Файл: Реферат Тема Цифровой бортовой компьютер a elaborate Elevul grupei e117.docx

MINISTERUL EDUCATIEI, CULTURII SI CERCETARII AL REPUBLICII MOLDOVA

Centru de Excelenta si Electronica

Catedra: Electronica

Реферат

Тема: Цифровой бортовой компьютер



A elaborate: Elevul grupei E-117

Pasniciuc Alexandru

A verificat: Pereman Igor

Chisinau 2020

Бортовой компьютер

Бортовой компьютер - цифровое электронное вычислительное устройство, установленное в автомобиле. По назначению разделяется на два типа - компьютеры универсальные, предназначенные для определения географических координат, получения информации из Интернета, развлечений. И компьютеры узкоспециализированные, к которым относятся маршрутные компьютеры, диагностические (сервисные) компьютеры и электронные системы управления механизмами автомобиля. Обычно компьютер управления совмещен с диагностическим сканером. Управляющим компьютером оснащаются автомобили с инжекторным бензиновым двигателем, с дизелем, но не с карбюраторным ДВС.
"Бортовым компьютером" в обиходе часто называют обыкновенный маршрутный компьютер, а также диагностический автосканер. На жаргоне Бортовой компьютер часто называют бортовик, онбордер, карпьютер, tripcomputer, onboarder, carputer, 

Любой компьютер, установленный в автомобиле - универсальный, сервисный, маршрутный - является бортовым. Поэтому уместней разделять компьютеры по назначению и объему реализованных на его базе функций, повышающих комфорт водителя и пассажиров и улучшающих эксплуатационные характеристики автомобиля.
Универсальный бортовой компьютер совмещает функциональность собственно компьютера РС, плеера DVD, телевизора, спутникового навигатора GPS. Иногда универсальный компьютер дополняют системой датчиков и исполнительных механизмов для реализации функций парктроника, управления двусторонней радиосвязью, звуковыми сигналами, управления форсунками и зажиганием двигателя для регулировки мощности и обеспечения экономичности.
Карпьютеры управляются посредством сенсорного ЖК экрана с диагональю от 7, до 15 дюймов. Выдвижная или присоединяемая клавиатура является опционным устройством управления. Бортовые компьютеры этого типа обладают слабой степень интеграции в электрическую схему автомобиля, продаются в качестве опции или отдельно. При выходе компьютера из строя основная функциональность автомобиля не страдает. Устоявшейся стандартизации бортовых компьютеров на сегодняшний день не существует. Поэтому конструктивное исполнение системных блоков универсальных компьютеров может быть любым (стандартизирован монтажный размер автомобильных ЖК мониторов - 1/2DIN, 1DIN, 2DIN). В большинстве случаев универсальный компьютер по устройству совпадает с обычным ПК, то есть содержит все основные узлы. Отличие лишь в том, что в бортовых компьютерах в качестве системного накопителя используются электромеханические винчестеры формата 2,5 дюйма, твердотельные накопители SSD или (в ранних моделях карпьютеров) микросхемы электронной флеш-памяти. Компьютер, изъятый из посадочного места в автомобиле и подключенный к блоку питания 12В может использоваться, как обычный ПК.

---

Если серийные компьютеры впервые впервые появились на рынке в 2000 году (CarPC американской компании Tracer), то у маршрутных компьютеров более давняя история. Они появились на раллийных автомобилях еще в 70-е годы прошлого века, а с 90-х годов стали стандартной принадлежностью многих легковых автомобилей массовых серий.
В «классическом» виде маршрутный компьютер предназначен для вычисления и отображения параметров движения автомобиля и не связан с системой спутниковой навигации GPS. В современных автомобилях маршрутный компьютер может иметь интеграцию со спутниковым навигатором. Такие компьютеры оснащены не символьным, а графическим дисплеем, на котором могут отображаться не только маршрутные параметры, но и карта местности, по которой движется автомобиль (при этом сам набор отображаемых параметров движения может быть значительно расширен).
Маршрутный компьютер вычисляет и отображает следующие параметры - средняя скорость движения за единицу времени, средняя скорость движения за всю поездку, средний расход топлива, время в пути, расстояние до конечного пункта, пройденный путь за поездку, расчетное время прибытия на конечный пункт, время стоянки, расчет стоимости поездки (стоимости израсходованного топлива), другие параметры (вроде вычисления эксплуатационного расхода топлива во время движения в разных режимах - при ускорении, торможении, движении накатом).
Для отображения информации маршрутный компьютер оснащается символьным ЖК или OLED индикатором, встроенным в панель приборов или центральную консоль. Маршрутные компьютеры во внешнем исполнении, предназначенные для самостоятельной или опционной установки на автомобиль, обладают меньшей функциональностью, чем встроенные системы серийных автомобилей. Интегрированный маршрутный компьютер обычно совмещается с сервисным и управляющим компьютерами.

