سیستم EBD

سیستم ایمنی EBD

نحوه عملکرد سیستم ایمنی ترمز خودرو – قسمت دوم : سیستم ایمنی EBD
در قسمت اول این مقاله به بررسی پایه ترین سیستم ایمنی خودرو ABS پرداختیم . در این مقاله به بررسی چگونگی عملکرد سیستم EBD یا Electronic Brake force Distribution خواهیم پرداخت. نکته قابل ذکر این است که سیستم EBD به عنوان مکمل سیستم ABS فعالیت می کند و خودرویی در جهان پیدا نمی شود که تنها دارای این سیستم باشد ، حال سوال این است که چرا سیستم EBD مکمل ABS است یا به عبارت دیگر چه عملکردی را به سیستم ترمز و ایمنی خودرو اضافه می کند که نیاز به ABS دارد؟
با رجوع به نام سیستم EBD می توان به عمکرد این سیستم تا حدودی پی برد که کار این سیستم تقسیم نیروی ترمز بین چرخ های ماشین است . سوالاتی درزمینه های شرایط عملکرد سیستم EBD و چگونگی پیاده سازی آن به صورت سخت افزاری به ذهن می رسد که در ادامه به این سوالات پاسخ داده می شود.

ایده
سیستم های ترمز در ابتدا به صورت کاملا مکانیکی طراحی و تولید می شدند که در آن ها نیروی ترمز وارده از طرف راننده به صورت مساوی بین چرخ های خودرو تقسیم می شد. شرایطی در هنگام حرکت خودرو موجود است که باعث پدید آمدن ایده تقسیم نیروی ترمز بیت چرخ های اتومبیل است که این شرایط به صورت زیر است:
1) هر چرخ در خودرومیزانی از وزن خودرو را متحمل می شود که با توجه به چگونگی طراحی خودرو و شرایط حرکتی خودرو متفاوت است برای نمونه اگر تقسیم وزن خودرو ٦٠/٤٠ باشد ٦٠ درصد وزن خودرو در حالی که خودرو ثابت است یا حرکت با سرعت ثابت دارد بر روی چرخ های جلو خواهد بود و ما بقی آن بر روی چرخ های عقب. حال تصور نمایید که این خودرو در حال حرکت در مسیری مستقیم و شرایط جاده ای خشک و مناسب است و خودرو باری را نیز حمل نمی کند. راننده خودرو اقدام به ترمزگیری نماید، در این شرایط به علت سرعت اولیه خودرو قبل از ترمزگیری ، مقداری از وزن خودرو به جلو منتقل می شود(به یاد داشته باشید مفهوم وزن با جرم متفاوت است). پس چرخ های جاوی خودرو که وزن بیشتری را در شرایط معمول حمل می کردند مقداری وزن اضافه را نیز باید حمل کنند. با در نظر گرفتن مثال بالا لین فکر به ذهن می رسد که در شرایط توصیف شده باید نیروی ترمز اعمالی به چرخ های جلو بیشتر از چرخ های عقب باشد و یکی از کارهای سیستم EBD همین است که در ترمز گیری مستقیم الخط به صورت تقریبی نیروی ترمز لازم هر چرخ را محاسبه می کند و آن را به هر چرخ اعمال می کند.
2) شرایط بعدی حالتی است که خودرو باری را حمل کند و در شرایط توصیفی قبلی ترمز کند، در این شرایط به علت وجود وزن بیشتر در قسنت عقب خودرو در هنگام ترمز گیری وزنی به قسمت جلو اضافه نمی شود و این وزن بر روی چرخ های عقب اعمال نخواهد شد پس چرخ های عقب در این حالت به نیروی ترمز بیشتری نسبت به حالت قبل نیاز خواهند داشت.
3) شرایط حرکتی بعدی که تقسیم نیروی ترمز بین چرخ ها بکار می آید در هنگام حرکت در پیچ است که در این شرایط چرخ های بیرون از پیچ دارای حرکت دورانی بیشتری نسبت به رخ های داخل پبچ است در این حالت اگر راننده اقدام به ترمز گیری نماید تا سرعت خودرو را کم کند چرخ های داخل پیچ قفل می کنند که باعث از دست رفتن کنترل خودرو می شود پس در این حالت نیروی ترمز کمتری باید به چرخ های داخل پیچ اعمال شود.

