Статьи по теме "Электрика и электроника"

Система интеллектуального доступа в автомобиль

Система интеллектуального доступа в автомобиль (другие названия – система доступа без ключа, умный ключ, интеллектуальный ключ) – современная электронная система комфорта, которая идентифицирует владельца автомобиля по коду ответа ключа и обеспечивает автоматическую разблокировку двери при касании ручки и запуск двигателя при нажатии специальной кнопки. При этом электронный ключ может оставаться в кармане.

Впервые система доступа без ключа была использована на автомобилях Mercedes-Benz в 1998 году. В настоящее время система интеллектуального доступа предлагается в стандартной комплектации или в качестве опции на автомобилях различных классов. У разных производителей система имеет свое уникальное название, например:

  • Advancad Key от Audi;
  • Comfort Access от BMW;
  • Keyless Entry от Kia;
  • Advanced Keyless & Start System от Mazda;
  • Keyless Go от Mercedes-Benz;
  • FastKey от Mitsubishi;
  • Intelligent Key от Nissan;
  • Hands Free KeyCard от Renault;
  • Smart Key System от Toyota;
  • Keyless Drive от Volvo.

Конструктивно система интеллектуального доступа включает следующие элементы:

  • транспондер;
  • антенны;
  • датчики касания;
  • кнопку запуска двигателя;
  • электронный блок управления.

Транспондер осуществляет непосредственную идентификацию владельца автомобиля. Он представляет собой микросхему с антенной, которые могут устанавливаться в корпусе физического ключа автомобиля (ключа с металлическим лезвием) или выполняться в виде отдельной пластиковой карты. Предпочтительным является объединение транспондера с физическим ключом.

Антенны обеспечивают радиосвязь автомобиля с электронным ключом. Для полного охвата сигнала в радиусе до 1,5 м по периметру автомобиля устанавливаются 2-4 антенны. Датчики касания устанавливаются в наружных ручках дверей. Они распознают прикасание к ручке двери за счет изменения емкости.

Кнопка запуска двигателя (кнопка «Start») устанавливается на место традиционного замка зажигания или другое место на панели приборов. В некоторых системах вместо кнопки используется переключатель.

Электронный блок управления обеспечивает реализацию функций интеллектуального доступа в автомобиль и запуска двигателя без ключа. В работе блок взаимодействует с блоками управления центрального замка и систему управления двигателем.

Работа системы интеллектуального доступа

При касании водителем ручки двери, индуктивный датчик срабатывает и передает информацию в блок управления. Блок в свою очередь через антенны передает сигнал на электронный ключ (транспондер), который распознает свое положение относительно автомобиля. В данном случае ключ находится вне автомобиля. На основании данного решения передается соответствующий сигнал на приемную антенну центрального замка и противоугонной сигнализации. Сигнализация отключается, а центральный замок разблокирует нужную дверь. Водитель открывает дверь и размещается в автомобиле.

Пуск двигателя производится нажатием соответствующей кнопки. Сигнал от кнопки поступает на блок управления системы и далее через антенны на электронный ключ. Ключ распознает свое положение внутри автомобиля и передает сигнал на антенну центрального замка и противоугонной сигнализации. При этом происходит отключение противоугонных блокировок. Далее блок управления системы производит запрос в блок управления двигателем на предмет готовности к запуску. При положительном ответе осуществляется автоматический пуск двигателя.

При покидании автомобиля водителем блокировка дверей и активизация противоугонной сигнализации может производиться разными способами в зависимости от вида системы: нажатием кнопки на дверной ручке, касанием дверной ручки или просто уход из автомобиля.

В некоторых продвинутых системах с помощью интеллектуального ключа производятся различные настройки систем автомобиля. При открытии автомобиля устанавливается заданное положениеводительского сиденья, рулевого колеса, наружного зеркала заднего вида, температурный режим системы климат-контроля, производится настройка каналов радиоприемника.

Дальше всех в дополнительных настройках с помощью электронного ключа пошел Ford, который в системе MyKey реализовал контроль за скоростным режимом и уровнем громкости радиоприемника.

