Transcript 2010.11.10

Járművillamosságelektronika
Komfortelektronika
Biztonsági rendszerek
42 V-os rendszer
2010.11.10.
Villamos energia felhasználás
• 1 kW=1.34 LE
• Több km vezeték – buszhálózat
• Segédüzem ma már 6-10 kW is lehet
Gépjárművekben használt
segédüzemi berendezések
• Legfontosabb segédüzemi berendezések:
• Motor üzeméhez feltétlenül szükséges: üzem-anyag
ellátás és szabályzás, gyújtásvezérlés, hűtő és indító
berendezés, szelepvezérlés
• Motor üzemét, hatásfokát és káros anyag kibocsátást
javító berendezések: Alapjárati, motorfék üzemi
szabályzás, lambda szonda –ideális égés
• Forgalombiztonsági eszközök: fékerő szabályzás,
világítás, ablaktörlők, …
• Biztonságosabb vezetést segítik: blokkolás és kipörgés
gátlás, menetstabilitás- és lengéscsillapítás szabályzás,
légzsák elektronika, …
• Kényelmet javító berendezések: automata sebességváltó,
szervokormány, ülés és tükör állítás, ablaknyitó és záró,
klíma, …
Gépjárművekben használt
segédüzemi berendezések
• Navigációs berendezések: sebesség szabályzás,
követési és tolatási távolság betartás, útirány
meghatározás
• Jelző, mérő, tájékoztató eszközök, fedélzeti komputer
• Telefon kihangosítás, szórakoztató elektronikai
berendezések
• Betörés és lopásgátlás
• „Gondolkodó autó” funkciók: automata szélvédő tisztítás,
esti vezetésnél önműködő fényerő szabályzás, adott
időpontra jármű előmelegítés, hiba figyelés, szerviz
kötelezettségek figyelése, lopás esetén azonosító jel
küldése
A rétegezett keverékképzéshez tartozó emissziótechnikai rendszer
kipufogógáz visszavezetés
(tisztított gáz)
3 komponensre ható
katalizátor
NOx tárolókatalizátor
NOx jeladó
Kipufogógáz hőmérsékletjeladó
Kép: Mercedes
Automata sebességváltó
• Főtengely szögsebesség (w) függvényében
Automata sebességváltó
• á=w/wk (wk:
kerék szögsebessége)
• v=rkwk és
w=áwk
• P=Fv=Mwη
• F=áηM/rk
Automata sebességváltó
Drive by wire
• 1990-es évektől
• Minden beavatkozó szerv legyen villamos
vezérlésű
• Fő a biztonság
• Gáz, fék, kormány
• Újabb funkciók (tempomat, sáv figyelés,
adaptív sebesség tartás, …)
Motor vezérlése
Fojtószelep szabályzó uv
kimenőjelét az impulzusszélesség
modulátor változtatja uk-t
Elektromos gázzal megvalósítható
funkciók
• Hideg motornál szabályzás
• Automata sebváltónál elektronikus
gázelvétel váltáskor
• Automatikus sebesség szabályzás –
tempomat
• Motor leállításakor a fojtószelep nyitásával
a motor szellőztetése
E-Gas megvalósítása
• 1-es állás: E-gas
• 2-es állás: tempomat
Villamos kormány
• Először csak rásegítés, villamos szervokormány
• Villamos rásegítés egy négynegyedes üzemű
nyomatékszabályzós villamos motorral
• Erősítés mértéke a sebességtől függ
• Kis sebességnél nagyobb rásegítés (parkolás,
indulás)
• Nagy sebességnél kis rásegítés (nehezebb
tekerni a kormányt)
• Néhány éve teljesen villamos kormány
• Kormánykerék elfordulását (abszolút
szöghelyzet) jeladó figyeli – egyenáramú motort
működteti
Elektronikus fékerő szabályozás
Többkörös fékrendszer (üzemi, biztonsági, rögzítő)
• Kerekek terhelése nem egyforma
• Cél: maximális fékerőt biztosítani kerekenként
• Ismerni kell a kerék és jármű sebességét
• Jármű gyorsabb, mint a kerék forgásából
adódna – kerék csúszik – csökkenteni kell a
fékerőt
• ABS mp-cenként 4-10 vagy több beavatkozás
• Kerék megszaladásnál vagy nyomatékot
csökkenteni vagy fékerőt változtatni
Elektronikus fékerő szabályozás
•
•
•
1. F zár, A nyit féknyomás csökken I=In
2. F és A zár fék nem változik I= In/2
3. F nyit A zár féknyomás nő I=0
Tolató radarok
• 2-3-4 érzékelőből áll
• Visszajelzés hanggal és kijelzővel
• A visszavert ultrahangot érzékeli a
processzor és számít belőle távolságot
• Általában 2,5 m-en belül szólal meg
• Néhány típus a túl szoros követési
távolságot is jelzi (5m)
Tolató radarok
ADAPTÍV SEBESSÉGTARTÓ
AUTOMATIKA (ACC)
adaptive cruise control
ACC – adaptív sebességszabályozó
• Radarral kiegészített
sebességszabályozó
• Gyorsít, lassít, fékez,
akár megállásig.
