Járművillamosság-elektronika

Az előadások a következő témára: "Járművillamosság-elektronika"— Előadás másolata:

1 Járművillamosság-elektronika
Komfortelektronika Biztonsági rendszerek 42 V-os rendszer

2 Villamos energia felhasználás
1 kW=1.34 LE Több km vezeték – buszhálózat Segédüzem ma már 6-10 kW is lehet

3 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, …

4 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

5 A rétegezett keverékképzéshez tartozó emissziótechnikai rendszer
kipufogógáz visszavezetés (tisztított gáz) 3 komponensre ható katalizátor NOx tárolókatalizátor NOx jeladó Kipufogógáz hőmérséklet-jeladó Kép: Mercedes

6 Automata sebességváltó
Főtengely szögsebesség (w) függvényében

7 Automata sebességváltó
á=w/wk (wk: kerék szög-sebessége) v=rkwk és w=áwk P=Fv=Mwη F=áηM/rk

8 Automata sebességváltó

9 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, …)

10 Motor vezérlése Fojtószelep szabályzó uv kimenőjelét az impulzusszélesség modulátor változtatja uk-t

11 Elektromos gázzal megvalósítható funkciók
Hideg motornál szabályzás Automata sebváltónál elektronikus gázelvétel váltáskor Automatikus sebesség szabályzás – tempomat Motor leállításakor a fojtószelep nyitásával a motor szellőztetése

12 E-Gas megvalósítása 1-es állás: E-gas 2-es állás: tempomat

13 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

14 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

15 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

16 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)

17 Tolató radarok

18 ADAPTÍV SEBESSÉGTARTÓ AUTOMATIKA (ACC) adaptive cruise control

19 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

20 AZ „ACC” VÁLASZTÓGOMBJA A KORMÁNY JOBBOLDALÁN HELYEZKEDIK EL

21 AZ „ACC” MŰKÖDÉSÉRE UTALÓ VISSZAJELZÉS A MŰSZERFALON

22 AZ ÜTKÖZÉS EREJÉT MÉRSÉKLŐ FÉKRENDSZER (CMBS)
(Collision Mitigation Brake System–ütközés enyhítő fékrendszer)

23 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 VEZETŐT HANG ÉS FÉNYJELZÉSSEL TÁJÉKOZTATJA

24 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

25 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)!

26 A „CMBS” RENDSZER KIKAPCSOLHATÓ

27 SÁVTARTÓ ASSZISZTENS (LKAS)
(Lane Keeping Assist System)

28 AZ „LKAS” ÉRZÉKELI AZ ELTÉRÉST…

29 … ÉS AZ „LKAS” ELŐSEGÍTI A KORMÁNYMANŐVERT

30 Sávváltási asszisztens
A hátsó lökhárítóba épített radarokkal figyeli a kocsi mögötti területet Holttér-figyelés

31 Távfény-asszisztens Kamera a tükörtalpban
Éjszakai vezetésnél ha van szembejövő forgalom, vagy lakott területre ér az autó, lekapcsolja a távfényt, utána vissza.

32 Dinamikus kormánymű (változó áttételű)
Az áttétel mértéke függ a sebességtől, így városban manőverezni kisebb kormánymozdula-tokkal lehet, autópályán pedig nagy sebességnél finoman irányítható az autó.

33 Adaptív futóműszabályozás
Az útfelülettől, a menethelyzettől és a vezető kívánságától függően szabályozza a lengéscsillapítást, reakcióideje néhány ezred másodperc. Három beállítás választható.

34 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 üléshelyzet-érzékelővel figyel.

35 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.

36 „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 km-re.

37 Audi drive select individual
COMFORT AUTO DYNAMIC Az ilyen rendszerrel felszerelt Audik menet közbeni viselkedését lehet állítani illetve személyre szabni, egyéni igények szerint. Változik a gázpedál-karakterisztika, a kormányzás áttétele, a lengéscsillapítók hangolása és az automata váltó kapcsolási karakterisztikája. Audi drive select individual Motor / Getriebe Dynamiklenkung Dämpferregelung dynamic comfort auto

38 Audi quattro Torsen központi kiegyenlítő-művel, amely igény szerint osztja el a hajtónyoma-tékot a kerekek között.

39 4Motion négykerékhajtás
Haldex4 tengelykapcsoló A tengelykapcsoló már elindulásnál zárva van, utána szabályozottan működik. Oda küldi a nagyobb vonóerőt, ahova szükséges a továbbhaladáshoz.

40 Parkolási asszisztens
A vezető bekapcsolja a rendszert, az megkeresi a parkolóhelyet, majd önműködő kormányzással hátramenetben beáll a helyre.

41 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.

42 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)

43 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

44 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

45 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

46 UV gravírozás

47 42 V-os rendszerek

48 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)

49 Egyenértékek +100 kg: +0.34 l/100 km +1 kW: +1.7 l/100 km
+1 kW/h: l -100 W: -50 kg Manapság: 1900 vezeték, 3800 érintkező 3 km vezeték, 40 kg > 100 villamos motor, μCs

50 42 V-os rendszerek 100 W villamos teljesítmény 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

51 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

52 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?