1.5.Системи керування автомобілем включають:

Підсистема одержання інформації:

- від датчиків транспортного засобу (ТЗ);

- від датчиків і зовнішніх джерел «автомобіль - інфраструктура», «автомобіль-автомобіль»;

Підсистема обробки інформації;

Підсистема автоматичного керування автомобілем.

Система автоматичного керування автомобілем з штучним інтелектом може включати:

1. ABS

2. ESP

3. Brake assist

4. Противобуксовочная система

5. BBW - Система гальмування «по проводам»

6. AFS - Активне рульове керування

7. ARP - система запобігання перекидання

8. Активна підвіска

9. Круїз-контроль

10. Адаптивний круїз-контроль

11. Система запобігання зіткнень

12. Автоматичне керування світловими приладами

13. Автоматичне керування склоочисниками

1.6.Системи інформації водія:

Підсистема одержання інформації:

- від датчиків автотранспортного засобу;

- від датчиків і зовнішніх джерел «автомобіль - інфраструктура», «автомобіль-автомобіль»;

Підсистема обробки інформації;

Підсистема доведення інформації до водія.

Системи інформації водія й пасажирів можуть включати:

1. Система моніторингу водія

2. Система навігації

3. Система контролю смуги руху

4. Система інформування про перевищення швидкості

5. Система розпізнавання дорожньої інформації (знаків, табло, світлофорів, затори, метеоумови і т.п.)

6. Система виявлення невидимих перешкод

7. Одержання повідомлень про стан дорожньої інфраструктури

8. Інформація про технічний стан:

- без передачі інформації;

- с передачею інформації

9. Система попередження про можливості перекидання RSC

10. Система виявлення пішоходів

1.7.Системи збору й передачі інформації:

Підсистема одержання інформації:

- від датчиків автотранспортного засобу;

- від датчиків і зовнішніх джерел «автомобіль - інфраструктура», «автомобіль-автомобіль»;

Підсистема зберігання інформації;

Підсистема передачі інформації зовнішнім споживачам «автомобіль-інфраструктура» , «автомобіль-автомобіль».

Система збору й передачі інформації інфраструктурі може включати:

1. Тахограф:

- без передачі інформації;

- с передачею інформації;

2. Чорний ящик:

- без передачі інформації

- с передачею інформації

3. Виклик аварійних служб при ДТП

4. Ідентифікація ТЗ і вантажу

5. Передавач місцезнаходження

6. Система електронного платежу

1.8.Електронні системи керування автомобілем зі штучним інтелектом:

1.8.1.Системи керування гальмуванням

Електронні гальмівні системи: ABS, BA, DBC, EBS, EBV, НАС, HAH.

Слугують для виключення блокування коліс при гальмуванні, незалежно від ступеня натискання на педаль гальм, стану дорожньої поверхні та забезпечення керованості при гальмуванні і стійкості руху при використанні сумісно з системами стабілізації руху.

Система підвищує стійкість при гальмуванні, забезпечує можливість зміни траєкторії при гальмуванні й у деяких випадках зменшує гальмовий шлях (на слизьких дорожніх покриттях до 10-15%). Може служити джерелом інформації про швидкості автомобіля, стан дорожнього покриття.

ABS - Антиблокувальна система (АБС, ABS), нім. antiblockiersystem англ. Anti-lock Brake System або Anti-skid system — допомогаюча уникнути блокування коліс транспортного засобу при гальмуванні. Основне призначення системи полягає в тому, щоб запобігти втраті керованості транспортного засобу в процесі різкого гальмування й виключити ймовірність його неконтрольованого ковзання. У цей час АБС, як правило, є більше складною електронною системою гальмування, що може містити в собі антипробуксовочну систему, систему електронного контролю стабільності, а також систему допомоги при екстреному гальмуванні. АБС установлюється на легкових і вантажних автомобілях, мотоциклах, причепах, а також на колісному шасі літаків.

У сучасні АБС входить система самодіагностики, що контролює роботу всіх компонентів системи по їхніх фізичних параметрах. Система самодіагностики запалює лампу несправності АБС на приладовій панелі й записує відповідний код несправності на згадку блоку керування. Після визначення несправності даний компонент виключається з роботи системи, або вся система перестає працювати, а гальмова система продовжує працювати.

Конструкція АВS(Anti-Lock Brake System) включає:

Датчики, електронасос, акумулятор тиску, блок електромагнітних клапанів, модулятори і блок керування та виконавчі органи.

