УДК 4414

ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ, ИХ НЕОБХОДИМОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ЭКСПЕРТА — АВТОТЕХНИКА

ELECTRONIC CAR CONTROL SYSTEMS, THEIR NECESSITY TO BE USED FOR EXPERT CAR TECHNICIAN

Рябикин Андрей Александрович, кандидат философских наук, доцент, доцент кафедры судебных экспертиз, Красноярский государственный аграрный университет, Юридический институт, г. Красноярск

Смирнов Дмитрий Александрович, факультет «Судебная экспертиза», Красноярский государственный аграрный университет, Юридический институт, г. Красноярск, dmutrui_smirnov_97@mail.ru

Riabikin Andrei Aleksandrovich

Smirnov Dmitrii Aleksandrovich

Аннотация. В статье описываются основные принципы построения, функциональные особенности построения электронных систем управления автомобилем, а также виды и состав электронных систем управления автомобилем, рассмотренная классификация современных электронных систем управления автомобилем, назначение и принцип действия таких систем, перспективы применения современных электронных средств для автомобилей, адаптация современных технологий в автомобиль, внедрение повсеместно информационно — компьютерных технологий породило большое количество судебных разбирательств, так или иначе связанных с ними, что, в свою очередь, вызвало потребность судопроизводства в проведении судебных компьютерно-технических экспертиз, криминалистически важная информация, для судебного автотехнического эксперта, получаемая с таких систем.

Summary. The article describes the basic principles of construction, functional features of building electronic car control systems, as well as the types and composition of electronic car control systems, the classification of modern electronic car control systems, the purpose and principle of operation of such systems, the prospects for the use of modern electronic tools for cars, the adaptation of modern technologies in the car, the introduction of information technology everywhere — computer technology has spawned a large number of the trials connected with them, which in turn caused the need of justice in a judicial forensics, forensically important information for judicial autotechnical expert obtained from such systems..

Ключевые слова: автомобиль, система, ДТП, ускорение, замедление, автоматика, скорость, столкновение, контроллер, эксперт.

Keywords: car, system, accident, acceleration, deceleration, automation, speed, collision, controller, expert.

При рассмотрении административных правонарушений, а также расследовании уголовных дел о преступлениях, связанных с нарушением правил дорожного движения и эксплуатации транспортных средств, повлекших дорожно-транспортные происшествия, требуются данные, характеризующие их движение непосредственно перед ДТП (например, скорость движения, замедление и др.). В ряде случаев необходимая информация может быть извлечена из электронного оборудования транспортного средства – участника ДТП. Современный автомобиль представляет собой систему узлов и агрегатов, связанных между собой единой электронной сетью обмена данными. Некоторыми из них (двигателем, пассивными системами безопасности, тормозной и др.) управляют специализированные компьютеры, в которых может содержаться информация о технических параметрах и условиях движения транспортного средства. Кроме того, рядом производителей автомобилей предусмотрен обособленный модуль, представляющий собой бортовой самописец устройство регистрации данных о ДТП, записывающее информацию о работе автомобиля и состоянии различных систем за некоторый промежуток времени до события, регистрируемого датчиками (столкновение, опрокидывание и др.).

Регистратор данных об аварии производит запись в энергонезависимую память значения отдельных параметров движения транспортного средства за несколько секунд до определенного события – момента превышения пороговых значений, при которых могут быть активированы элементы пассивной безопасности.

Современные электронные системы автомобилей бывают нескольких видов:

• Электронные системы управления автомобилем (ЭСУА);
• электронные системы управления двигателем (ЭСУД);
• специализированные бортовые системы автомобиля (СБСА);
• локальные вычислительные сети (ЛВС).

В данной статье мы рассмотрим такие системы управления, как электронные системы управления автомобилем (ЭСУА).

Существует два вид электронных систем управления автомобилем: 1) в процессе движения автомобиля обеспечение безопасности;

2) делающая лучше управляемость и доводя до совершенства эргономичность автомобиля.

К электронным системам управления автомобилем следует отнести:

• Антиблокировочная тормозная система автомобиля;
• Антипробуксовочная (противобуксовочная) система автомобиля;
• Система управления курсовой устойчивостью автомобиля;
• Система автоматического управления трансмиссией автомобиля;
• Система автоматического управления подвеской автомобиля.

Выше перечисленные системы собирают такую информацию, как:

1. Антиблокировочная тормозная система автомобиля:

• Фактическое замедление каждого колеса;
• Показатель сцепления с шинами и дорожным покрытием.

2. Антипробуксовочная (противобуксовочная) система автомобильного средства

• Фактическое ускорение каждого колеса;
• Величину проскальзывания ведущих колёс;
• Показатель сцепления с шинами и дорожным покрытием.

