Датчик сигнализатора давления масла ДСДМ 7 страница

Датчики автоматики автомобиля

Экономайзер принудительного холостого хода

Принудительный холостой ход - 25% от времени работы двигателя коленчатый вал вращается от колес. Передача и зажигание включены, заслонка карбюратора закрыта (педаль газа отпущена, идет засасывание излишков топлива из-за повышенного значения частоты вращения коленчатого вала больше частоты холостого хода).Экономайзер содержит электромагнитный клапан в канале подачи топлива (при закрытии клапана - 5% экономия топлива). Имеется контактный датчик положения дроссельной заслонки. При закрытой заслонке контакты S разомктуты и закрыт клапан в контуре питания. При открытии дроссельной заслонки контакты замкнуты и клапан открывает канал подачи топлива.При снижении частоты вращения коленчатого вала до n=1140 об/мин сигнал датчика частоты вращения усиливается и открывает дополнительно управляющий транзистор, который включен параллельно контактам S и происходит открытие клапана в цепи топлива при закрытой дроссельной заслонке, поддерживается режим холостого хода на пониженной частоте вращения коленчатого вала двигателя:n=1500 об/мин - закрытие клапана;n=1140 об/мин - открытие клапана.

Эконометр- датчик разряжения под дроссельной заслонкой.

Темпомат- поддерживает скорость более 40 км/час при снятии ноги с педали газа.

Электромеханический регулятор дроссельной заслонки:1) система ограничения скорости - датчик скорости регулирует положение дроссельной заслонки.

2) препятствие саморазгону при спуске с горы + автоматическое управление тормозами.

Автомат рециркуляции отработавших газов- датчик разряжения на входе в двигатель,увеличивается разряжение, следовательно увеличивается подача отработавших газов.

Механическая коробка переключения передач без педали сцепления: датчик давления механических усилий, расположенный на рычаге переключения передач, сигнализирует насосу с гидровакуумным питанием цилиндра сцепления.

Автоматическая коробка переключения передач -работает на принципе гидротрансформатора (устройство преобразования частоты вращения: генератор давления + двигатель с гидравлическим управлением).Датчик частоты вращения входного вала гидротрансформатора; частоты вращения выходного вала Автоматическое поддержание постоянной частоты вращения на входном валу.

Система автоматики автомобиля BMW 745: ABS; автоматическая КПП; цифровая система управления ДВС (впрыск, опережение, электромагнитное управление газораспределением, приборный щиток с цифровой индикацией, единая оптоволоконная шина CAN-BUS. Антиблокировочная система тормозов (ABS) препятствует появлению скольжения колес по поверхности дороги. Датчик частоты вращения (прецизионный) и устройство измерения его производной.

Системы автоматики безопасности движения Датчики воздушных мешков безопасности: датчик ускорения до 50 g (основным является центральный - в центре автомобиля). Его сигнал поступает на МК + сигнал с контактного датчика удара (элементы "И").Емкостной датчик ускорения - два фиксированных и один подвижный элемент. Синхронный демодулятор 400-1000 Гц - полоса прохождения частот, используется искусственное механическое воздействие (вибратор).

Датчик положения рук на руле

Датчик малых ускорений ±5g.

Управляемая система подвески: регулирование плавности хода при наезде на бугор за счет поглощения энергии газовым демпфером; регулирование чувствительности системы к ударам; регулирование и подавление вибраций; регулирование чувствительности к скорости; регулирование и выравнивание наклона; регулирование продольного положения автомобиля; регулирование и стабилизация минимального значения клиренса; регулирование усилия торможения; снижение расхода топлива при движении по пересеченной местности. Датчики: скорости вращения колес; высоты на задних и передних колесах; угловое положение рулевого колеса (оптический); давления в гидравлической систем; температуры. Индикаторы и управляющие переключатели: ключ выбора высоты подвески; выключатель регулирования высоты подвески; переключение степени демпфирования колебаний ("комфорт", "спорт"); световой индикатор отсутствия контроля высоты подвески; индикатор контроля высоты подвески. Исполнительные органы: электромеханические или пневматические устройства.