Принцип дії

Датчики на усіх колесах постійно вимірюють кутову швидкість обертання коліс. Якщо частота обертання окремого колеса різко зменшується, керуюча електроніка подає сигнал про небезпеку блокування і тиск у відповідному трубопроводі гідравлічного привода гальмівного механізму зразу же знижується і потім знову підвищується не доходячи до границі, за которою починається блокування колеса. Процес може повторятися декілька раз у секунду, а пульсація педалі гальм підтверджує,

що система АВS працює.

 BAS - Гальмовий асистент (англ. Brake Assist System (BAS) «догальмовувач») - автомобільна електронна система, що аналізує швидкість зусилля, що прикладає водій, до педалі гальма. У випадку, якщо до педалі гальма прикладено велике та різке зусилля то спрацьовує гальмовий асистент, що розвиває максимально можливе зусилля, поза залежністю від реакції водія. Спрацьовування даної системи сприймається водієм, як «провал» педалі гальма. Застосування системи обумовлене результатами дослідження, проведеними компанією Mercedes-Benz, у ході якого виявилося, що в критичній ситуації водій дуже часто натискає на педаль гальма різко, але недостатньо сильно.    Система BA (Brake Assist) встановлюється тільки на автомобілях з АВS, ідентично: BAS, PA або PABS, EBA (Electronic Brake Assist) — системи для екстреного гальмування. Електронна система керує тиском рідини у гідравлічній гальмівній системі.

Система DBC представляє собою додаток до системи динамічного

контролю стійкості (DSC). Система DBC прискорює та посилює процес наростання тиску в гідравлічному приводі гальм у випадку негайного гальмування і забезпечує мінімальний гальмівний шлях, навіть при недостатній силі натискання на педаль гальм.

BBW (Brake by Wire)-Система гальмування з використанням електромережі;

Перспективна гальмова система, у якій керування гальмуванням здійснюється електронікою (по проводам), а силова, виконавча частина може бути гідравлічної, пневматичної або електричної.

EBS (Electronic Braking System) - Електронна система гальмування у якій педаль гальм не має механічного зв’язку з гальмівними механізмами. Переміщення педалі перетворюється у електричний сигнал, що направляється до блоку керування. Після аналізу інформації від різних датчиків (навантаження, швидкості, поперечного прискорення, кута повороту рульового колеса), електронний блок самостійно дає команду виконавчим механізмам, що регулюють тиск у контурах гальмівної системи.

HAH (Handbrake with Automatic Hold) - Система автоматичного керування стоянковим гальмом. Включення стоянкового гальма здійснюється натисканням на кнопку, або автоматично при частих зупинках та рушанні на підйомі.

EMF – Електронне автоматичне стоянкове гальмо з удосконаленою функцією Autostop і Hillhold, які гарантують нерухомість автомобіля, а гальмівна педаль. Електронне стоянкове гальмо EMF – гальмо, що приводиться у дію натисканням на кнопку на панелі приладів та автоматично відключається при натисканні на педаль подачі палива.

НАС - Системи виключення скочування автомобіля при рушанні на підйомі та виключення скочування при зупинках на дорогах під ухилом.

HDC (Hill Descent Control) — система автоматичного пригальмовування на спуску; Устатковуються всі повноприводні автомобілі BMW. Включається при перевищенні визначеної швидкості та автоматично гальмує та стабілізує автомобіль, виключаючи блокування коліс. Швидкість руху змінюється силою натискання на педалі гальм або подачі палива та за допомогою кнопок круїз-контролю.

Рис. 1. Схема електронної гальмівної системи ESP:

1 — гідравлічний агрегат з насосом та клапанами, який забезпечує разом з гідровакуумним підсилювачем гальм необхідний тиск у системі;

2 — датчики числа обертів коліс; 3 — датчик кута повороту рульового колеса; 4 — датчики гасіння і поперечного прискорення; 5 — електронний блок керування двигуном; 6 — привод системи керування подачею палива;

7 — паливні форсунки; 8 — електронний блок керування ESP; 9 — датчик положення педалі подачі палива.

EBV - Система електронного розподілу гальмівних сил з обладнанням, яке входить до ABS п’ятого покоління, що контролює всі колеса та регулює гальмівне зусилля з ступенем натискання на педаль гальм та завантаженістю автомобіля. Принцип дії заключається у строго дозованій гальмівній силі на кожному колесі. Кожне колесо гальмує індивідуально, а датчики та мікропроцесор оцінюють по багатьом параметрам стан автомобіля у реальному масштабі часу та завбачають заноси і забезпечують максимальну ефективність гальмування при любих дорожніх умовах та навиках водіння водія.