3. Система управления курсовой устойчивостью автомобильного средства:

• Величины ускорений или замедлений в продольном и поперечном направлениях;
• Угловое ускорение ведущих колёс;
• Величину проскальзывания ведущих колёс;
• Коэффициент сцепления с шинами и дорожным покрытием.

4. Система автоматического управления трансмиссией автомобильного средства:

• Скорость движения автомобильного средства.

5. Система автоматического управления подвеской автомобильного средства

• Величины ускорений или замедлений в продольном и поперечном направлениях;
• Угловое ускорение ведущих колёс.

Данная информация необходима при рассмотрении административных правонарушений, а также при расследовании уголовных дел о правонарушениях, связанных с нарушением правил дорожного движения и эксплуатации транспортных средств, что привело к дорожно-транспортным происшествиям, когда необходимо охарактеризовать автомобиль непосредственно перед аварией.

Антиблокировочная тормозная (АБС, ABS; Antiblockier system, анг. Anti-lock braking system) — электрогидравлическая активная система, предотвращающая блокировку колеса автомобиля при торможении, обеспечивающая безопасность движения и быструю остановку автомобиля, а также помогающая сохранить управляемость и маневренность автомобильного средства при торможении во избежание блокировки колес. При торможении колесо автомобиля тормозит свое движение в широком диапазоне скоростей от свободного вращения до полной блокировки колеса, то есть оно движется с пробуксовкой относительно поверхности дороги. АБС особенно эффективен при спальных поверхностях с низким коэффициентом адгезии, а также в плохих погодных условиях (снегопад, дождь со снегом).

В случае экстренного торможения обычная тормозная система приводит к торможению колес до их полной остановки. Исследования показали, что для снижения оптимального торможения маршрут сокращает тормозной путь автомобильной дороги на сухой и мокрой дороге на 20%, а на мокрой и покрытой льдом дороге — на 50-60%, причем торможение по сравнению с торможением до блокировки колес. Соотношение коэффициента сцепления колес с дорогой в направлении дороги также увеличивается, что обеспечивает большую устойчивость и контроль автомобиля при торможении. В современных автомобилях антиблокировочная тормозная система контролирует все четыре колеса и автомобиль, но возможны и другие варианты. Система ABS всегда работает автоматически без вмешательства водителя.

Антипробуксовочная (противобуксовочная) система (англ. Anti-Slip Regulation, ASR) – это электрогидравлическая система автомобиля, предназначенная для предотвращения потери тяги благодаря постоянному контролю над пробуксовкой ведущих колес. Во время ускорения автомобиля, когда чрезмерный крутящий момент приводит к быстрому увеличению скорости отстоя и обоих ведущих колес. Указанная система удерживает занос ведущих колес на приемлемом уровне и регулирует тяговое усилие, а также поддерживает курсовую устойчивость автомобиля.

В зависимости от фирмы производителя автомобиля, антипробуксовочная технология имеет следующие наименования (виды):        

ASR – устанавливают на автомобилях Mercedes, Volkswagen, Audi;

ASC – устанавливают на автомобилях BMW;

A-TRAC и TRC – на автомобилях Toyota;

DSA – на автомобилях Opel;

DTC – на автомобилях BMW;

ETC – на автомобилях Range Rover;

STC – на автомобилях Volvo;

TCS – на автомобилях Honda.

Для снижения тяги могут использоваться следующие методы:

1) прекращение искрообразования в одном или нескольких из цилиндров двигателя;

2) уменьшение подачи топлива в один или несколько цилиндров;

3) прикрытие дроссельной заслонки;

4) изменение угла опережения зажигания.

Система использует те же датчики и частично те же механизмы, что и антиблокировочная система, и система помощи при экстренном торможении, поэтому автомобили, оборудованные противобуксовочной системой, также оборудованы этими системами.

Существует несколько вариантов противобуксовочных систем:

1. Управление двигателем
2. Управление двигателем — тормозами;
3. Управление двигателем с блокировкой дифференциала.

В первом случае управление не требует модификации антиблокировочной тормозной системы, и тормоза не используются. Чтобы увеличить скорость системы с сильным ускорением, время зажигания и количество впрыскиваемого топлива уменьшаются, и акселератор также покрыт. Эти меры приводят к повышению устойчивости автомобиля. Вместе с этой системой можно использовать блокировку дифференциала, которая также помогает повысить устойчивость автомобиля при разгоне.

