Что такое бортовой компьютер и зачем он нужен?
Бортовой компьютер (маршрутный компьютер, бортовик) — небольшое автомобильное устройство, которое считывает, обрабатывает и выводит на дисплей полезнейшую информацию, среди которой:
- расход топлива (средний, мгновенный), его остаток в баке (с точностью до литра);
- статистика (средняя скорость, пройденное расстояние, израсходованное топливо);
- температура воздуха в салоне и за бортом;
- неполадки автомобиля и многие другие параметры.
Купить бортовой компьютер хотя бы ради перечисленных выше параметров стоит как в старенькую инжекторную машину двадцатилетней давности, так и в новый недавно приобретенный автомобиль.
Функции автокомпьютера
Автокомпьютер способен мгновенно отобразить диагностические, маршрутные (пройденной расстояние, время в пути, расход и остаток топлива) и мгновенные параметры (температуру воздуха в авто и за бортом, текущее время, напряжение бортовой сети, скорость движения). Общее количество отображаемых параметров равно не одному десятку, а измеряется сотней (в зависимости от выбранной модели, стоимости ее и производителя). Параметры диагностические, сообщающие о малейшей неисправности, отображаются благодаря системе датчиков, которые установлены на различных узлах автомобиля.
Выводятся параметры на информационный трех-четырех разрядный цифровой дисплей (для моделей недорогих) или жидкокристаллический монитор (для компьютеров дорогого класса). Размер диагонали экрана лежит в пределах 7-15 дюймов.
Помимо этого, многие модели, из предлагаемых на современном рынке, имеют еще и функцию голосовой поддержки. А к этому еще таймер, часы, журнал статистики эксплуатации авто, календарь и др. То есть, установив бортовой компьютер, владелец транспортного средства будет знать практически все о состоянии своей машины.
Промышленностью выпускаются автокомпьютеры широкого модельного ряда, которые подходят для установки на транспортное средство с разным типом двигателей: дизельным, инжекторным, карбюраторным.
Перечисленные функции относятся к стандартным, но, чем выше стоимость устройства, тем больше его возможности, т.е. тем он «умнее». Самые «продвинутые» бортовики способны самостоятельно спланировать маршрут следования, подобрав оптимальную скорость движения для каждого участка пути, просчитать километраж, даже вести учет расходов – на топливо, парковки и др. Бортовые компьютеры просты в использовании, настройке и подключении, так что их вполне выполнить можно собственными силами. Отдельные из автокомпьютеров имеют дополнительные исполнительные механизмы и датчики, благодаря которым могут реализовать функции: парктроники, двухсторонней радиосвязи, управления сигналами звуковыми, форсунками, а также зажиганием мотора (если нужно отрегулировать мощность).
Как считает расхода топлива
Многих водителей интересует работа БК в автомобиле и точность предоставляемых им данных. При исправных системах прибор показывает достаточно точные данные.
Расход топлива вычисляется по интервалу открытия и закрытия форсунок. Это микросекунды. При нажатии на газ интервал увеличивается и подается больше горючего. Компьютер берет в расчет пропускную способность форсунок, которая точно известна. Также важно состояние бензонасоса и фильтра. Исходя из этих данных, БК показывает средний и текущий расход при заданной скорости. Зная объем топлива в бензобаке и его расход, компьютер без труда определяет оставшееся расстояние поездки. По похожему принципу рассчитываются и многие другие параметры (масло, давление). Данные могут не совпадать, если какая-то из систем неисправна. Например, забиты форсунки или сбились настройки. Даже использование нестандартной резины может существенно повлиять на результат.
Как проводится выявление кодов ошибок ЭБУ?
Ещё одно преимущество наличия объединённых между собой плотным сообщением большинства чипов в авто заключается в том, что каждый модуль может сообщаться, а иногда даже заменять недостатки в центральном модуле, в котором они хранятся, и может довести их до инструмента диагностики в специализированном сервисном центре.