• Adófrekvencia: 76,5 GHz
• Hatótávolság: 150 m
• Vízszintes sugárzási
szög: 12°
• Függőleges sugárzási
szög: ± 4°
• Sebességtartomány:30
… 210 km/h
• Kanyarsugár: >500 m
AZ „ACC” VÁLASZTÓGOMBJA A KORMÁNY
JOBBOLDALÁN HELYEZKEDIK EL
AZ „ACC” MŰKÖDÉSÉRE UTALÓ
VISSZAJELZÉS A MŰSZERFALON
AZ ÜTKÖZÉS EREJÉT MÉRSÉKLŐ FÉKRENDSZER
(CMBS)
(Collision Mitigation Brake System–ütközés enyhítő fékrendszer)
A „CMBS” MŰKÖDÉSÉNEK ELSŐ FÁZISA
A KÖVETŐ AUTÓ TÚL GYORSAN KÖZELIT AZ ELŐTTE HALADÓ
JÁRMŰHÖZ ÉS HÁROM MÁSODPERC MÚLVA BEKÖVETKEZNE
AZ ÜTKÖZÉS:
A RENDSZER A
TÁJÉKOZTATJA
VEZETŐT
HANG
ÉS
FÉNYJELZÉSSEL
A „CMBS” MŰKÖDÉSÉNEK MÁSODIK FÁZISA
A KÖVETŐ AUTÓ A KORÁBBI HANG ÉS FÉNY JELZÉS ELLENÉRE,
TÚL GYORSAN KÖZELIT AZ ELŐTTE HALADÓ JÁRMŰHÖZ ÉS
KETTŐ MÁSODPERC MÚLVA BEKÖVETKEZNE AZ ÜTKÖZÉS:
A RENDSZER A VEZETŐT HANG ÉS FÉNYJELZÉSSEL
TÁJÉKOZTATJA, MEGRÁNGATJA A BIZTONSÁGI ÖVET ÉS ENYHE
FÉKEZÉST (0,25 g) HAJT VÉGRE
A „CMBS” MŰKÖDÉSÉNEK HARMADIK FÁZISA
A KÖVETŐ AUTÓ – AZ ELSŐ KÉT FÁZISBAN ADOTT JELZÉSEK
ELLENÉRE – TOVÁBBRA IS TÚL GYORSAN KÖZELIT AZ ELŐTTE
HALADÓ JÁRMŰHÖZ ÉS EGY MÁSODPERC MÚLVA BEKÖVETKEZIK
AZ ÜTKÖZÉS:
A RENDSZER FELKÉSZÍT A MÉRSÉKELT EREJŰ ÜTKÖZÉSRE:
HANG ÉS FÉNYJELZÉS, AZ ÖVFESZÍTŐK MEGFESZÜLNEK,
ERŐTELJES FÉKEZÉS (0,6g)!
