Системы активной безопасности автомобиля: виды и особенности

Персонализация и каналы адаптации

После переведения кодирования блоков управления в Audi A5 в режим онлайн некоторые биты кодировки можно найти только в адаптации. Дополнительно в адаптацию были включены новые параметры автомобиля, которые раньше адаптации не подлежали.

При введении адресного слова 46 можно провести следующие адаптации

Возврат персонализации всех ключей к заводским установкам

Для каждого из 4 ключей зажигания отдельно предусмотрены следующие значения адаптации

1. Разблокировка всех дверей автомобиля после подачи сигнала на отпирание с пульта дистанционного управления
2. Autolock активен / неактивен
3. Autolock активен / неактивен
4. Компоненты комфортного открывания:

Стекло со стороны водителя
Стекло со стороны переднего пассажира
Сдвижной люк

5. Вкл./выкл. автоматики задней шторки при включенной передаче заднего хода
6. Вкл./выкл. режима работы указателей поворота для движения по магистрали

Следующие каналы адаптации снова привязаны к конкретному автомобилю и одинаковы для всех ключей зажигания:

1. Пороговые значения срабатывания датчика наклона противоугонной системы автомобиля
2. Чувствительность системы охраны салона
3. Время задержки срабатывания сигнализации после открывания двери водителя механическим путем
4. Объекты управления комфортного открывания

Стеклоподъемники

активирование / деактивирование через пульт дистанционного управления
активирование / деактивирование через личинку замка двери водителя
активирование / деактивирование через кнопку стеклоподъемника в двери водителя
активирование / деактивирование через емкостные датчики в наружных ручках дверей (важно только для расширенной комплектации „Advanced Key“)

Сдвижной люк

Солнцезащитная шторка в крыше

5. Объекты управления комфортного закрывания

Стеклоподъемники

Сдвижной люк

Солнцезащитная шторка в крыше

Что такое адаптивная подвеска в автомобиле

Адаптации подлежат три основных свойства подвески:

жёсткость упругих элементов;
динамические характеристики демпфирующих узлов (амортизаторов);
параметры связи между колёсами одной оси и осей между собой.

Самые сложные системы изменяют все три характеристики, но чаще всего адаптации подлежат лишь амортизаторы.

Принцип работы

Для комфортной езды подвеска должна быть максимально мягкой, но при этом страдает её энергоёмкость, поскольку возможности по изменению рабочих ходов очень ограничены общей геометрией направляющего аппарата и конструкцией кузова автомобиля.

Во многих случаях энергоёмкость не будет критичной, поэтому ею можно частично пожертвовать, уменьшив жёсткость. Обычно это делается изменением свойств амортизаторов, хотя с использованием пневматики и гидравлики можно снять и часть статической упругости.

Управляемость автомобиля улучшается с использованием более жёстко работающих амортизаторов, так пятно контакта шин с дорогой становится более стабильным.

Пропадает и нежелательная раскачка кузова, во время которой колёса непредсказуемо разгружаются, теряя свои сцепные свойства.

Похожий эффект проявится и при увеличении жёсткости стабилизаторов поперечной устойчивости, что не даст кузову крениться в поворотах. Сделать стабилизатор управляемым достаточно сложно, но такое техническое решение существует и применяется.

Положительно скажется на езде и уменьшение клевков на торможениях и приседаний при разгоне. Минимизируется динамическое перераспределение веса между осями. Тяговое или тормозное усилие будет максимальным на всех четырёх колёсах.

Управлять свойствами можно вручную, задавая начальные характеристики с пульта водителя или автоматически по командам электронного блока управления, получающего сигналы от датчиков.

Устройство

Для изменения свойств амортизаторов существуют два основных способа – регулировка перепускных способностей их клапанов или вязкости рабочей жидкости.

В первом случае демпфирующая способность меняется с помощью встроенных в амортизаторы клапанов, под воздействием управляющего электрического тока регулирующих свою геометрию.

Уменьшение сечения ведёт к затруднению перетекания жидкости, что добавляет динамическую жёсткость и не позволяет быстро изменять текущую длину штока.

