Назначение систем управления. Основные требования

Под системой управления ТС в широком смысле будем понимать совокупность устройств, предназначенных для управления движением ТС и обеспечения функционирования его узлов и агрегатов.

Современные ТС в зависимости от целевого назначения снабжены множеством систем управления и диагностики, значительно облегчающих труд водителя. Широко применяются усилители, способствующие уменьшению физической и нервной нагрузок при управлении ТС. В настоящее время на ТС получают распространение и электронные автоматизированные системы управления в виде микропроцессоров, микроЭВМ или аналоговых вычислительных устройств, на которые возлагается часть операций по управлению машиной, контролю за работой различных узлов и агрегатов. В первую очередь автоматизируются операции, связанные с повышением безопасности движения, защитой экипажа, поддержанием комфортабельных условий работы водителя, а также монотонные операции по управлению, существенно утомляющие водителя. Однако автоматизация процессов движения машин затруднена из-за невозможности учета всех факторов в алгоритмах управления различными их системами и агрегатами.

Примером частичной автоматизации управления ТС может служить система поддержания заданной скорости движения. Эта система обеспечивает поддержание стабильной скорости движения или ее регулирование по заданной программе с помощью бортовой микроЭВМ. Подобные системы используются в основном при движении ТС на свободном участке местности. Блок индикации позволяет водителю контролировать работу системы и при необходимости корректировать ее работу. Серво-клапан, управляющий положением топливной заслонки по заданной программе и приводимый в движение от мощного модуля, постоянно подает сигнал на бортовую микроЭВМ. Последняя в соответствии с сигналом, поступающим от датчика скорости, обеспечивает ее постоянство или регулирование в заданном диапазоне.

Рис. Структурная схема системы поддержания заданной скорости движения ТС

Как известно, электронные приборы работают быстрее и точнее, чем механические регулирующие устройства. Поэтому при различных процессах регулирования коробок передач, двигателей и тормозных механизмов с помощью электродики (в том числе бортовой и ведущей ЭВМ) обеспечивается точность дозирования управляющего сигнала и высокая надежность управления.

Электроника применяется и для управления АБС на тягачах большой грузоподъемности, в частности выпускаемых Минским автозаводом (Беларусь). Электронной мультикомплексной системой управления и диагностики (ЭМСУД), например, оснащен трехосный «Урал-4320-45» (6×6).

Использование электроники и микропроцессорной техники существенно уменьшает утомляемость водителей и позволяет (в случае применения их диагностических возможностей) оптимизировать затраты на техническое обслуживание. Массовое использование на ТС электронных автоматизированных систем управления ограничено в основном из-за их высокой стоимости и недостаточной надежности, что заставляет конструкторов модернизировать уже существующие системы управления и одновременно искать новые решения.

При помощи автоматических систем управления уже сейчас на транспорте успешно решаются задачи, связанные с увеличением средней скорости движения ТС, ограничением максимальной скорости, сокращением расхода топлива, улучшением управляемости и проходимости, плавности хода, повышением тормозных качеств и др. В системах ограничения максимальной скорости грузовых ТС предусмотрены два варианта, выбираемые при установке соответствующего электронного блока: либо ограничение скорости пропорциональным клапаном и пневмоцилиндром, либо управление моторным тормозом для ограничения скорости движения. Пропорциональный клапан управляет пневмоцилиндром ограничения скорости. Как правило, максимальная скорость выбирается в диапазоне 30… 120 км/ч. Она не может быть изменена водителем. В электронном блоке также имеется аналогичная опция ограничения скорости при перегрузке оси.

При скоростях движения не менее 35 км/ч по команде водителя можно установить предельное значение ограничения скорости (режим «темпосет»). В системе управления предусмотрены два вида диагностики: упрощенная с применением световых мигающих кодов контрольной лампы, и углубленная, осуществляемая с помощью специального компьютерного диагностического комплекта.

Какие же требования предъявляются к современным системам управления ТС? Прежде всего, система управления должна быть достаточно надежной, гарантирующей обеспечение безопасности движения ТС. Следующими немаловажными требованиями являются быстрота и точность действия системы. Кроме того, она должна быть сконструирована с учетом психофизиологических возможностей человека, что обеспечит удобство ее в эксплуатации. К системам управления предъявляются также эргономические и экологические требования, что особенно важно в современных условиях. Высокая стоимость систем управления порой является решающим фактором, ограничивающим их использование. Поэтому каждый элемент изготавливаемой системы технологически должен быть согласован с возможностями производства. Перечисленные требования, предъявляемые разработчиками к системам управления современных ТС, являются основными; дополнительные же требования зависят от назначения конкретного ТС и специфики его эксплуатации.