Лекция29

ОРГАНИЗАЦИЯ МУЛЬТИПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ:

Мультиплексная система автомобиля предназначена для скоростного обмена информационными потоками между управляющими электронными устройствами по каналу, называемому шиной. В современных системах по шине обычно циркулируют цифровые сообщения, содержащие информацию, команду или запрос. В идентификаторе сообщения может содержаться адрес реального получателя либо адрес условного (виртуального) получателя. Ана­лизируя последний, микроконтроллеры соответствующих управляющих бло­ков принимают решение о чтении данного сообщения в случае необходимо­сти получения содержащейся в нем информации, то есть сообщение с подоб­ным идентификатором не имеет конкретного адресата.

Тенденции развитиямультиплексных систем европейских автомобилей на примере модели Cit­roen CS французского автомобильного концерна PSA: Citroen С5 содержит на своем борту четыре мультиплексные сети, об­менивающиеся информацией через интеллектуальный сервисный модуль BSI (Built-in Systems Interface). В роли внутрисистемной выступает высоко­скоростная сеть CAN (Controller Area Network), хорошо зарекомендовавшая себя и широко распространившаяся. CAN отличается высокой скоростью пе­редачи данных ввиду своих функциональных особенностей, отличной поме­хоустойчивостью и надежностью. В основной сети CAN Ситроена действуют шесть условных блоков: микропроцессорная система управления двигателем, блоки управления АКП, ABS, ESP, гидропневматической подвеской, блок контроля угла поворота руля. Скорость передачи информации в дан­ном случае составляет 250 кбит/с.

Другие три сети являются локальными и работают на основе сети VAN (Vehicle Area Network), которая была разработана совместными усилиями французских автомобильных концернов. Сеть VAN приемлемо использовать только в электронных системах управления вспомогательных устройств и комфорта автомобиля.

На шине VAN CAR 1 установлены: контроллеры подушек безопасно­сти, датчиков дождя и освещения, системы подрулевых переключателей и фар. VAN CAR 1 обеспечивает функционирование ряда вспомога­тельных устройств, имеющих относительно высокий приоритет работы и, следовательно, нуждающихся в достаточно скоростной передачи дан­ных.

VAN CAR 2 работает на невысокой скорости 62,5 кбит/с и обслуживает контрольные и управляющие блоки левой и правой передних дверей, систе­мы топливных присадок (для автомобилей с дизельными двигателями), люка, охранной сигнализации. К четвертой сети, называемой VAN COMFORT, подключается множество контроллеров сферы комфорта, число которых за­висит от уровня оснащения автомобиля. В соответствии с этим, объем потока сообщений высок и скорость их передачи составляет 125 кбит/с. К сфере комфорта относятся: центральный дисплей бортового компьютера, прибор­ная панель, аудиосистема с подрулевым управлением, парковочная система, климат-контроль и кондиционер, блок навигации и т.д.

Отличительной особенностью мультиплексной системы ав­томобиля Citroen С5 является то, что все четыре сети автономны. Поэтому в случаях нарушения связи (отказа) со связующим блоком BSI или каким-либо контроллером, когда определенные устройства соответственно перестают получать необходимые данные, эти устройства и автономные сети продол­жают свою работу в аварийном режиме.

Мультиплексная система обновленного в 2004 году Citroen С5 (С5ХЗ) претерпела ряд изменений. Теперь все сети нового автомобиля организованы на основе сетевого протокола CAN, что дает возможность расширить унифи­кацию мультиплексных микроконтроллеров. Скорость и качество передачи информации значительно возросли, так как интеллектуальный сервисный модуль BSI оказался избавлен от задач перевода данных из среды CAN в VAN (и наоборот). Произошли некоторые структурные изменения: BSI при­обрел ряд новых функций, перераспределены обязанности контуров сетей. На Citroen CSX3 устанавливаются дополнительные контроллеры следящих электронных систем поворота фар, пересечения сплошной линии дорожного полотна и др.

Мультиплексные системы европейских автомобилей становятся все совершеннее и достигают все более высоких уровней эконо­мии за счет унификации бортовой мультиплексной электроники.В свете нарастающей потребности перехода к гибридным силовым установкам авто­мобилей и тенденций оснащения концептуальных (по сути, предсерийных) автомобилей электронными органами управления без механических связей следует ожидать расширения унификации и роста производительности муль­типлексной системы автомобиля.

ТАХОГРАФ ДЛЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ СЕМЕЙСТВА«КАМАЗ»

Микропроцессорный тахограф «Спутник-МПТ», разработанный кафедрой АТЭО Тольяттинского Государственного Университета по специальному заказу автопредприятия АО «АвтоВазТранс».Данная модель тахографа предназначена для установки на автомобили семейства КАМАЗ. В связи с тяжелыми условиями эксплуатации к тахографу как и прочим устройствам автомобильной электроники предъявлены осо­бые требования в соответствии с ГОСТ 3940-84 и РТМ 37.003.031-81.