A „CMBS” RENDSZER KIKAPCSOLHATÓ
SÁVTARTÓ ASSZISZTENS (LKAS)
(Lane Keeping Assist System)
AZ „LKAS” ÉRZÉKELI AZ ELTÉRÉST…
… ÉS AZ „LKAS” ELŐSEGÍTI A KORMÁNYMANŐVERT
Sávváltási asszisztens
A hátsó lökhárítóba épített radarokkal figyeli a kocsi
mögötti területet
Holttér-figyelés
Távfény-asszisztens
Kamera a tükörtalpban
Éjszakai vezetésnél ha van szembejövő forgalom, vagy lakott területre ér az autó,
lekapcsolja a távfényt, utána vissza.
Dinamikus kormánymű (változó áttételű)
Az áttétel mértéke
függ a
sebességtől, így
városban
manőverezni
kisebb
kormánymozdulatokkal lehet,
autópályán pedig
nagy sebességnél
finoman
irányítható az
autó.
Adaptív futóműszabályozás
• Az útfelülettől, a
menethelyzettől és
a vezető
kívánságától
függően
szabályozza a
lengéscsillapítást,
reakcióideje
néhány ezred
másodperc.
• Három beállítás
választható.
Adaptív légzsák-rendszerek
• A légzsák felfúvódása
függ a visszatartandó
ember méretétől,
helyzetétől, az ütközés
nagyságától és
irányától.
• Egy autóban akár
kilenc légzsák is lehet.
• A biztonsági öv
feszítővel van ellátva,
és az överő-korlátozó
működése is függ az
ember méretétől, amit
üléshelyzetérzékelővel figyel.
Gumiabroncsnyomás-ellenőrzés
• Figyeli a gumik belső
légnyomását, és
kiértékeli a
hőmérséklet
függvényében.
• Két rendszer is van
erre.
• Az egyik minden
kerék nyomását
külön megjeleníti a
vezető előtt, a másik
csak felhívja a
figyelmet a csökkenő
nyomásra.
„Öngyógyító” gumiabroncs
• A futófelület belső oldalára
felvitt nagyon viszkózus
polimer-réteg körülzárja az
abroncsba behatoló, max. 5
mm átmérőjű idegen testet,
és tömíti a gumit.
• A defekt miatti megállás
statisztikus gyakorisága
ritkul, meghosszabbodik kb.
500.000 km-re.
Audi Drive Select
COMFORT
• Az ilyen rendszerrel
felszerelt Audik menet
közbeni viselkedését
lehet állítani illetve
személyre szabni,
egyéni igények
szerint.
• Változik a gázpedálkarakterisztika, a
kormányzás áttétele, a
lengéscsillapítók
hangolása és az
automata váltó
kapcsolási
karakterisztikája.
AUTO
DYNAMIC
Audi drive select
individual
Motor / Getriebe
dynamic
Dynamiklenkung
comfort
Dämpferregelung
auto
Audi quattro
Torsen központi
kiegyenlítőművel, amely
igény szerint
osztja el a
hajtónyomatékot a kerekek
között.
4Motion négykerékhajtás
Haldex4 tengelykapcsoló
A tengelykapcsoló már elindulásnál zárva van, utána
szabályozottan működik.
Oda küldi a nagyobb vonóerőt, ahova szükséges a
továbbhaladáshoz.
Parkolási asszisztens
A vezető
bekapcsolja a
rendszert, az
megkeresi a
parkolóhelyet,
majd
önműködő
kormányzással
hátramenetben
beáll a helyre.
Adaptív sebességváltó-szabályozás
• Automata váltóknál
• Az előválasztó kar kétféle
előremeneti pozícióba állítható:
normál- és sportos menet. De
megvan a kézi kapcsolás
lehetősége is. (Tiptronic)
• De normál menetben megtanulja a
vezető stílusát, és ahhoz igazodva
kapcsolja a fokozatokat. Az
alapbeállítása takarékos.
• Ha a vezető stílust vált, rövid idő
alatt átáll.