پیاده سازی سخت افراری
با توجه به توضیحاتی که در مورد سیستم ایمنی EBD داده شد برای پاده سازی این سیستم همان امکانات و تجهیرات سخت افزاری نیاز است که برای ABS استفاده می شود و به همین دلیل است EBD به عنوان مکمل سیستمABS مطرح می شود. برای مطالعه دقیق تر سخت افزارهای مورد نیاز به قسمت اول مقاله مراجعه کنید.
نویسنده : عبدالله عبادی
منبع:http://khodrobank.ir

ABS چیست و چطور کار میکند

ABS چیست و چطور کار میکند

نحوه عملکرد سیستم ایمنی ترمز خودرو – قسمت اول: سیستم ABS
در این سری مقتلات قصد داریم تا بسشتر با تکنولوژی های جدید بکار رفته در خودرو های امروزی آشنا شویم ، خصوصا با تکنولوژی های مرتبط با ایمنی خودرو تا دریابیم که تفاوت خودروهای ساخت داخل و آخرین ساخته های شرکت های مطرح خودرو سازی جهان در چیست.
از زمان ساخت و تولید انبوه خودرو مهندسین در تلاش بوده اند تا خودروها را ایمن تر طراحی کنند و برای این منظور بخش تحقیق و توسعه شرکت های سازنده خودرو با کمک شرکت های قطعه سازی و دانشگاه های مختلف به طراحی و توسعه سیستم های ایمنی مختلف با عملکرد های مختلف پرداختند که نام بردن هر یک و توضیح مختصر هر یک از این سیستم ها به خودی خود نیاز به یک مقاله چند صفحه ای دارد.



یکی از مهمترین بخش های خودرو که در سیستم ایمنی خودرو نقش اساسی ایفا می کند ترمز خودرو است که مهندسین در بهینه سازی این بخش تلاش زیادی کردند که حاصل آن سیستم هایی چون: ABSو EBD است. در این مقاله و چند مقاله آینده سعی خواهیم داشت تا نحوه عملکرد این سیستم ها و تاثیر آنان بر دینامیک خودرو را بررسی کنیم و در این مقاله به سیستم ABS خواهیم پرداخت.

ایده
حتما شما نیز از نزدیک یا از طریق تلویزیون خودرو های مسابقه ای مخصوصا خودروهای آمریکایی را دیده اید که اقدام به شتاب گیری از حالت سکون می کنند که در این حالت چرخی که نیرو به آن وارد می شود به حالت هرز بدور خود می چرخد. به این حالت هرزگردی میگویند. دلیل وجود این قضیه این است که نیرویی که به چرخ از طرف موتور خودرو وارد می شود بسیار بیشتر از نیروی اصطکاک بین چرخ و جاده است پس چرخ شروع به چرخش بدور خود میکند. حالت مشابهی نیز زمانی بوقوع می پیوندد که خودرو با سرعت قابل توجهی در حال حرکت برروی سطحی لغزنده است و در این حالت اقدام به ترمز گیری شدید می شود. در این حالت نیزچرخ خودرو نسبت به زمین حالت هرز پیدا می کند و در نهایت قفل می شود که در این شرایط خودرو قابل هدایت نیست پس ممکن است کنترل خود را از دست بدهد و همچنین مسافت بسیار بیشتری برای توقف کامل خودرو نیاز است.
ایده اصلی پشت سیستم ABS در این است که از هرزگردی چرخ ماشین جلوگیری کند تا از قفل شدن آن جلوگیری کند.