Центральный замок

Система центральной блокировки замков автомобиля имеет устоявшееся название центральный замок. Центральный замок предназначен для одновременного запирания или отпирания всех дверей автомобиля, а также крышки лючка топливного бака. Данная система относится к вспомогательным системам автомобиля, т.н. системам комфорта.

Современные автомобили оснащаются системами комфорта, которые обеспечивают управление различными вспомогательными функциями. Наряду с центральным замком к системам комфорта относятся следующие системы (функции):

  • электрические стеклоподъемники;
  • зеркала заднего вида с электрическим приводом;
  • обогрев зеркал заднего вида;
  • освещение салона;
  • освещение багажника;
  • люк на крыше с электрическим приводом;
  • и другие.

Система комфорта также обеспечивает управление автомобильной сигнализацией.

Реализация функции блокировки дверей может осуществляться путем централизованного и децентрализованного управления. Централизованное управление предполагает наличие единого электронного блока управления на все двери.

Рост числа функций, подконтрольных системам комфорта, потребовало децентрализации управления. Придецентрализованном управлении, помимо центрального блока управления, в каждой двери устанавливается свой электронный блок управления. Наибольшее распространение на современных автомобилях получила децентрализованная система управления функциями комфорта.

В связи с вышеизложенным, устройство и принцип работы центрального замка рассмотрены в контексте систем комфорта.

Устройство центрального замка

Центральный замок имеет следующее общее устройство:

  • входные датчики;
  • блок управления;
  • исполнительные устройства (актуаторы).

В качестве входных датчиков в системе используются:

  • концевые выключатели дверей;
  • микропереключатели в конструкции замка.

Концевой выключатель фиксирует текущее положение двери автомобиля, в соответствии с которым передает сигнал в блок управления.

Микропереключатели (обиходное название «микрики») фиксируют текущее положение конструктивных элементов замка двери.

Два микропереключателя фиксируют положение кулачка замка. Кулачковый механизм устанавливается только на передние двери. Поверхность кулачка имеет специальный профиль. Один микропереключатель при срабатывании формирует сигнал «Блокировать» (Lock), другой – «Разблокировать» (Unlock).

Другие два микропереключателя фиксируют положение центрального запорного устройства замка. При срабатывании они формируют сигналы о текущем состоянии замка – «Заблокировано» (Locked) или «Разблокировано» (Unlocked).

Еще один микропереключатель фиксирует положение рычажного механизма в приводе замка, по которому он определяет текущее положение двери. При открытии двери контакты переключателя замыкаются, а система центрального замка не может быть активирована.

Сигналы от переключателей принимает электронный блок управления и передает их на центральный блок управления. Центральный блок направляет соответствующие сигналы в блоки управления дверей и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства замка задней двери (крышки багажника) и замка крышки лючка топливного бака. Блоки управления дверей на основании полученных сигналов активируют исполнительные устройства замков дверей.

Исполнительное устройство замка двери (другое наименование – актуатор) представляют собой электродвигатель постоянного тока, объединенный с простейшим редуктором. С помощью редуктора вращение электродвигателя преобразуется в возвратно-поступательное движение цилиндра замка.

Наряду с электрическим приводом в конструкции исполнительных устройств может применяться пневматический привод. Такой вид привода имели ряд моделей автомобилей Volkswagen и Mercedes. Пневматический привод в настоящее время не применяется.

Большинство систем центрального замка имеют дистанционное управление. Для этого в ручке ключа зажигания встроен радиопередатчик (пульт дистанционного управления). Приемная антенна находится в центральном блоке управления. Дистанционное управление центральным замком осуществляется на расстоянии порядка 10м.

Принцип работы центрального замка

Работа системы центрального замка производится как при включенном, так и при выключенном зажигании автомобиля.