Это означает, что теперь автомеханикам гораздо проще диагностировать проблемы с автомобилем, особенно периодические проблемы, которые по злорадному совпадению иногда внезапно исчезают, как только Вы приезжаете на диагностику. Как правило, бортовой компьютер автомобиля показывает ошибки в виде 4-х или 5-значных кодов, которые зависят от марки автомобиля, но у всех моделей одной марки машин коды ошибок могут быть общими, а у марок Volkswagen, Audi, Seat и Skoda коды ошибок бортового компьютера также общие. Иногда коды ошибок ЭБУ могут быть доступны и без диагностического инструмента. Например, на некоторых автомобилях при несложных манипуляциях с ключом зажигания можно посмотреть, какую ошибку, к примеру, выдаёт индикатор «Check Engine» — код ошибки блеснёт на мгновение перед тем, как загорится данный индикатор.
Диагностический центр ЭБУ
Развившиеся стандарты связи позволили значительно легче проектировать и строить машины и, кроме того, позволили водителям избавиться от долгого привыкания к новому автомобилю после его замены. Хорошим примером этого упрощения является комбинация приборов автомобиля. Приборы собирают и отображают данные из различных частей автомобиля. Большая часть этих данных уже используется другими модулями в автомобиле. Например, ЭБУ знает температуру охлаждающей жидкости и скорости двигателя. Контроллер КПП знает скорость автомобиля, а контроллер антиблокировочной тормозной системы (ABS) знает, есть проблема с ABS.
Все эти модули просто отправляют эти данные на шину связи. Несколько раз в секунду, ЭБУ принимает пакет информации, состоящей из заголовка и данных. Заголовок — это просто номер, который идентифицирует пакет либо как скорость, либо как показания температуры или одни из множества других данных; и данные число, соответствующее этой скорости или температуре. Приборная панель содержит ещё один модуль, который знает, как показать привычным для водителя образом каждый определённый пакет данных — всякий раз, когда она видит какой-либо поступивший сигнал, она обновляет соответствующий датчик или индикатор новым значением.
Большинство автопроизводителей сами не производят приборные панели, а покупают их полностью собранными у своего проверенного поставщика, который проектирует их по спецификациям автопроизводителя. Это делает работу по проектированию приборной панели намного проще, как для автопроизводителя, так и для поставщика. Автопроизводителю гораздо проще сказать поставщику, как будет управляться каждый датчик. Вместо того, чтобы обсуждать с поставщиком, как конкретный провод будет обеспечивать сигнал скорости и как различное напряжение от 0 до 5 В будет соответствовать скорости в 60 километров в час, автопроизводитель может просто предоставить список пакетов данных. Поставщику, в свою очередь, гораздо проще проектировать приборную панель, потому что ему не нужно знать никаких подробностей о том, как формируется сигнал скорости, или где он и откуда идёт. Вместо этого, приборная панель просто контролирует коммуникационную шину и обновляет датчики, когда получает новые данные.
Эти типы стандартов связи делают очень несложной для автопроизводителей разработку на аутсорсинге и изготовление компонентов: автопроизводителю не придется беспокоиться о деталях, как каждый датчик или индикатор приводится в действие.
Как проводится выявление кодов ошибок ЭБУ?
Ещё одно преимущество наличия объединённых между собой плотным сообщением большинства чипов в авто заключается в том, что каждый модуль может сообщаться, а иногда даже заменять недостатки в центральном модуле, в котором они хранятся, и может довести их до инструмента диагностики в специализированном сервисном центре.
Это означает, что теперь автомеханикам гораздо проще диагностировать проблемы с автомобилем, особенно периодические проблемы, которые по злорадному совпадению иногда внезапно исчезают, как только Вы приезжаете на диагностику. Как правило, бортовой компьютер автомобиля показывает ошибки в виде 4-х или 5-значных кодов, которые зависят от марки автомобиля, но у всех моделей одной марки машин коды ошибок могут быть общими, а у марок Volkswagen, Audi, Seat и Skoda коды ошибок бортового компьютера также общие. Иногда коды ошибок ЭБУ могут быть доступны и без диагностического инструмента. Например, на некоторых автомобилях при несложных манипуляциях с ключом зажигания можно посмотреть, какую ошибку, к примеру, выдаёт индикатор «Check Engine» — код ошибки блеснёт на мгновение перед тем, как загорится данный индикатор.