Во второй версии компьютер используется антиблокировочной системой в качестве элемента системы контроля тяги. Механическое соединение между педалью топлива и дросселем изменено на электронное. Педаль управления подачей топлива воздействует на потенциометр, который посылает сигнал о своем положении на компьютер. Позволяют обнаружить проскальзывание ведущих колес — датчиков скорости вращения колес. В этом случае ЭБУ посылает сигнал для закрытия дроссельной заслонки. В случае начала пробуксовки только у одного колеса, оно притормаживается антиблокировочной тормозной системой с одновременным прикрыванием дроссельной заслонки.

Наиболее эффективными из этих вариантов являются использование заблокированного дифференциала и торможение обоих ведущих колес (при необходимости). Этот метод, в дополнение к ABS, требует дополнительной гидравлической системы.

Система управления курсовой устойчивостью автомобиля

Контроль устойчивости транспортного средства (англ. Vehicle Dinamic Control, VDC) — это система обратной связи, которая позволяет поддерживать курсовую устойчивость во время движения автомобиля. Он сочетается с тормозной системой и трансмиссией. Система VDC предотвращает ожидание или задержку поворота автомобиля во время движения. Преимущества ABS и ASR разработаны системой VDC за счет безопасности благодаря повышению активной безопасности управления движением при проверке точек автомобиля по следующим пунктам:

• предоставление активной помощи даже в критических динамических ситуациях;
• повышение курсовой стабильности автомобиля даже при максимально сложных обстоятельствах дорожного движения для всех режимов эксплуатации, таких как полное или неполное замедление, движение накатом, разгон, замедление двигателем, перемена нагрузок;
• повышение стабильности во время движения даже в период экстремальных маневров управления (аварийная ситуация);
• усовершенствование управляемости автомобилем при достаточно затрудненных условиях дорожного движения;
• наилучшее применение потенциала сцепления между шинами и дорожным покрытием в зависимости от условий движения по сравнению с ABS и ASR.

Система VDC контролирует не только ось вокруг скорости и вертикальную ось, угол, но и угол курса. VDC рабочего режима не ограничивается режимами работы систем ABS и ASR, но движение также относится к выбегу, режим движения приводится в движение выбегающим транспортным средством, и торможение активируется во время ограничения управления частичным торможением на пределе возможностей вождения транспортного средства. При управлении физическим транспортным средством с ограничением трех физических способностей следует учитывать три степени свободы движения на поперечной плоскости дороги (продольные перемещения, боковые кривые являются частью движения, а ось первоначально определяется относительно вертикали). Сначала вам нужно правильно определить правильное поведение. Автомобиль должен вести себя в соответствии с автомобилем в соответствии с действиями водителя (по рейтингу) и его поведением на дороге (фактическая минимизация поведения). Между целями минимизации и различием между номинальным поведением и поведением фактического поведения, силы шины действия управляются исполнительными механизмами на механизмах шины.

В данной системе применяется метод последовательных приближений компонентов ABS и ASR. Гидравлический модулятор с расширенными функциями ASR допускает высокий уровень динамического торможения всех колес при любых существующих температурах и в тоже время надежно поддерживает необходимое разделение тормозных контуров. Необходимый крутящий момент двигателя может быть установлен посредством управления работой двигателя через интерфейс CAN.

Система управления автоматической коробкой передач транспортного средства не реализована, поскольку автоматическая коробка передач автоматически устанавливается при автоматическом переключении передач в транспортных средствах, которые обеспечивают передачу (автоматическая коробка передач). Управление автоматической коробкой передач позволяет непрерывно контролировать крутящий момент автомобиля, который подается на колеса автоматической коробки передач автомобиля. Большинство автоматических планетарных трансмиссий состоят из фрикционных гидротрансформаторов, планетарных передних коробок передач, фрикционных и соединительных валов и муфт, а также барабанов валов и соединительных барабанов. Тормоз также иногда тормоз включается с помощью ленточного тормоза, относительно фиксируя одну из автоматических коробок передач барабанов относительно включения корпуса автоматической коробки передач или, когда активирована коробка передач той или иной передачи. Представляет собой устройство управления; Комплект автоматических трансмиссий представляет собой набор масляных регулирующих клапанов, управляющих потоками масла в поршнях для поршней фрикционной тормозной накладки и фрикционных муфт. Ручные положения катушки задаются вручную с помощью ручки — механически с помощью ручки автоматического выбора и автоматически. Гидравлическая автоматизация может быть электронно-гидравлической или электронной. Гидравлическое управление давлением реагирует на изменения давления в регуляторе масла центробежного регулятора, оси, соединенной с выходным валом автоматической коробки передач, а также в газовом приводе, который нажимает информацию о педали акселератора, получая информацию о скорости вращения. Педаль автомобиля и положение педали акселератора на катушках, у основания которых катушки чередуются автоматически. Использование электронной автоматики в движении подразумевает использование электромагнитных кабелей, которые перемещают электромагнитные катушки. Кабели от соленоидов выходят на автоматическую трансмиссию и выходят к блоку, иногда находящемуся вне автоматической трансмиссии, вместе с блоком управления, иногда блоком управления зажиганием и зажиганием впрыска топлива в сочетании с топливом.