Весь комплект МПТсостоит из трех блоков: базовый модуль, картридж и интерфейсный.Базовый модуль является системой сбора информации с комплекса дат­чиков и передачи ее в картридж. Он расположен в кабине водителя под пане­лью, расположенной между щитком приборов и вещевым ящиком. Базовый модуль представляет из себя алюминиевый корпус, имеющий на лицевой по­верхности углубление для установки туда картриджа. После установки кар­тридж закрывается металлической дверцей, с помощью внутренних меха­низмов дверь защелкивается и не может быть открыта механически. Откры­тие производится внутренним электромагнитом при наборе правильного кода на клавиатуре, которая расположена на передней панели базового модуля. Клавиатура состоит из двух светодиодов. При неправильном вводе на кар­тридж записывается информация, что была произведена неудачная попытка получить доступ к картриджу. Код базового модуля может быть изменен при техническом обслуживании. Доступ к картриджу может получить только специализированный обслуживающий персонал.

Картридж является запоминающим устройством МПТ. Он представля­ет из себя небольшую монолитную пластмассовую коробочку в форме па­раллелепипеда с отверстиями по краям. В отверстия вводятся направляющие штифты базового модуля для четкой фиксации картриджа во время движения автомобиля. Отличительной особенностью тахографа «Спутник МПТ» от зарубежных аналогов является отсутствие любых электрических контактов между картриджем и базовым модулем. Обмен данными между ними проис­ходит через оптический канал связи, а питание электрических цепей кар­триджа осуществляется подачей на него электромагнитного излучения.

Таким образом, при данном виде связи отпадают проблемы связанные с коррозией или механическим износом электрических контактов, картридж является автономной системой, не имеющей непосредственной связи с внеш­ним миром, что существенно повышает надежность информационного носи­теля картриджа.

Основным блоком картриджа МПТ является запоминающее устройство (ЗУ), которое должно иметь большой объем памяти и быть энергонезависи­мым. Бесспорным лидером энергонезависимых ЗУ в настоящее время являет­ся продукт фирмы Intel-FLASH память. Микросхема FLASH памяти 28F008SA выполнена на основе К-МОП технологии, имеет словарную орга­низацию (длина слова-8 бит) и объем памяти 1 Мбайт и выше. Тахограф мо­жет непрерывно записывать в картридж параметры о состоянии автомобиля не менее чем 1,5 месяца, что позволяет использовать тахограф «Спутник-МПТ» на автопоездах сверхдальнего следования.

Экономистами было подсчитано, что внедрение тахографа позволило значительно увеличить экономическую эффективность автопоезда. Доходы только одного этого автопоезда возросли на 31%, чистая прибыль, которую получило предприятие увеличилась на 8,1% после того, как поставили тахо­граф. Таким образом, один тахограф окупится предприятию за полтора - два месяца. И теперь используя автомобиль более экономично, рационально, предприятие будет получать дополнительные доходы.

Лекция30 СИСТЕМА КРУИЗ-КОНТРОЛЬ ДЛЯ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ НА ОСНОВЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА PIC18F452

Система круиз-контроль для оте­чественного легкового автомобиля на основе микроконтроллера PIC18F452 фирмы Microchip. Особенностью системы является электронный привод пе­дали газа с датчиком, выдающим информацию в цифровом коде - 6 бит, что соответствует фиксации педали газа в 64 позициях. Разработана программа для управления шаговым двигателем привода дроссельной заслонки. Flash-память программ микроконтроллера PIC18F452 фирмы Microchip - 32 килобайта, оперативная память - 1536 байт. Для по­строения простейшей системы круиз-контроль эти параметры являются из­быточными, однако этот вариант выбран по причине возможного усовершен­ствования конструкции в дальнейшем. Например, возможно использование свободных ресурсов для оперативного тестирования таких систем, как управление впрыском и зажиганием. Возможности этого микроконтроллера позволяют выдавать на жидкокристаллический экран бегущей строкой ин­формацию о сбоях в работе различных систем автомобиля.

Предлагаемая система круиз-контроль может работать в двух режимах: управляемое водителем движение с переменной скоростью и движение с по­стоянной заданной скоростью, которую поддерживает микроконтроллер и автоматический привод дроссельной заслонки. В первом случае используется электронный привод от педали газа к дроссельной заслонке. Во втором движению автомобилю система автоматически изменяет положение дроссельной заслонки для поддержания скорости на заданном уровне. Предусмотрена возможность звуковой индикации предупреждения водителя о необходимо­сти переключения передачи в механической коробке передач.

ИЗМЕРИТЕЛЬ РАСХОДА ТОПЛИВА

Для обеспечения необходимой устойчивости систем управления авто­мобилями необходимо внедрение точных методов контроля топлива. Интен­сивные исследовательские и конструкторские разработки последних лет за рубежом привели к созданию ряда приборов для измерений расхода топлива транспортных средств. В настоящее время в этих приборах используются три основных типа датчиков: турбинный, термоанемометрический, шарикоцир-куляционный.

Рабочие характеристики турбинных датчиков в сильной степени зави­сят от качества изготовления, состояния и качества градуировки. Можно обеспечить точность около 1-2%. Однако сигнал искажается из-за большой турбулентности и значительных градиентов скорости потока. Ниж­ний предел измерения определяется порогом страгивания крыльчатки, кото­рый меняется по мере износа опор. Существенное достоинство этих датчиков - быстродействие (время запаздывания несколько миллисекунд), высо­кая точность, нечувствительность к изменению пространственной ориен­тации. Основной недостаток - изменение температуры и давления окружаю­щей среды сопровождается изменением плотности и вязкости топливных па­ров. Изменение плотности вызывает изменение движущего момента и сказывается на показаниях прибора. С уменьшением плотности уменьшается частота вращения турбинки и возрастает порог чувствительности.

К достоинствам термоанемометрического датчика относятся: низкое сопротивление, быстродействие, высокая чувствительность и стабильность небольшие габариты, относительная простота конструкции, обеспечивающая высокую надежность. Недостатки - зависимость показаний от температуры и плотности топливной смеси, быстрое старение чувствительного элемента.

Достоинства шарикоциркуляционных датчиков - простота конструк­ции, отсутствие изнашиваемых подшипников. Но их показания очень сильно зависят от вязкости среды, очень большая нелинейность, износ шариков и дорожек.

Разработана конструкция прибора для измерения расхода топ­лива транспортных средств с поворотной лопастью.

На участке магистрали размещается миниатюрный датчик с поворот­ной лопастью, на которую воздействует гидродинамическое давление топ­ливных паров. Отверстия на лопасти устраняют возможные вибрации чувст­вительного элемента. Расход определяется по углу поворота лопасти. В дан­ном датчике верхний конец лопасти жестко закреплен. Под действием дина­мического давления потока лопасть не поворачивается, а работает на изгиб, противодействующий момент образуется силами упругости лопа­сти.

Анализ показал, что наиболее перспективной конструкцией датчика для измерения расхода топлива является прибор с плоской пружиной. Эта пружина легко изготавливается, надежна в эксплуатации, обладает малыми габаритами. Достоинства: простота устройства и надежность в работе при высоких температурах и веществ с агрессивными свойствами, малая инерци­онность, отсутствие сухого трения, неподверженность к вибрации автомоби­ля. Датчик прост и компактен, приведенная погрешность не превышает ±1 %.

Для дальнейшей обработки сигнала непосредственно с деформируемо­го элемента на лопасти размешаются тензорезисторы. Корпуса тензорезисто­ров надежно изолированы.

На основе предлагаемой конструкции расходомера возможно изготов­ление сигнализатора, который в случае повреждения топливных магистралей выдает сигнал для перекрытия трубопровода клапаном.

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КЛАССА PCNC И ИХ ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЗАДАЧАМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ

В настоящее время активно развиваются системы многофункциональ­ные модульные системы управления на базе мощных ЭВМ, которые относят­ся к классу PCNC-систем. Эти системы обладают мощными вычислительны­ми ресурсами и аппаратными возможностями, а также обеспечиваются спе­циализированными средами разработки. Эти системы являются самыми под­ходящими для построения на их базе средств активного и пассивного кон­троля и измерений, которые легко встраиваются в технологические процес­сы. Крайне важно то, что эти системы позволяют не только получать инфор­мацию с измерительных датчиков, но и хранить и обрабатывать ее.

В качестве языка программирования стандартом де-факто стал язык G (Джей), который обеспечен средами разработки от ведущих мировых произ­водителей, а также является самым подходящим языком для инженерного программирования автоматизированных измерительных систем. На языке G система PCNC программируется как единое целое, т.е. имеются развитые средства параллелизма. При этом операционной системой может являться любая из поддерживаемых производителями аппаратной платформы и про-граммного комплекса среды разработки, в том числе и ОС семейства Win­dows, Linux и Mac OS.

В среде программирования G имеются обширные библиотеки функций для ввода/вывода, обработки, анализа и визуализации сигналов, контроля и управления технологическими объектами, статистического анализа и ком­плексных вычислений.

В качестве аппаратных устройств сопряжения ЭВМ с источниками сигналов (аналоговыми измерительными датчиками) используются специализированные модули, большинство из которых построены на базе цифровых сигнальных процессоров (ЦСП, DSP - Digital Signal Processor). Мировым ли­дером в области разработки и производства DSP является компания Analog Device Inc. Модули на основе DSP позволяют перенести часть обработки сигнала на борт модуля, что очень удобно при решении задач с обратной свя­зью (DSP управляет работой модуля и пересылкой данных на ЭВМ).

Была применена PCNC-система для автоматизации лазерной измерительной системы, в которой в качестве модуля сопряжения был при­менен универсальный высокоточный модуль на базе ЦСП ADSP-2185M. На­писанная на G программа представляет собой измерительную систему и предназначена для считывания сигналов с лазерного позиционно-чувствительного датчика через АЦП-канал модуля.

Структурная схема G-программы для одного измерительного канала показана на рисунке 119. С помощью подчиненного виртуального инструмента DEV_REG_UNl_ALLOC выделяем память для структуры DEV_REG_UNI, дескриптора модуля, в котором будет содержаться служеб­ная информация после вызова функции OpenLDeviceO, которая и заполняет дескриптор такими параметрами, как номер прерывания, тип ЦСП, базовый диапазон ввода вывода и т.п. SLOT_PARAM_ALLOC выделяет память для структуры, в которой содержится информация о драйвере модуля. С помо­щью подинструментов DEV_REG_UNI_PARAM_access и SLOT_PARAM_access выводим часть полученной информации на главный виртуальный инструмент. Функцией LoadBiosl450 загружается БИОС в DSP модуля. Функция PlataTest_1450 тестирует модуль на работоспособность. Подинструмент PI.ATA_DESCR_1450_ALLOC выделяет память для струк­туры PLATA_DESCR_1450. В структуру PLATA_DESCR_1450 загружаем калибровочные коэффициенты, которые записываются во флэш-память на заводе-производителе с помощью функции readPlataDescr_l4500- Функцией FillADCParameters_1450 инициализируем АЦП и заполняем структуру adcPar необходимыми параметрами для сбора данных, такими, как параметры син­хронизации, кол-во и номера каналов, по которым будут собираться данные и размер буфера модуля. В функции RequestBufFer выделяем под буфер обмена 100000 байт. Вызов этой функции настраивает модуль на заданные парамет­ры ввода данных, устанавливает размера буфера, задает интервал генерации прерываний,передает приложению адреса буфера в оперативной памяти и переменной синхронизации.

Рис.119 Структурная схема G-программы для одного измерительного канала

Далее главный цикл программы. Функция InitStartOevice инициализи­рует переменные перед началом сбора, а функция StarU.Device запускает сбор данных в буфер на модуле. Функция GetSyncData отслеживает заполне­ние буфера ло определенного размера, после чего функция StopLDevice пре­кращает забор данных. После завершения сбора данных данные забираются из буфера функцией GctDauFromBuiTer помещаются в созданный (наш) буфер, откуда затем выводятся на экран. Цикл продолжает работу до тех пор, пока не будет нажата кнопка стоп, после чего функция Close!.Device закры­вает драйвер.

Описанная система автоматизации измерений была применена для экс­периментального исследования лазерной измерительной системы с двумя оп­тически обращенными каналами и показала высокую точность и удобство использования.

ЛАЗЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ

От пара­метров вибраций в значительной степени зависит точность реализации тех­нологических процессов. Существует много способов для измерения параметров вибраций. Сре­ди них перспективными являются с (опорные) лазерные измерительные системы.Осесимметричные лазерные системы в их аппаратной реализации просты и надежны, но они не получили широкого применения прежде всего из-за от­носительно низкой стабильно­сти измерения, обусловленной нестабильно­стью диаграммы направленности лазерных источников излучения. Применение лазерных измерительных систем с двумя оптически обра­щенными каналами (ЛИС ДОК) устраняют этот недостаток, повышая точ­ность измерения в десятки раз.Классификация лазерных измерительных систем с двумя оптически обращенными каналами для контроля и управления параметров вибраций (лазерные виброметры с двумя оптически обращенными каналами –ЛВ ДОК), приведена на рис. 120.В соответствии с классификацией, ЛВ ДОК делятся на две большиегруппы:- ЛВ ДОК для измерения линейных вибраций,- ЛВ ДОК для измерения угловых вибраций. В свою очередь каждая из этих больших групп делится на две большие подгруппы:- ЛВ ДОК с одним позиционно-чувствительным фотоприемником,- ЛВ ДОК с двумя позиционно-чувствительными фотоприемниками. Далее каждая из этих подгрупп разделяется на три подгруппы, одна из которых строится с отражателем, другая - без отражателя, а в третьей ис­пользуется отражение лазерного излучения непосредственно от поверхности контролируемого объекта.

Рис.120 Классификация лазерных измерительных систем

Таким образом в квалификационной таблице можно выделить следую­щие четыре подгруппы ЛВ ДОК: ЛВ ДОК с одним ПЧФ без отражателя, ЛВ ДОК с одним ПЧФ с отражателем, ЛВ ДОК с двумя ПЧФ без отражателя, ЛВ ДОК с двумя ПЧФ с отражателем.Разработана лазерная измерительная система, которая обеспечивает повышение точности измерения амплитуды, частоты, фазы и формы колебания деталей и технологиче­ских конструкций автоматизированного производства за счет стабилизации диаграммы направленности лазера.

Структурная схема изображена на рисунке121, где:1 - лазерный источ­ник излучения (газовый или полупроводниковый), 2 - оптический отража­тель, 3 - позиционно-чувствительный фотоприемник, 4 - усилитель мощно­сти электрического сигнала, 5 - шинный усилитель, 6 - ЭВМ, 7 - осцилло­граф (самописец), 8 - объект измерения.

Рис.121 лазерная измерительная система

ИНТЕРФЕЙСНЫЙ БЛОК СВЯЗИ ЛАЗЕРНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С ЭВМ НА ОСНОВЕ МИКРОПРОЦЕССОРА PIC16F87

Интерфейсный блок связи автоматизированных лазерных измеритель­ных систем с двумя оптически обращенными каналами (ЛИС ДОК) с ЭВМ можно сконструировать на основе микропроцессора типа PIC16F876 производ­ства фирмы «Микрочип» (США). Данный процессор является автономной сис­темой, состоящей из блоков ОЗУ, ЭСПЗУ, аналого-цифрового преобразователя, асинхронно-последовательного приемопередатчика, синхронно-последовательного приемопередатчика, узла компараторного преобразования, 20-ти портов ввода-вывода. Процессоры семейства PIC нашли широкое приме­нение в преобразовательных устройствах, блоках и модулях сопряжения, авто­номных микроконтроллерных системах, а также для управления интерфейсами приема-передачи информации. По сравнению с другими аналогичными процессорами, например, процессорами фирмы «АопеЬ», процессоры Р/С имеют меньшую цену, более просты в программировании, обеспечены широким набо­ром средств отладки и русскоязычной документацией. Функциональность про­цессоров PIC вполне достаточна для решения поставленной задачи.

Система состоит из ТТЛ-преобразователя для сопряжения блока с ПЭВМ, процессора PICI6P87 (сердцем процессора является 16-ти разрядная «RISC»-система), тактового генератора, стабилизированного кварцевым резонатором с частотой 10МГц. После подачи напряжения питания происходит принудитель­ный сброс ЦПУ и запуск программы, находящейся в ЭСПЗУ (флеш) с «нулевого адреса». Система соединяется с ПЭВМ и обрабатывает данные посредством асинхронного протокола RS-232, работающего со скоростью 19200 бот/сек, дан­ные из процессора попадают в ТТЛ преобразователь, оттуда в командный порт ПЭВМ (COM PORT).Программа выполняет следующую последовательность операций:1. Настройка скорости АСПП и настройка АЦП.2. Получение 10-ти бит данных с блока АЦП.3. Передача старших двух бит.4. Передача младших восьми бит.5. Переход к пункту 2.