Диагностический центр ЭБУ
Развившиеся стандарты связи позволили значительно легче проектировать и строить машины и, кроме того, позволили водителям избавиться от долгого привыкания к новому автомобилю после его замены. Хорошим примером этого упрощения является комбинация приборов автомобиля. Приборы собирают и отображают данные из различных частей автомобиля. Большая часть этих данных уже используется другими модулями в автомобиле. Например, ЭБУ знает температуру охлаждающей жидкости и скорости двигателя. Контроллер КПП знает скорость автомобиля, а контроллер антиблокировочной тормозной системы (ABS) знает, есть проблема с ABS.
Все эти модули просто отправляют эти данные на шину связи. Несколько раз в секунду, ЭБУ принимает пакет информации, состоящей из заголовка и данных. Заголовок — это просто номер, который идентифицирует пакет либо как скорость, либо как показания температуры или одни из множества других данных; и данные число, соответствующее этой скорости или температуре. Приборная панель содержит ещё один модуль, который знает, как показать привычным для водителя образом каждый определённый пакет данных — всякий раз, когда она видит какой-либо поступивший сигнал, она обновляет соответствующий датчик или индикатор новым значением.
Большинство автопроизводителей сами не производят приборные панели, а покупают их полностью собранными у своего проверенного поставщика, который проектирует их по спецификациям автопроизводителя. Это делает работу по проектированию приборной панели намного проще, как для автопроизводителя, так и для поставщика. Автопроизводителю гораздо проще сказать поставщику, как будет управляться каждый датчик. Вместо того, чтобы обсуждать с поставщиком, как конкретный провод будет обеспечивать сигнал скорости и как различное напряжение от 0 до 5 В будет соответствовать скорости в 60 километров в час, автопроизводитель может просто предоставить список пакетов данных. Поставщику, в свою очередь, гораздо проще проектировать приборную панель, потому что ему не нужно знать никаких подробностей о том, как формируется сигнал скорости, или где он и откуда идёт. Вместо этого, приборная панель просто контролирует коммуникационную шину и обновляет датчики, когда получает новые данные.
Эти типы стандартов связи делают очень несложной для автопроизводителей разработку на аутсорсинге и изготовление компонентов: автопроизводителю не придется беспокоиться о деталях, как каждый датчик или индикатор приводится в действие.
Что такое бортовой компьютер
Под бортовым компьютером подразумевается электронное устройство с микропроцессором, выполненное по принципу домашнего ПК. Это устройство позволяет совместить разное оборудование, которое может использоваться в автомобиле. В этот перечень входит и навигационная система, и мультимедийный комплекс, и парктоник, и главный ЭБУ и т.д.
На сегодняшний день существует большое разнообразие таких элементов, но работать они будут по одному принципу. Помимо управления системами комфорта и безопасности современные онбордеры позволяют даже контролировать состояние транспортного средства. Все датчики, расположенные в системах и агрегатах машины, передают свои данные на блок управления, а бортовик считывает некоторые из этих параметров. Сам онбордер не участвует в изменении режимов работы мотора или определенных систем авто. За эту функцию отвечает ЭБУ. Но при совместимости этих устройств водитель может самостоятельно перенастраивать некоторые параметры своего автомобиля.
Электронный блок управления прошивается на заводе-изготовителе. Программное обеспечение это набор алгоритмов и всевозможных переменных, которые позволяют ему посылать правильные команды на исполнительные механизмы. Карпьютер подключается к ЭБУ через сервисный разъем и позволяет не только следить за системами транспорта, но и в более дорогих автомобилях управлять режимами ДВС, подвески и трансмиссии.
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.
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.
Эволюция бортовых компьютеров
Первый автомобильный компьютер появился в 1981-м году. Американская компания IBM разработала электронное устройство, которое впоследствии было установлено на некоторые модели BMW. Спустя 16 лет корпорация Microsoft создала аналог первого устройства – Apollo. Однако эта разработка замерла на стадии прототипа.
Первый серийный онбордер появился в 2000-м году. Его выпустила фирма Tracer (Америка). Штатный компьютер получил популярность благодаря универсальности, а также экономии пространства на центральной консоли авто.
Карпьютеры развиваются в трех основных направлениях. Первое это диагностическое оборудование, второе – маршрутное, а третье – управляющее. Вот их особенности:
