Современный автомобиль располагает большим количеством датчиков, установленных в разных системах, к показаниям которых не всегда есть мгновенный доступ на приборной панели. Для того чтобы водитель все же смог получать информацию связанную с расходом топлива, крутящим моментом, навигацией, техническим состоянием и др. в машине может быть установлен бортовой компьютер.
Зачем в машине нужен бортовой компьютер
Показания датчиков обрабатываются электронными блоками управления автомобиля в виде электрических сигналов, которые даже после оцифровки сложны для понимания.
Бортовой компьютер (БК) служит для создания простого в понимании интерфейса машина-человек, предоставляя информацию в максимально дружелюбном виде, как цифровом, с расшифровкой сообщений, так и более наглядном графическом.
Читайте также: Все поколения Ауди 100 и Ауди А6 (1968—2020 год)
Функции
Выполняемые функции можно подразделить на прямую индикацию сигналов и на демонстрацию косвенных показателей, получаемых после обработок и расчётов данных сразу от многих датчиков.
В том числе анализе данных, произведённых электронными блоками автомобиля, двигателем, коробки передач и других систем.
Конкретный набор функций зависит от модели БК, его стоимости, а также от возможностей самого автомобиля. Но за исключением совсем уж экзотических, можно выделить ряд базовых способностей, которые имеются практически в каждой машине:
- отображение данных на дисплее в цифровой, текстовой и графической формах, выдаче звуковых и голосовых сообщений, управление голосом;
- обслуживание всего, что связано с расходом топлива, мгновенное потребление, текущее, среднее, а также оставшийся запас по пробегу в данном режиме движения;
- маршрутные данные, время, скорость, пробег;
- навигация, что поддерживается далеко не всеми приборами;
- контроль за техническим состоянием автомобиля, параметры двигателя и агрегатов, возникающие ошибки, возможность на уровне сканера разобраться с проблемами;
- защиты от детей, информация по техническому обслуживанию;
- работа с парктрониками, осциллоскопия, ведение журналов.
Таким образом, БК может не просто помогать водителю более тесно общаться с автомобилем, но и предоставлять множество опций по контролю и изучению данных в ходе работы автомобиля.
Принцип работы
Бортовой компьютер представляет собой типичный цифровой вычислитель, имеющий все признаки микропроцессорного устройства для обработки данных:
- интерфейсы работы с датчиками и внешними электронными блоками;
- быстродействующий многоразрядный процессор;
- оперативную, постоянную и энергонезависимую память,
- устройства визуального, сенсорного и звукового управления и выдачи информации;
- сложное программное обеспечение, допускающее обновление и прошивку новых опций, а также калибровку датчиков.
Получив информацию от внешних устройств, БК производит вычисления по заложенным в программу алгоритмам, после чего выводит данные на дисплей в удобной для считывания форме.
Например, зная мгновенный расход топлива в каждый момент времени, компьютер может усреднить эти показания, вывести расход за поездку и даже предсказать оставшийся пробег до заправки, поскольку количество топлива в баке ему тоже известно.
Виды бортовых компьютеров автомобиля
Все БК можно подразделять по функциональному набору или по ориентации на определённые модели автомобилей. Унификация программного обеспечения позволяет упоминать последний фактор в основном по дизайну и установочным габаритам, но иногда это имеет и определяющее значение.
Универсальный
Именно понятие универсальности трактуется в двух вариантах. Универсальными можно считать БК, которые максимально полно выполняют функции, доступные для такой аппаратуры.
Однако не менее часто под универсальностью подразумевают мультисистемность, то есть такие аппараты совместимы с любыми моделями автомобилей, включая дизельные и газовые модификации. Но такой подход чаще наблюдается у производителей.
Среди потребителей универсальными считаются достаточно сложные аппараты, имеющие возможности контроля топлива, навигацию и дополнительные функции.
