyota уже предлагает компьютеризированную карту приборной панели на дорогой модели, продаваемой только в Японии, но многие из изготовителей размышляют над оснащением автомобилей этим устройством в ближайшем будущем. Компания Jaguar в союзе с другими изготовителями разработала компьютеризированную систему (как часть проекта «Прометей), которая собирает информацию от статических передатчиков. Эта система подсказывает и предупреждает водителя о дорожных перекрестках, знаках и ограничителях скорости. Рассматриваются к другие форматы систем информации, в США одна их которых— «DriverOu- ide*. Можно сказать, что oDriverGuide* является электронным эквивалентом процесса, во время которого водитель сегодня опускает стекло и просит показать дорогу. В системе «DrivcrGutdc* водитель может задать пункт, куда он хочет попасть, делая выбор из меню экрана. Двадцать секунд спустя ему будет распечатана инструкция, основанная на картографической базе данных. Программное обеспечение поиска маршрута очень популярно. Одна из существующих здесь проблем состоит в том, что данные на диске мгновенно устаревают из-за дорожных работ и других ограничений, по ее можно ре шить передачей на автомобиль актуальных данных.
Визуальные индикаторы