Rablásgátlás
• Nem immobilizer
• Indítható a jármű, csak egy idő után leáll
• Tiltás előtt kell kiiktatni (kód, hang,
nyomógomb, kódkártya)
• Trükkös tolvajok ellen is jó (járó motor
esetére, ajtónyitásra élesedik)
Éberségi figyelő rendszer
•
•
•
•
Visszapillantó tükörbe monitort szerelnek
Sofőr szempillantását számolja
Túl kevés – álmos vezető
Szemlehunyásnál csipogás
• Alkohol teszter
• Indulás előtt a sofőr bele kell fújjon az
érzékelőbe
• Adott szint felett nem engedélyezi az
indulást
UV gravírozás
• Az alvázszámot gravírozzák bele az összes
üvegbe és karosszéria elembe + lámpák,
felnik …
• Mély kémiai maratás fedőlakkon keresztül
• Sav- és lúgálló
• Eltávolítani csakis a teljes fényezéssel lehet,
de úgy túl drága
UV gravírozás előnyei
• Értéktelenné teszi az autót a tolvajok
szemében
• Diszkrét, roncsolásmentesen eltávolíthatatlan jelölés
• Kedvező ár (20000 Ft) -2 óra
• Garancia (+4 további elem ingyenes
azonosítása)
• EUROTAX értéknövelő tényező
• MABISZ bizonyítvány
UV gravírozás
42 V-os rendszerek
42 V-os rendszerek
• Villamos motoros hajtások előnyei:
•
•
•
•
•
•
•
•
Energia csak „szükség esetén” (szervo, ABS,
szivattyúk)
Mechanikus kapcsolatok elmaradása (költség, zaj,
súrlódás)
Egyszerűbb elhelyezés és szerelés (pl.: kormányzás)
„Egyszerű” vezérelhetőség és szabályozhatóság
(programozás)
Fejlesztési költségek és idő csökkentése
Hidraulika elhagyása (recycling)
Asszisztens rendsz.-hez kedvezőbb (pl.: korm.
beavatkozás)
Komfortjellemzők javulása (memória)
Egyenértékek
• +100 kg:
• +1 kW:
• +1 kW/h:
•
•
•
•
•
+0.34 l/100 km
+1.7 l/100 km
+0.5 l
-100 W:
-50 kg
Manapság:
1900 vezeték, 3800 érintkező
3 km vezeték, 40 kg
> 100 villamos motor, μCs
42 V-os rendszerek
• 100 W villamos energia 50 kg-nak felel meg
• Hagyományos generátorok hatásfoka kb. 50
% (fordulatszámfüggő)
• Azonos teljesítmény esetén 1/3-ad áram
• 1/9-ed, vagy 1/3-ad vezetékkereszt-metszet
esetén 1/3-ad veszteség
• Vezeték keresztmetszet növelés
súlynövekedést és szerelési problémákat
okoz a térfogat-növekedés és a nagyobb
merevség miatt
• Azonnali átállás nem képzelhető el
• Izzólámpák 42 V-al nem üzemeltethetők
• Alternatív fényforrások: xenon-lámpa,
fénycső, LED, stb.
• Megoldás lehetne a helyi DC/DC
átalakító, de drága
• Érintettek az információs és
szórakoztató elektronikai eszközök
• Nem szabad megfeledkezni a
„bikázás”-ról sem
• Átmeneti megoldás a két feszültségű
hálózat
• A 14-ről 42 V-ra történő lépcsőzetes átállás
elsősorban gazdasági és gyakorlati előnyöket rejt
• Először a nagyteljesítményű fogyasztók kerülnek a
42 V-os rendszerbe
• Korábbi izzólámpák használhatók
• Idegen indítási segítség megoldott (ha az
indítómotor 42 V-os, akkor DC/DC átalakító kell)
• A 42 V-os akkut védeni kell, nehogy azzal hozzanak
létre párhuzamos kapcsolatot (kivezetések
zárlatvédelme is fontos)
• A biztonság miatt is szükséges a második akku
• A két feszültségű rendszer bonyolult
• Rövidzár lehet a két feszültségszint között is (a
kisebb áram miatt a 14 V-os biztosíték nem szólal
meg, a különálló kábelköteg nem realizálható)
• Kezdetben költségnövekedés, emiatt a bevezetés a
„felső” kategóriában várható
• Mikor lesz nyereséges az átállás?