پیاده سازی
برای مشخص شدن نحوه پیاده سازی سیستم ABS باید بررسی کرد که چگونه می توان از قفل شدن چرخ ها جلوگیری کرد. به طور کلی با توجه به نحوه طراحی سیستم انتقال نیرو خودرو در شرایط ترمزگیری اگر یکی از چرخ های خودرو نسبت به سایر چرخ ها دارای سرعت دوران بیشتر یا کمتر باشد ممکن است آن چرخ قفل شود. پس اولین گام بررسی شرایط هر چرخ در حالت ترمزگیری است برای این منظور مهندسین خودرو به سراغ علم الکترونیک رفته و با استفاده از سنسور قراگرفته بر روی هر چرخ شرایط هر چرخ را بررسی می کنند.
در مرحله بعد مهندسین با تغییر نیروی وارده از ترمز چرخ را از حالت بحرانی خارج می کنند.یعنی اگر چرخی نسبت به سایر چرخ های خودرو در حالت ترمز گیری با سرعت کمتر دوران کند با کم کردن نیروی ترمز بر روی این چرخ ، سرعت دوران آن افزایش می یابد و چرخ از حالت بحرانی خارج می شود. در حالت دیگر نیز اگر چرخی نسبت به سایر چرخ های خودرو در حالت ترمزگیری با سرعت بیشتری دوران کند می توان با زیاد کردن نیروی ترمز روی آن چرخ سرعت دوران آن را کم کرد تا چرخ از حالت بحرانی خارج شود.
برای پیاده سازی این سیستم باید نگاهی کلی به سیستم ترمز خودروها بیندازیم. سیستم ترمز رایج هیدرولیکی است به این معنی که از یک سیلندر و پیستون برای اعمال فشار به لنت ترمز استفاده می شود.حال اگر فشار درون سیلندر کم یا زیاد شود نیروی ترمز تغییر می کند. برای پیاده سازی این قضیه سوپاپ ورودی سیلندر ترمز را با همنوع الکتریکی آن جایگزین کرده اند تا بتوان به وسیله پردازنده مرکزی خودرو میزان فشار درون سیلندر را تغییر داد.
لازم به ذکر است که برای تامین فشار سیلندرها هم از پمپ استفاده می شود.
حال یک بار روند کار سیستم ABS را از ابتدا بررسی می کنیم :
پردازنده مرکزی خودرو با کمک سنسور های موجود در هر چرخ سرعت دوران چرخ ها را در حالت ترمز گیری بررسی می کند. در صورتی که سرعت دوران یکی از چرخ ها نسبت به سایر چرخ ها متفاوت باشد پردازنده با فرمان لازم به سوپاپ الکتریکی سیلندرترمز، میزان فشار درون سیلندر را تغییر می دهد که با این کار میزان نیروی ترمز وارده به چرخ تغییر می کند و چرخ از حالت بحرانی خارج می شود پس احتمال قفل شدن آن نیز کم می شود. روند بالا به صورت مداوم و با سرعت زیاد انجام می شود به طوری که در هر دقیقه بین 15 تا 20 مرتبه این روند تکرار می شود.
عملکرد پایه ای سیستم ABS به صورت بالا است که البته عملکردهای دیگری مانند EBD نیز به این سیستم اضافه شده است که در مقالات بعدی به بررسی چگونگی عملکرد آنان خواهیم پرداخت.
حال سوال من این است که آیا هزینه ساخت و نگه داری این سیستم ساده کمتر از هزینه ی تصادفات کشورمان نیست که خودرو سازهای وطنی از قرار دادن این سیستم برروی محصولات خود خودداری می کنند؟؟؟
نویسنده : عبدالله عبادی
http://khodrobank.ir