Сервисный компьютер

Сервисный или диагностический компьютер - клиентская часть общей системы выявления неисправностей узлов и систем автомобиля, а также диагностика возникающих в пути неисправностей для облегчения их устранения в условиях сервисного центра. Как самостоятельное устройство диагностический компьютер встречается очень редко. Обычно функции диагностики возложены на компьютер электронной системы управления узлами и механизмами автомобиля (так же, как и функции маршрутного компьютера). Основные диагностические функции сервисного компьютера. Диагностика двигателя с сохранением в электронной памяти кодов возникающих ошибок. Контроль состояния тормозных колодок. Контроль уровня масла в основных агрегатах автомобиля (в двигателе, коробке передач, в картере главной передачи, в раздаточной коробке). Контроль состояния электросистемы - на наличие перегоревших ламп освещения и сигнализации, утечек тока, замыканий. При обслуживании автомобиля в сервисном центре параметры, сохраненные в памяти диагностического компьютера, считываются серверной частью системы диагностики. На основе полученных данных составляется заключение о необходимости ремонта или дополнительного обслуживания агрегатов автомобиля.

---

Управляющий компьютер

Управляющий компьютер - главный блок общей системы электронного управления узлами и механизмами автомобиля. Появился в 1981 году, когда компания IBM разработала первый бортовой компьютер для автомобилей BMW. Управляющий компьютер может состоять из нескольких независимых цифровых вычислителей со своими датчиками и исполнительными механизмами, но обычно это единая разветвленная цифровая система со специализированной функциональностью.
Среди основных функций управляющего компьютера можно выделить: систему управления форсунками, систему управления опережением зажигания, антиблокировочную тормозную систему, блок управления АКП, блок управления скоростными параметрами (круиз-контроль), система климат-контроля (управления климатическими параметрами салона автомобиля) и другие.
К основным функциям управляющего компьютера также относят определение мгновенных параметров работы двигателя - температуры охлаждающей жидкости, давления масла, частоты вращения коленчатого вала, расхода воздуха. Управляющий компьютер регулирует напряжение в бортовой сети автомобиля, ток заряда аккумуляторной батареи. Наконец, управляющий компьютер выполняет функции аварийного сигнализатора при перегреве двигателя, превышении напряжения в бортовой электросети, при превышении установленного или рекомендованного предела скорости движения, при начале движения с незастегнутыми ремнями безопасности и так далее.

Тенденции развития бортовых автомобильных компьютеров

В развитии автомобильной цифровой электроники в настоящее время наблюдаются две разнонаправленные тенденции - объединения всех функций в одном центральном компьютере и оснащение автомобилей специализированными автономными компьютерами.Объединение управляющих, диагностических, маршрутных, информационных и развлекательных функций в одном центральном устройстве удешевляет электронную систему автомобиля в целом, упрощает ремонт. Однако выходе из строя центрального компьютера водитель лишается сразу системы спутниковой навигации, средств связи, диагностики, аварийной сигнализации

---

, а при глубокой интеграции всех систем и возможности продолжать движение в принципе.
Еще одним преимуществом карпьютеров является возможность оснастить электронной цифровой системой автомобиль, который изначально для этого не предназначался, в том числе и машины старых марок. При этом следует заметить, что глубокой интеграции электронных систем диагностики, контроля работы и управления узлами автомобиля добиться не удается, поскольку это связано с дорогостоящими переделками основных агрегатов машины - двигателя, КП, главной передачи, электросистемы и так далее. Оборотной стороной объединения множества функций в одном центральном устройстве является сложное управление системой в целом.
Система специализированных компьютеров с узкой функциональностью получается очень надежной, простой в управлении, но дорогой в производстве, сложной в наладке и сильно сказывается на стоимость автомобиля. Важным преимуществом подобной системы является возможность постепенного наращивания функций. Автомобили одной модели могут различаться по оснащенности и, соответственно, продаваться по разной стоимости. У владельца автомобиля появляется возможность усовершенствовать функциональность бортового компьютера, получить дополнительные удобства по мере их востребованности. Развитием концепции бортового компьютера первого типа, объединяющего все функции в одном вычислительном устройстве, занимаются производители цифровой техники. Развитием концепции бортового компьютера второго типа, с применением множества специализированных компьютеров (и компьютеризированных систем) занимаются сами производители автомобилей. В данный момент вектор развития сдвигается в сторону автопроизводителей. На рынке появляется все больше моделей автомобилей, в которых информационная, навигационная и развлекательная системы входят в стандартную комплектацию машины. В настоящее время без развитой системы компьютерного управления агрегатами автомобиля невозможно создание автомобилей с гибридной силовой установкой. Сегодня это наиболее «компьютеризированный» тип легковых автомобилей, выпускаемых серийно.

---