SBC (Sensotronic Brake Control) - покращена електронна система керування гальмами після АБС, ESP і Brake Assist.

Принцип дії При натисканні на педаль гальм мікрокомпютер з допомогою інформації від різних систем і датчиків оцінює швидкість переносу ноги з педалі подачі палива на педаль гальм, силу натиску на педаль, включену передачу, особливості дорожнього покриття, траєкторію руху, швидкість та прискорення, навантаження автомобіля і інші параметри. В результаті видається оптимальне гальмівне зусилля на кожне колесо.

EBD - Система розподілу гальмових зусиль (англ. Electronic brakeforce distribution) є продовження розвитку системи ABS. Інженерами було замічено, що при гальмуванні основна маса навантаження лягає на передні колеса, у той час як тиск на задні слабшає. Це може привести до тому що задні колеса можуть заблокуватися. Ця проблема вирішується двома способами: автоматичним регулюванням чинності тиску колодок на диски й зменшенням розмірів гальмових дисків задніх коліс. У деяких автомобілях дана система застосовується й при гальмуванні в повороті, коли центр мас автомобіля переноситься убік коліс идущих по зовнішньому радіусі. У цьому випадку гальмові зусилля розподіляються не тільки між осями але й між колісьми.

EBD (Electronic Brake Distribution) з допомогою електроніки розподіляє гальмівні зусилля по осях автомобіля; Електронна система (ЕВD) розподілу гальмівного зусилля за допомогою антиблокувальної або антибуксувальної системи оптимально розподіляє гальмівні зусилля між колесами, забезпечуючи ефективне гальмування та стійкість автомобіля.

Система екстреного гальмування забезпечує додаткове гальмівне зусилля

водію, якщо воно відсутнє в момент екстреного гальмування. Це підвищує гальмову потужність автомобіля.

Система автоматичного керування гальмівною системою при адаптивному

круїз-контролю.

ADB-X - Автоматична гальмівна система з роздільним приводом на передні і задні колеса, є складовою частиною системи динамічного контролю курсової стійкості DSC для всіх повноприводних автомобілів.

Принцип дії

Аналогічний дії механізму блокування диференціалу, принцип дії якого базується на розподілу гальмівного зусилля на окремі колеса.

CBC (Cornering Brake Control) - система розподілу гальмових зусиль по бортах автомобіля на поворотах; Cистема контролю гальмування на поворотах з перерозподілом гальмівного зусилля на один з бортів автомобіля.