Воспринимается это как повышение жёсткости и энергоёмкости, машина резче реагирует на неровности. Возникающие паразитные колебания быстрее гасятся, пятно контакта эффективней стабилизируется.

Практически то же получится если оперативно изменять вязкость жидкости. Существуют специальные среды, которые таким образом реагируют на магнитные поля.

С увеличением напряжённости внешнего поля, создаваемого электромагнитом, специальная жидкость ориентирует содержащиеся в ней микрочастицы, препятствуя их свободному перетеканию через отверстия постоянного сечения. Способ работает, но применяется гораздо реже.

Усложнённые исполнения адаптивных подвесок могут включать в себя пневматические или гидропневматические элементы, работающие в качестве упругих элементов. Такие комплексы способны изменять дорожный просвет или сохранять его постоянство при загрузке автомобиля.

Обеспечение связей между колёсами по электрическим, пневматическим или гидравлическим магистралям ликвидирует клевки и крены в поворотах.

Достаточно лишь добавить жёсткости подвеске нагруженных колёс и сделать меньше давление на начавшие разгружаться. Электроника легко с этим справится, получив сигналы от соответствующих датчиков.

Схема

В состав активных или адаптивных подвесок входят датчики, устройство обработки и управления, исполнительные механизмы и пульт ручного управления:

датчики высоты кузова в зоне каждого отдельного колеса или осей, или общего клиренса кузова;
датчики продольных, поперечных и вертикальных ускорений;
блок электронного управления подвеской с зашитой в него программой адаптации;
управляемые электроникой адаптивные амортизаторы;
компрессор, в случае применения активной пневматики;
штанги стабилизаторов поперечной устойчивости с регулируемой жёсткостью, вплоть до полного отключения связи между колёсами одной оси;
антиклевковые связи между осями;
датчики неровностей дороги в наиболее продвинутых подвесках с оценкой покрытия перед колёсами.

Обычно водитель задаёт общий характер работы подвески, переключая такие её режимы, как спорт, комфорт, бездорожье и им подобные. Не исключена и более тонкая настройка через информационный дисплей мультимедиа-системы.

Система открывания ворот гаража HomeLink

В Audi A5 установлена известная по другим моделям автомобилей „универсальная система открывания ворот гаража“ HomeLink. Прежде „универсальная система открывания ворот гаража“ не была подключена к шине данных. Это положение было изменено в новом Audi A5: панель управления для открытия ворот гаража E284 соединена по шине LIN с центральным блоком управления систем комфорта J393, а блок управления для открытия ворот гаража соединен по шине LIN с блоком управления бортовой сети J519.

Система открывания ворот гаража — обзор системы

Диагностика

Благодаря этому впервые становится возможной диагностика системы при помощи тестера. Центральный блок управления систем комфорта J393 распознает следующие ошибки и заносит их в память неисправностей:

Панель управления для открытия ворот гаража – нет сигнала, нет коммуникации
Панель управления для открытия ворот гаража – нечеткий сигнал
Панель управления для открытия ворот гаража – неисправность
Кнопка 1 системы открывания ворот гаража – нечеткий сигнал
Кнопка 2 системы открывания ворот гаража – нечеткий сигнал
Кнопка 3 системы открывания ворот гаража – нечеткий сигнал

В блоке управления J393 предусмотрены следующие каналы адаптации для системы открывания ворот гаража

в зависимости от страны используются различные частоты передатчика

Блок управления бортовой сети J519 распознает следующие ошибки и заносит их в память неисправностей:

Передатчик системы открывания ворот гаража – нет сигнала, нет коммуникации
Передатчик системы открывания ворот гаража – нечеткий сигнал
Передатчик системы открывания ворот гаража – неисправность

В обоих задействованных блоках управления также предусмотрено большое количество блоков измеряемых величин для проведения Ведомого поиска неисправностей.

Заводские краш-тесты

Предварительный анализ конструктивных свойств авто, производитель проводит в условиях заводской лаборатории. Обычно исследование совпадает с анонсом новой модификации автомобиля. Аварийное испытание помогает инженерам оценить сильные и слабые стороны модели, а также предоставить потребителям убедительные доказательства безопасности выпускаемого автомобиля.