Решение об электронике для перемещения соленоидов принимается электроникой на основе информации о педали и положении педали акселератора автомобиля, а также о скорости автомобиля, а также о положении рычага селектора коробки передач автоматически. Автоматизированный тип автоматической трансмиссии — это автоматическая коробка передач, которая также является бесступенчатой (различные вариаторы). Также роботизированные, существуют различные механические («роботизированные») коробки передач с механическими передачами, генерирующие переключение передач. Второе поколение роботизированных коробок передач называется преселективными коробками передач.

Первым, кто стал массово использовать преселективные коробки стал концерн Volkswagen, применяющий DSG как на переднеприводных, так и на полноприводных моделях с продольно и поперечно установленными двигателями. Аббревиатура DSG (Direct Shift Gearbox-коробка прямого включения) передач означает роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями. Этот современный тип автоматической коробки передач теперь идеален, он является наиболее совершенной точкой с точки зрения скорости, эффективности и скорости переключения передач. «Типтроник» (Tiptronic) – тип АКПП с возможностью ручного переключении передач. Это совместная разработка фирм-производителей узлов трансмиссии Porsche, Volkswagen и ZF Friedrichshafen AG. Возможность ручного переключения передачи спользуется на АКПП с гидротрансформатором и электронным управлением.

На АКПП типа «Типтроник» все еще можно выбрать режим автоматического переключения передач, как на традиционных автоматических коробках передач, то есть автоматическая коробка передач может работать в двух режимах: полностью автоматический и ручной.

Автомобиль является потенциальным криминализированным объектом в связи с тем, что он является материально ценным предметом, и с тем, что он является источником повышенной опасности. В тоже время современный автомобиль представляет собой систему узлов и агрегатов, связанных между собой единой сетью и управляемых специализированным компьютером. Поэтому экспертно-криминалистическое сопровождение раскрытий соответствующих уголовных дел, в том числе, возможно в рамках проведения судебной комплексной компьютерной и радиотехнической экспертизы.

Литература

1. Акимов С.В., Набоких В.А., Чижков Ю.П. Конструкция автомобиля // Том 4. Электрооборудование. Системы диагностики, 2005. 480с.
2. Тарасик В.П., Рынкевич С.А. Проблемы диагностирования автотранспортных средств и пути их решения // Вестник Белорусско – Российского университета. 2007. №1. С. 57-66.
3. Сканеры для диагностики автомобилей. [Электронный ресурс] URL: ustroistvo-avtomobilya.ru (Дата обращения: 15.05.2020).
4. Sensors for Automotive Applications. (Sensors Applications Volume 4). Edited by J.Marek, H.-P. Trah, Y.Suzuki, I.Yokomori 2003 WILEY – VCH Verlag Gmb H&Co.KGaA, Weinheim.
5. Коваленко О.Л., Электронные системы автомобилей: учебное пособие // Сев. (Арктич.) федер. ун-тим. М.В. Ломоносова. — Архангельск: ИПЦСАФУ, 2013. — 80с.
6. Сосин Д.А., Яковлев В.Ф. Новейшие автомобильные электронные системы // СОЛОН-Пресс, 2005 — 240. 

Literature

1. Akimov S.V., Nabokih V.A., Chizkov Yu. P. Car design//Volume 4. Electric equipment. Systems of diagnostics, 2005. 480 pages.
2. Tarasik V. P., Rynkevich S.A. Problems of diagnosing of vehicles and way of their decision//Messenger of the Belarusian-Russian university. 2007. №1. C. 57 — 66.
3. Scanners for car diagnostics. [Electronic resource] URL: ustroistvo-avtomobilya.ru (Contact date: 15.05.2020).
4. Sensors for Automotive Applications. (Sensors Applications Volume 4). Editedby J. Marek, H.-P.Trah, Y. Suzuki, I. Yokomori 2003 WILEY — VCHVerlagGmbH&Co. KGaA, Weinheim.
5. Kovalenko O.L., Electronic Car Systems: Tutorial//Sev. (Arktich.) feeder. M.V. Lomonosova. — Arkhangelsk: IPTSAFU, 2013.-80s.
6. Sosin D.A., Yakovlev V.F. The latest automotive electronic systems//SOLON-Press, 2005 — 240.