Системи електронного керування гальмуванням одержують усе більш широке поширення в гальмових системах сучасних автомобілів. Так, гальмова система нової моделі автомобіля Range Rover включає сім різних електронних систем. Поряд зі ставшими вже звичними ABS - антиблокувальною системою, DSC - системою підтримки стабільності й ETS- протибуксовальною системою, є ще й додаткові. Роботою всіх цих систем управляє один електронний блок, що об'єднаний в одному корпусі з гідравлічним модулем системи ABС і DSC, і з'єднаний комунікаційними лініями з іншими електронними блоками: керування двигуном, коробкою передач, роздавальною коробкою, пневматичною підвіскою. Гідравлічний модуль формує величину тиску гальмової рідини в трубопроводах гальмової системи по сигналах блоку керування, що виробляє їх, аналізуючи дані, отримані від датчиків: частоти обертання коліс, тиску в гальмовій системі, положення гальмової педалі, кута повороту кермового колеса, бічних і поздовжніх прискорень. Гальмові системи автомобілів можуть стати ще більш досконалими при широкому застосуванні так званих систем гальмування по проводам (BBW-Brake By Wire). У такій системі механічний зв'язок між гальмовою педаллю й виконавчими устроями відсутній, а командний сигнал від водія передається по кабелю. Система BBW може бути повністю електричною, з електромеханічними гальмовими механізмами або комбіновані, у якій використаються електрогідравлічні устрої. Повністю електричні гальмові системи, швидше за все, почнуть застосовуватися тільки після переходу на електроустаткування автомобіля з напругою 36 В. Електрогідравлічні системи можуть використатися на перехідному етапі. У таких системах тиск рідини створюється гідравлічним насосом з електроприводом, а гальмуванням управляють електромагнітні клапани, що одержують сигнали від комп'ютера. При такому варіанті є можливість використати існуючі гальмові механізми. Компанія BMW створила експериментальний автомобіль із повністю електричним гальмовим приводом, що використає принцип BBW. Гальмові колодки притискаються до гальмового диска куле-гвинтовою передачею, що приводиться за допомогою високошвидкісного електродвигуна. Автомобіль продемонстрував відмінні гальмові властивості при винятковій плавності роботи AБС, у якій було застосовано аналогове керування, замість звичного імпульсного. Автомобілі з повністю електричною системою BBW мають цілий ряд переваг: - зменшення гальмового шляху; - регульована гальмова педаль (можна регулювати її положення під конкретного водія); - відсутність вібрацій на педалі; - безшумність роботи; - відсутність гідравліки; - менша кількість деталей, компактність; - зниження рівня ушкоджень при дорожно-транспортній пригоді; - простота зборки; - здатність забезпечити виконання всіх функцій найбільш зроблених систем AБС, ESP, TCS, EBA, EBD і т.д.; - додаткові функції EPB (Electronic Parking Brake - електронне стоянкове гальмо) і інші добре сполучається з перспективними системами керування транспортом. Стоянкові системи з електронним керуванням уже не є справою майбутнього. Деякі виробники випускають такі устрої, і вони можуть бути встановлені на існуючі автомобілі. Такі системи бувають двох типів - прості й автоматичні APB (Automatic Parking Brake). У першому випадку виконавчий агрегат, що складається з електродвигуна, редуктора й блоку керування, вбудовується в привід керування стоянковою гальмовою системою, і водій управляє його роботою за допомогою кнопки. При автоматичній роботі стоянкова система включається при кожній зупинці автомобіля й вимикається, коли водій натискає педаль подачі палива. Такі стоянкові системи вже серійно встановлюються на деякі автомобілі Jaguar. Використання систем BBW дає можливість легко сполучати їх з розроблювальними системами керування транспортом, у яких може використатися «інтелектуальний» круїз-контроль, коли система сама підтримує безпечну відстань у потоці транспорту й втручається в роботу гальмової системи, забезпечуючи при необхідності повну зупинку автомобіля.

Перспективні напрямки розвитку гальмових систем

Сучасні антиблокувальні системи AБС поклали початок появі інших електронних систем у гальмовій системі. Стало загальноприйнятим називати такі системи EBM (Electronic Brake Management) - електронне керування гальмами. Іноді застосовується інший термін DBC (Dynamic Brake Control) - динамічний контроль гальмування. Будь-яка система AБС починає працювати після того, як заблокується хоча б одне з коліс. При русі автомобіля відбувається зміна вертикальних навантажень, що доводяться на окремі колеса. Чим більше навантаження, тим більше гальмове зусилля може розвити гальмуюче колесо. Якщо враховувати перерозподіл вертикальних навантажень, то можна істотно підвищити як ефективність гальмування, так і стабільність автомобіля при гальмуванні. Для цього автомобіль повинен мати надійні датчики, що визначають розподіл вертикальних навантажень по осях і бортам автомобіля, комп'ютер і відповідне програмне забезпечення. Як виконавчий устрій можуть використатися вже існуючі сьогодні модулятори АБС. Іншим напрямком удосконалювання гальмової системи є застосування систем EBA (Electronic Brake Assist) - Електронна система допомоги гальмуванню. Система ЕВА вперше була представлена на автомобілях Mercedes, а пізніше з'явилася й на автомобілях інших фірм. Ця система забезпечує максимально можливу ефективність при екстреному гальмуванні. Для вступу її в дію комп'ютер визначає початок гальмування в аварійному режимі, а для цього він повинен проаналізувати цілий ряд факторів. Так, наприклад, на автомобілях BMW така система активізується тільки в тому випадку, якщо виконуються наступні умови: - тиск у головному гальмовому циліндрі становить більше 3 МПа; - наростання тиску відбувається зі швидкістю більше 600 МПа/з; - швидкість автомобіля становить більше 5 км/год; - автомобіль не рухається заднім ходом; - хоча б одне з коліс не працює в режимі AБС (блокується). Тільки при виконанні всіх цих умов комп'ютер дає команду на екстрене гальмування. Система відключається, коли водій відпускає гальмову педаль або швидкість автомобіля падає до 5 км/ч.