سیستم ایموبیلایزر چیست؟

سیستم ایموبیلایزر و نسل های مختلف آن

هدف از طراحی این سیستم جلوگیری از سرقت خودرو بوده است. که با پیشرفت تکنولوژی شاهد پیشرفت این سیستم بوده ایم. در اوایل سال 1993 میلادی سرقت اتومبیل رو به فزونی بود. در المان شرکت های بیمه به فکر راه حلی برای مقابله با این مشکل بودند. در سایر کشور ها نیز موسسات و سازمان های دولتی نیز دست به کار شده و تمرکز خودشون رو روی امنیت ماشین ها گذاشتند. راه حل های مختلفی برای جلوگیری از سرقت خودرو ها با توجه به شرایط هر کشور و نیازهای مشتری اتخاذ شد. در امریکا سیستم ورود بدون کلید. در فرانسه سیستم های امنیتی مخفی و دور از دید افراد. و نهایتا در المان از سیستم های رادیو فرکانس(Radio Frequency Identification )استفاده شد. که در نهایت پس از ازمایش های مختلف سیستم اخر به عنوان راه کار اصلی انتخاب شده ودرصدد توسعه قابلیت های ان برآمدند. از ابتدای پیدایش این سیستم تا به امروز دو وظیفه اصلی برای این سیستم تعریف شده بود. که ابتدا باز و بست کردن درهای خودرو و بعد روشن کردن خودرو.

نسل های ایموبیلایزر:

اولین نسل از این تکنولوژی شامل سه مدل :

V1. V1T.V1*

نسل دوم دو مدل:

V2 و V2 CRYPTED

و نسل اخر هم V3 میباشد.

نسل های اولیه ایموبیلایزر از امواج مادون قرمز برای ارسال و تبادل اطلاعات استفاده میکرند. اولین نکته و ایراد فاصله و برد بسیار کم بود. گیرنده و فرستنده باید حتما در راستا و زاویه دید هم دیگه بودن در غیر این صورت باز شدن درب ها امکان پذیر نبود. گیرنده در جایی قرار میگرفت که بیشترین فضای قابل دسترس وجود داشته باشه که معمولاپشت اینه جلو قرار میگرفت. اما با پیشرفت دستگاه ها به جای استفاده از مادون قرمز از امواج رادیو فرکانسی استفاده گردید. در اینجا دیگر فضا و جای قرار گیری مطرح نبود و گیرنده در هر جای خودرو قابل نصب بود. که بعدا تمام مجموعه در دکودر UCH قرار گرفتند.

در نسل اول و در زمان باز کردن درب ها این مراحل انجام میگرفت:

1- کد از فرستنده به گیرنده ارسال می‌شد.

2- کد درون دکودر با کد ارسالی مقایسه می‌شد در صورت درست بودن درب خودرو باز شده و چراغ سقف نیز روشن میشد و الارم نیز از کار می افتاد.

حالت ثابت یا FIXED :

در این حالت همواره کد ارسالی بین فرستنده و دکودر یکسان بود که عمده ترین مشکل ان امکان کپی شدن کد بسیار بالا بود و یا اینکه کد رو به راحتی میشد پاک کرد.

2- حالت چرخشی یا Rolling:

در این حالت با هر بار ارسال کد از سوی فرستنده کد تغییر میکند و پس از مقایسه کد ارسالی با کد موجود در دکودر و تایید ان درب ها باز می شدند. چند نکته در مورده مدیریت باز و بست درب ها در نسل اول.

1-در نسل اول که شامل سه مدل:

V1*. V1T.V1

هست اگر درب خودرو با استفاده از ریموت باز میشد با همان کد هم میتوانستید خودرو رو روشن کنید. اما اگر در غیر این صورت بود خودرو نیز روشن نمیشد. { کد باز شدن درب ها با کد روشن شدن خودرو یکسان بود}
در نسل اول سیستم ایموبیلایزر چراغ جداگانه نداشت و با چراغ عیب یاب انژکتور یکی بود. در V1 اگر باتری ریموت تمام میشد امکان روشن کردن خودرو با کلید سلب شده و باید از یک کارت که حاوی کد 4 رقمی بود برای روشن کردن خودرو استفاده میشد. در این حالت اول کلید رو در جا سوئیچی قرار داده میشد تا چراغ عیب یاب روشن میشد. بعد پدال گاز رو تا انتها فشار داده تا چراغ مربوطه خاموش شود. برای وارد کردن کدی مانند 2314 باید به وسیله دکمه ای که روی دسته برف پاکن قرار داشت اقدام میشد. برای عدد 2 باید دکمه دو مرتبه و به فاصله یک ثانیه فشرده میشد. سپس باید پدال گاز رها میشد. دوباره برای کد بعدی پدال فشرده شده و دکمه سه مرتبه و فاصله زمانی یک ثانیه فشرده میشد. این کار باید برای هر 4 رقم تکرار میشد تا توسط چراغ عیب یاب خودرو تایید میشد و سیستم غیر فعال میگشت . بعد از ان دیگر نیازی به وارد کردن کد تا زمانی که باتری ریموت تعویض میگشت نبود.

در نسل V1Tسیستم مجهز به یک کرونومتر شد. وظیفه این کرونومتر ایجاد محدودیت در روشن کردن خودرو بود. وقتی که درب خودرو باز بوده و صاحب خودرو فراموش کرده بود که درب را ببند تا 15 دقیقه امکان روشن کردن خودرو وجو داشت اما در وی 1 هر زمان که اقدام به روشن کردن خودرو میکردید خودرو روشن می‌شد.

نسل *V1:

از این نسل به بعد در تمامی مدل ها از کد متغییر استفاده شد. در این نسل کارت حاوی کد حذف شد و باید کد رو از قسمت پشتیبانی دریافت میکردید. کد 4 رقمی جای خودش رو به کدد 5 رقمی داد. کد های مربوط به کلید های اصلی و کلید یدک فرق داشت و هر زمان که یکی از کلید ها مفقود میگشت باید با قسمت پشتیبانی فروش خودرو تماس گرفته میشد. اطلاعات کلید فعلی رو داده و کد کلید گمشده رو دریافت می کردیم. و بعد دوباره سیستم رو سنکرون میکردیم. لازم به ذکر هست که تمام سیستم ها نسل اول با سیستم مادون قرمز کار میکردند.

وی دو بدون ترانسپوندر V2 With out Transponder:

در این نسل چراغ مربوط به ایموبیلایزر به صورت جداگانه نصب شد. که بعد از روشن کردن خودرو به مدت 3 ثانیه روشن بوده و در صورت عدم وجود مشکل خاموش می‌شد. در نسل اول زمانی که ECU انژکتور رو عوض میکردیم دکودر با اولین ارتباط کد ذخیره شده در حافظه خود رو به ECU انتقال میداد وکد در فضای خالی ECUنشسته و به عنوان کد پایه شناختته میشد و خودرو بدون هیچ گونه برنامه ریزی و کدینگی روشن می‌گشت. اما این نقص با استفاده از یک سیگنال که همواره بین ای سی یو انژکتور و دکودر در حال انتقال بود بر طرف گشت اما مشکل دیگری پا برجا بود. اول اینکه کد ذکر شده در حافظه ای سی یو ذخیره نمیشد. دوم اینکه کد ارسالی به وسیله یه سیم منتقل میگشت که با قطع سیم ارتباط قطع شده و عملکرد شبیه به عملکرد نسل اول و همان نقص اولیه می‌گشت. در نسل دوم همونطور که اشاره شد از سیستم کد متغییر استفاده گشت بنابراین کپی کردن یا پاک کردن کد مشکل تر گردید.

نسل دوم با ترانسپوندر V2 with Transponder:

در این نسل سیستم مادون قرمز از دور خارج شد و جای خودش رو به امواج رادیو فرکانسی داد. در نسل اول ما شاهد باز و بست درب ها و مدیریت ان بودیم. و کمتر در روشن شدن خودرو دخالت داشت. اما از این نسل به بعد پای چیپ های الکترونیکی و ترانسپوندر باز شد و بعد از فرایند باز و بست درب ها نیاز به سیستم دیگری برای روشن شدن خودرو بود که نسل دوم ارتقا یافته در این جا پای به عرضه ظهور گذاشت.