Система применяется для преобразования аналогового, многоуровневого сигнала автоматизированных ЛИС ДОК в цифровой вид и последующую пе­редачу полученных данных на ПЭВМ и систему УЧПУ. Данные с ПЭВМ специализированными программными средствами можно преобразовывать в графический вид (графики осциллограмм), обрабатывать на математическом процессоре, например с помощью программы MathCAD.Структурная схема устройства приведена на рис. I19.Разработана программа на языке Ассемблера микропроцессоров семей­ства PIC, осуществляющая выше указанные функции.

ОБЗОР СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВЕСКОЙ АВТОМОБИЛЯ

Огромную роль на комфортабельность, управляемость и безопасность оказывает подвеска автомобиля. Подвеска это совокупность устройств, кото­рая обеспечивает упругую связь кузова с колесами. Она служит для сниже­ния динамических усилий передаваемых на кузов (гашения энергии ударов), оптимального затухания колебаний вызываемых этими нагрузками и для ре­гулирования положения кузова во время движения. Можно сформулировать основные требования предъявляемые к под­веске автомобиля:- упругая характеристика подвески должна обеспечивать высокую плавность хода и отсутствие ударов в ограничители хода, противодейство­вать кренам при повороте, «клевкам» при торможении и разгоне автомобиля;- кинематическая схема должна создать условия для возможного мало­го изменения колеи и углов установки колес, соответствие кинематики колес кинематике рулевого привода, исключающее колебания управляемых колес, вокруг оси поворота;- оптимальная величина затухания колебаний кузова и колес;- надежная передача от колес кузову или раме продольных и попереч­ных усилий и моментов;- малая масса элементов подвески и особенно неподрессоренных час­тей;- достаточная прочность и долговечность деталей подвески и особенно упругих элементов, относящихся к числу наиболее нагруженных частей под­вески.

Не управляемая подвеска в среднем удовлетворяет этим требования. Но с ростом требований к комфортабельности и управляемости особенно при высоких скоростях, производители автомобилей начали внедрять управ­яемые подвески. Условно можно разделить их на три основных типа. К первому относятся подвески с принудительным управлением жесткостью и кли­ренсом, назовем их регулируемыми. Ко второму типу относятся подвески, управление параметрами которых осуществляется с помощью микропро­цессора в зависимости от дорожных условий, назовем их адаптивными. Адаптивная подвеска практически полностью исключает «клевки» при тор­можении и разгоне, устраняет крены при поворотах. Наконец третий тип са­мый прогрессивный и дорогостоящий- в нем управляющая информация по­ступает с датчиков на каждом колесе и обрабатывается контроллером, кото­рый изменяет параметры упругих элементов с очень малой задержкой (мил­лисекунды). Этот тип назовем активной подвеской. В активной подвеске мо­жет применяться также системы упреждения, заранее сканирующие профиль дороги, она позволяет повысить комфортабельность автомобиля в среднем на 20%.

В качестве управляемых упругих элементов применяют пневморессоры (телескопические - «Citroen» или с резинокордными оболочками - у «ос­тальных» производителей») совместно с амортизаторами, которые также управляются контроллером. Давление в рессорах поддерживается специаль­ным компрессором и лежит обычно в пределах от 1.5 до 9 бар в зависимости «от обстановки» (для легковых автомобилей). Жесткость регулируется за счет изменения объема поглощающего агента (воздух, азот). Существует за­висимость жесткости пневморессоры от частоты колебаний. С ростом скоро­сти подвеска становится жестче. Чтобы изменять скорость затухания колеба­ния перепускные отверстия в амортизаторах делают с переменным сечением, величина которого задается контроллером. О положении кузова и характере его изменения позволяет судить система датчиков. Сигналы поступают от датчика вертикального и продольного ускорений, высоты, угла и скорости поворота руля, оборотов двигателя и степени открытия дроссельной заслон­ки, датчиков скорости автомобиля, усилия нажатия на педаль тормоза, выбо­ра водителем положения кузова. Система поддерживает кузов автомобиля в неизменном состоянии независимо от статической нагрузки и возникающих во время движения динамических нагрузок, уменьшает дорожный просвет на высоких скоростях, улучшая аэродинамику и снижая тем самым расход топлива, ме­няет частоту колебаний, улучшая плавность хода, устойчивость и управляе­мость автомобиля.

Дата добавления: 2014-01-14