К значимым краш-тестам активной и пассивной безопасности относят:

фронтальное столкновение машины, движущейся со скоростью 56 км/ч и неподвижного препятствия (стены);
испытание на боковой удар, когда в неподвижный авто со стороны водителя со скоростью 50 км/ч влетает предмет массой 950 кг.

Чтобы оценить степень разрушения кузова, его специальным образом окрашивают. Разумеется, кроме стандартных тестов проводятся и нестандартные тесты, чтобы максимально обезопасить пассажиров при разнообразных авариях.

Технологии не стоят на месте

И если всего каких-то 20-30 лет назад антипробуксовочная система была непременным атрибутом автомобилей премиум-класса, то сегодня она идет уже в минимальной комплектации на многих марках бюджетных автомобилей.

Сегодня львиная доля электронных систем в автомобиле так или иначе входит в набор так называемой, активной безопасности.

Эти электронные системы помогут неопытному водителю удержать автомобиль на своей траектории, преодолеть крутые спуски и подъемы, осуществить безаварийную парковку и даже объехать препятствие без заноса при экстренном торможении.

Более того, многие современные электронные системы «научились» следить за «мертвой зоной», боковым интервалом и дистанцией, они могут распознавать разметку, дорожные знаки и даже пешеходов, пересекающих дорожное полотно.

Мы уже частично затрагивали эту тему в статье современные системы автопилота.

Но и это далеко не исчерпывающий список вспомогательных электронных систем. Для комфортабельного движения по загородным дорогам многие автомобили оснащены системами адаптивного круиз-контроля.

Именно благодаря им водитель может взять своеобразный тайм-аут и следить лишь за дорогой, а все остальное, включая соблюдение дистанции, траекторию движения и управление дроссельной заслонкой будет делать электроника.

А если водитель слишком расслабился или даже задремал, его разбудит электронная система, следящая за поведением водителя.

Похоже, что будущее, когда автомобиль станет еще и авто-управляемым, совсем близко? Может быть.

Но, пока у электронных систем есть не только почитатели, но и противники.

Они утверждают, что обилие электронных систем лишь мешает водителю проявить себя, а в ряде случаев электроника даже усугубляет положение.

Прежде, чем вставать на сторону тех или других, следует сначала разобраться как работают электронные системы безопасности, каких неприятностей они помогают избежать и в каких случаях они бывают «бессильны».

Обзор системы

Условием для того, чтобы блок электронной блокировки рулевой колонки J764 мог осуществить блокировку, является распознавание подачи напряжения питания на оба провода разблокировки ELV. Для этого, как блок управления бортовой сети J519, так и центральный блок управления систем комфорта J393 на период разблокировки должны включить клемму 30 по отдельным проводам. Если на центральный блок управления систем комфорта J393 поступает требование „клемма 15“, то перед переключением клеммы 15 необходимо проверить разблокировку рулевой колонки.

Это происходит следующим образом:

После получения требования „клемма 15“ блок управления систем комфорта J393 производит опрос блока управления блокировки рулевой колонки J764 по шине LIN.
Если блокировка рулевой колонки была проведена успешно, то блок управления J393 отправляет по отдельному проводу сообщение „Разблокировка клеммы 15“. Все время, в течение которого блокировка рулевой колонки снята, на провод разблокировки подается управление.
После выдачи разрешения на разблокировку центральный блок управления систем комфорта J393 подает сигнал управления на реле клеммы 15.

Электронный замок зажигания

Электронный замок зажигания выполняет следующие задачи:

1. Механический прием и блокировка ключа зажигания (➔ блокировка извлечения ключа зажигания)
2. Электрическая разблокировка ключа зажигания электромагнитом
3. Распознавание состояния „ключ вставлен“ при помощи микровыключателя
4. Распознавание двух возможных положений ключа:

положения „выкл.“
положения мвкл.“ через микровыключатели

5. Считывание и описание ключа зажигания с данными для иммобилайзера или функции „Audi Service Key“

6. Прием и передача LIN-сообщений с данными к/от ключа зажигания

Модуль электронного замка зажигания E415 без заслонки

Ключ, вставленный в модуль электронного замка зажигания

Противоугонная система

По сравнению с Audi TT Coupe противоугонная система Audi A5 не претерпела никаких изменений.

Датчики противоугонной системы

Датчик противоугонной системы имеет тот же номер, что и на Audi TT Coupe. И все же, по причине различных характеристик салона, датчику необходима информация о том, в каком автомобиле он установлен. Информация поступает в датчик через кодирование.

Новинки

В схеме соединений имеются новинки: звуковой сигнал противоугонной сигнализации H12 и датчик противоугонной системы G578 подключены в Audi A5 к различным шинам LIN, к которым также подключены компоненты, не работающие с противоугонной системой.

Также в противоугонной системе Audi A5 необходим третий ультразвуковой датчик для охраны салона; для Audi TT Coupe было достаточно двух датчиков. Датчик противоугонной системы может расшифровывать сигналы, поступающие максимум с четырех ультразвуковых датчиков. Для автомобилей с небольшим салоном достаточно двух датчиков.

Что такое адаптивная подвеска

С самого названия, что подвеска адаптивная, становится понятно – система может автоматически или посредством команд бортового компьютера менять те или иные характеристики, параметры и подстраиваться под требования водителя или дорожного покрытия. В некоторых производителей данный вариант механизма так же встречается под названием полуактивная.

Основной характеристикой всего механизма считается степень демпфирования амортизаторов (скорость затухания колебаний и минимизация передачи ударов на кузов). Первые упоминания адаптивного механизма известны еще с 50-ых годов ХХ века. Тогда производители стали использовать гидропневматические стойки, вместо традиционных амортизаторов и пружин. Для основы послужили гидроцилиндры и гидроаккумуляторы в виде сфер. Принцип работы был достаточно прост, за счет изменения давления жидкости, менялись параметры основы и ходовой части автомобиля.

Первым автомобилем, на котором встречалась гидропневматическая стойка – Citroen, выпущенный в 1954 году.

В дальнейшем такой же механизм стали использовать для автомобилей марки DS, а начиная с 90-ых годов, появилась подвеска Hydractive, которую по сей день, инженеры используют и дорабатывают. За счет добавления электроники и систем автоматического управления, механизм самостоятельно может приспосабливаться к дорожному покрытию или стилю вождения водителя. Таким образом, понятно, что основной частью адаптивного механизма в наши дни считается электроника и гидропневматические стойки, способные менять характеристики на основе разных датчиков и анализа бортового компьютера.

Что такое датчик и как его заменить

Датчик неровной дороги представляет собой устройство в электронике автомобиля, которое не влияет на управленческую функцию машины со стороны бортового компьютера. Именно поэтому многие задают вопрос: для чего вообще нужен этот датчик? Дело в том, что этот прибор выполняет функцию защиты при движении между участками дороги с неровностями такими, как:

За счет тех импульсов, которые прибор испускает, контроллер может приостановить идентификацию интервалов в системе зажигания.

Отметим, что датчик имеет также очень важную функцию, которая заключается в замерах величины колебания багажной части. Далее эти данные появляются на бортовом компьютере. Каждый опытный автовладелец заметит, когда данный индикатор необходимо заменить. Это происходит, когда его показатели уклоняются от нормы:

напряжение прибора должно быть не менее 5 В, то есть если есть изменения, то это необходимо исправить;
ток сети не превышает 20 мА;
температурный режим должен быть – 40 +105 градусов;
давление – 620-800 мм рт. ст.;
пределы ускорений – 5G.

Если вышеуказанные показатели уклоняются от нормы, то датчик требует замены. Это главные признаки неполадок в системе

Безусловно, всем важно знать, как проверить, исправен ли данный прибор

Для этого необходимо обращать внимание на коды ошибок. В инструкции к автомобилю основные указаны, поэтому с ними можно всегда ознакомиться

Итак, процесс демонтажа датчика на Приоре состоит из таких этапов:

Сначала отсоединяется силовой провод от батареи при помощи крестообразной отвертки.
Потом требуется сжать фиксатор пружинного типа.
Далее надо отсоединить проводную колодку.
Снять крепеж индикатора к креплению.
Извлечь его с посадочного места.
Установить новое устройство по этой же схеме.

В целом схема подключения несложная. Если вы разбираетесь в своем автомобиле, то выполнить эту процедуру вам не составит труда. В противном случае у вас всегда есть возможность обратиться в технический сервис, где мастера быстро и качественно заменят датчик на новый.

Ничего не могу сказать про датчик неровной дороги — ни хорошего, ни плохого. Может это все к лучшего. Не слышно — значит работает хорошо. Да и мало приходилось по неровным дорогам ездить. В основном только по асфальтированной дороге приходилось колесить. Хотя за это время не одна сотня километров преодолены по бездорожью и хлябям Российской глубинки. Бывали разные ситуации и истории.

Датчик неровной дороги установлен в моторном отсеке на чашке правого брызговика. Принцип действия датчика основан на пьезоэлектрическом эффекте. При движении по неровной дороге переменная нагрузка оказывает влияние на угловую скорость коленчатого вала. Колебания частоты вращения коленчатого вала сходны с колебаниями, возникающими при пропусках воспламенения. Датчик неровной дороги измеряет амплитуду колебаний кузова автомобиля и подает сигнал на контроллер. При превышении порога сигнала контроллер отключает функцию диагностики пропусков воспламенения. Здесь чистая физика и знать нам это необязательно, потому как до сих пор не пригодилась. Пусть будет так и в дальнейшем.

Для снятия датчика неровной дороги потребуется отвертка с крестообразным лезвием и не представляет трудностей при снятии и установке.

Можно сказать, что мои испытания датчик неровной дороги на автомобиле лада приора прошел и получил заслуженную оценку удовлетворительно.

Система экстренного вызова

Система экстренного вызова служит для автоматического оповещения аварийных служб о ДТП и своевременного оказания медицинской помощи пострадавшим. Использование системы экстренного вызова позволяет значительно сократить уровень травматизма при ДТП.

Известными системами экстренного вызова являются:

Assist Advanced eCall от BMW;
Connect SOS от Peugeot;
Localized Emergency Call от Citroёn;
SYNC Emergency Assistance от Ford;
Volvo On Call от Volvo.

Система Assist Advanced eCall распознает тяжесть ДТП по показаниям датчиков систем активной и пассивной безопасности.

После чего она сканирует все доступные GSM-сети и выбирает канал для передачи SMS-сообщения об аварии. Система автоматически связывается с центром экстренных вызовов BMW и предоставляет подробную информацию о ДТП:

точное местоположение;
скорость автомобиля;
скорость замедления автомобиля;
количество пассажиров;
положение автомобиля (наличие опрокидывания);
количество сработавших подушек безопасности;
количество сработавших натяжителей ремней безопасности.

По полученным данным прогнозируется тяжесть травм пассажиров, срочность и объем оказания медицинской помощи. Сразу после происшествия система устанавливает прямую голосовую связь между людьми в автомобиле и специалистами колл-центра BMW. Уточняется характер аварии и состояние пассажиров. Аварийные службы вызываются на основании обобщенных данных. Если пассажиры без сознания и не отвечают на запросы, вызов аварийных служб производится на основании переданных системой данных. К месту аварии выдвигаются специализированные автомобили.

При необходимости может использоваться вертолет. Параллельно выбирается ближайшее лечебное учреждение, соответствующее типу и тяжести полученных травм.

Вызов аварийных служб можно произвести вручную из салона автомобиля, например для того, чтобы предупредить о происшествии с другими участниками движения.

Аналогичным образом работают системы от Peugeot и Citroёn.

В отличие от систем экстренного вызова, использующих связь с центром конкретного автопроизводителя по подписке, система SYNC Emergency Assistance от компании Ford автоматически связывается непосредственно с государственной аварийной службой. Связь осуществляется по мобильному телефону водителя, подключенного к мультимедийной системе SYNC через Bluetooth.