فرستنده به صورت یک چیپ در درون کلید تعبیه شد بود. در ابتدا و زمانی که کلید در سوئیچ قرار میگیرد اطلاعات توسط میکرو چیپ به ترانسپوندر انتقال داده میشود. ارتباط بین چیپ و ترانسپوندر از طریق جریان القایی می باشد. ترانسپوندر از سیم پیچ و یک واحد الکترونیکی تشکیل شده است. قسمت الکترونیکی جریانی متناوب و با فرکانس بالا را به سیم پیچ ارسال میکند به دلیل وجود سیم پیچ میدان مغناطیسی ایجاد میشود. در درون چیپ هم قطعه ای حساس به میدان مغناطیسی تعبیه شده است که در اثر جریان القا شده توسط ترانسپوندر واکنش نشان داده و با عوض کردن جریان در ترانسپوندر باعث میشود که حلقه داخلی به دکودر جواب داده و کد خوانده شود. ترانسپوندر ها در واقع پلی میان چیپ درون کلید خودرو و دکودر میباشند و با تعویض ان مشکلی در عملکرد دستگاه به وجود نمی اید. ترانسپوندر ها به صورت 3 الی 4 سیمه می باشند. که عبارت اند از:

1- منبع تغذیه

2- اتصال بدنه

3- سیگنال رفت

4- سیگنال برگشت

که در ترانسپوندر 3 سیمه سیگنال رفت و برگشت به صورت همزمان منتقل می شود. پس ان اطلاعات از طریق ترانسپوندر به دکودر فرستاده میشود. اگر کد چیپ با کد دکودر یکی باشد یک کد جدید ساخته شده به ای سی یو انژکتور فرستاده میشود و کد جدید به میکرو پیچ نیز ارسال می شود و جایگزین کد قبلی میگردد. { حالت چرخشی Rolling} و خودرو روشن میگردد. نحوه کد دهی و تغییر کد براساس منطق ریاضی سری و دنباله میباشد. در کلید و دکودر یک شمارنده وجود دارد و تعداد دفعاتی که دکمه روی ریموت فشرده می شود ثبت می گردد در این زمان اگر دکمه زده شود اما درب ها باز نشوند تعداد شمارش ها ثبت میشود. در اولین روشن شدن خودرو این اعدا با هم تطابق پیدا میکند. اما اگر بیش از 1000 بار دکمه روی ریموت فشرده شود اما درب ها باز نگردد و خودرو نیز روشن نشود کلید از سنکرون بودن خارج می شود و امکان روشن شدن خودرو سلب می‌شود.

نسل سوم:

سیستم V2 CRYPTED که با سیستم مالتی پلکس در ارتباط باشد نسل سوم رو تشکیل می دهند. در خودرو های جدید به جای استفاده از ریموت از کارت و به جای ترانسپوندر از کارت خوان استفاده شده است. این بار چیپ در درون کارت قرار گرفته است. برای روشن کردن خودرو باید کارت {در بعضی از خودرو ها به جای کارت از یک سوییچ کوچک استفاده شده است که در جای مخصوص قرار میگیرد} در درون جای خود که همان کارت خوان می باشد قرار بگیرد. پس طی مراحل و درست بودن کد درون کارت از طریق شبکه مالتی پلکس به قفل فرمان دستور ازاد شدن میدهد پس از ان انژکتورها و سیستم جرقه نیز فعال میشوند. و با فشار دکمه استارت خودرو روشن می‌شود. لازم به ذکر است که ECU انژکتور. UCH. قفل فرمان و مجموعه کیلومتر شمار و صفحه کیلومتر در سیستم مالتی پلکس از طریق شبکه CAN یا VAN با یکدیگر در ارتباط هستند.

منبع:http://www.technicaltoolworld.com