Как правило работают с чтением кодов ошибок, выводят в графическом виде самую разнообразную информацию, имеют развитый интерфейс для работы со штатными системами мультимедиа, а в последнее время и внешними интерфейсами типа Bluetooth, Wi-Fi и операционными системами мобильной аппаратуры.
Они хорошо дополняют даже развитые штатные БК, которыми комплектуют автомобили с завода.
Маршрутный
Маршрутные БК значительно проще и дешевле, они работают лишь с функциями пробега, расхода топлива, скорости, иногда включают в себя навигатор.
Подобные устройства во многом дублируют штатные, тем не менее могут хорошо их дополнить за счёт более внятного и дружелюбного интерфейса, а при отсутствии встроенного оборудования становятся практически необходимыми в современных условиях.
Диагностический (сервисный)
Довольно узко специализированный прибор, представляющий собой стационарно установленный в машине программно-аппаратный сканер, позволяющий отображать на дисплее данные, имеющиеся в электронной системе управления двигателем (ЭСУД), а также других блоках, работающими с ЭСУД по общей шине данных.
С помощью такого прибора можно оперативно контролировать состояние агрегатов, их текущие параметры и вовремя дешифровать возникающие коды ошибок. Такие БК берут информацию с сервисного интерфейса автомобиля, обычно подключаясь через разъём OBD.
Управляющий
Узко специализированный тип БК, позволяющий не только отображать данные из ЭСУД, но и модифицировать их, взяв на себя часть функций по управлению агрегатами.
С помощью таких приборов водитель может более тонко настраивать под себя работу автомобиля, выбирая различные режимы работы двигателя, коробки передач, подвесок и дополнительного оборудования.
Возможна реализация пакетных режимов, таких как спортивный, экономичный, гоночный или комфортный.
Как БК считает расход топлива машины
Первые бортовые компьютеры располагали собственным расходомером – устройством, размещённом в топливопроводе и измеряющим мгновенный расход бензина (диз. топлива) в единицу времени.
Сейчас в этом нет необходимости, поскольку данные о количестве впрыскиваемого топлива за один цикл работы цилиндра имеются в памяти ЭСУД вместе с введёнными поправками.
В отличие от ЭСУД, бортовой компьютер получает также сигнал от датчика уровня топлива в баке. Поэтому он может оценить не только расход, но и остаток пути до появления необходимости заправиться.
Вычисление начинается со считывания времени открытия форсунок. Производительность инжекторов известна, давление на них поддерживается стабильным, поэтому остаётся только пересчитать время в массовый цикловой расход и умножить на количество циклов в единицу времени, то есть на величину, однозначно связанную со скоростью вращения коленчатого вала.
Эта информация также непрерывно считывается ЭСУД с датчика коленвала, а уж считать компьютеры умеют прекрасно.
Остаётся только связать полученный результат расхода по времени со скоростью движения автомобиля, чтобы получить, после несложных расчётов количество литров бензина, потраченных на 1 км. пути или на 100 км., компьютеру всё равно, а водителю так понятней.
Далее информация выводится на экран, выбрав один из желаемых параметров, мгновенный расход, усреднённый на определённый пробег или средний расход за последний календарный период.
Это интересно: Чем заклеить алюминиевый радиатор автомобиля и его пластмассовые части
Данный способ обладает врождёнными погрешностями. Производительность форсунок может отличаться от заявленной за счёт производственных отклонений или изменения свойств во времени, давление тоже точно проконтролировать невозможно, а указатель уровня топлива в баке скорей можно назвать приблизительным индикатором, чем точным измерительным прибором.
Поэтому обычно в БК вводится функция калибровки, когда водитель может ввести поправки, например, по данным куда более точных измерителей заправочных колонок и уточнив скорость, взяв её не со штатного спидометра, а с приёмника GPS.
После введения поправочных коэффициентов БК начинает измерять параметры расхода с достаточно высокой точностью, а естественный износ компенсировать, проводя периодические поверки по приведённой в инструкции методике.