При запирании входных дверей ключом с поворотом ключа в замке срабатывает микропереключатель, отвечающий за блокировку. Сигнал от переключателя подается на блок управления двери и далее на центральный блок управления. Центральный блок формирует управляющие сигналы на все блоки управления дверей и электродвигатели актуаторов задней двери и крышки топливного бака. Срабатывание всех исполнительных механизмов обеспечивает блокировку дверей автомобиля. Сигнал от микропереключателя в центральном запорном устройстве предотвращает повторное срабатывание электрического привода. Снятие с блокировки всех дверей производится аналогичным образом.

Дистанционное блокирование дверей осуществляется при нажатии соответствующей кнопки на ключе зажигания. При этом сигнал поступает на приемную антенну центрального блока управления. После его обработки, блок управления передает сигналы в блоки управления дверей и исполнительные механизмы задней двери и крышки топливного бака. Срабатывание всех исполнительных механизмов обеспечивает блокировку дверей автомобиля. При дистанционном блокировании происходит активация автомобильной сигнализации. Блокировка дверей также может сопровождаться автоматическим подъемом стекол автомобиля.

При дорожно-транспортном происшествии заблокированные двери автоматически открываются. Сигнал от блока управления системой пассивной безопасности передается в центральный блок управления, который в свою очередь обеспечивает срабатывание исполнительных устройств и открытие дверей.

Системы комфорта

Комфорт – одно из основных потребительских качеств современного автомобиля. Повышение комфорта является приоритетным направлением совершенствования транспортных средств. Под комфортом понимается совокупность психических и физических ощущений человека в процессе его контакта с автомобилем или отдельными его элементами.

Комфорт в автомобиле реализуется с помощью различных механических и электронных систем, именуемых системами комфорта. Вместе с тем термин системы комфорта появился сравнительно недавно, а именно с развитием электроники в управлении автомобилем. Поэтому под системами комфорта обычно понимаются электронные системы. Хотя формально к системам комфорта относятся и механические системы, например, ручная регулировка сидения, регулировка положения колонки рулевого колеса и др.

Состав систем комфорта различается в зависимости от класса автомобиля. Чем выше класс автомобиля, тем он более комфортный, соответственно обладает большим числом систем комфорта. Как говорится, комфорта много не бывает.

Электронные системы комфорта могут иметь централизованное (от одного центрального электронного блока управления) идецентрализованное управление (от отдельного электронного блока управления).

Стандартный перечень систем комфорта с централизованным управлением включает:

  • центральный замок;
  • дистанционное управление центрального замка;
  • освещение салона;
  • противоугонные системы (сигнализацию, иммобилайзер);
  • обогрев заднего стекла.

На отдельные автомобили премиум-класса дополнительно к перечисленным устанавливаются следующие системы комфорта:

  • система интеллектуального доступа и запуска двигателя;
  • подъемный люк;
  • система открывания ворот гаража;
  • система контроля давления в шинах;
  • электронная блокировка рулевой колонки;
  • электронный замок зажигания;
  • и др.

Некоторые из перечисленных систем комфорта могут иметь управление и от отдельного блока.

К децентрализованным системам комфорта относятся:

  • электростеклоподъемники;
  • обогрев зеркал;
  • электропривод регулировки зеркал;
  • обогрев сидений;
  • электрическая регулировка сидений с функцией памяти;
  • массаж сидений;
  • парктроник;
  • парковочный автопилот;
  • камера заднего вида;
  • автоматические стеклоочистители;
  • и др.

Электростеклоподъемники, обогрев и электропривод зеркал, замки дверей имеют, как правило, управление от отдельных блоков в каждой двери. Дополнительно к указанным системам, в передних дверях могут быть реализованы функции складывания зеркал, автоматического затемнения зеркал.

При выключении зажигания и закрытии дверей автомобиля ряд систем комфорта продолжают работать – переходят в «спящий» режим. При этом реализуется минимальный набор функций, включающий работу противоугонной системы, дистанционного управления центральным замком, системы разрешения доступа.

Несмотря на многообразие систем комфорта, можно выделить следующие общие их конструктивные элементы:

  • входные устройства;
  • электронный блок управления;
  • исполнительны устройства.

Входные устройства формируют электрические сигналы, воспринимаемые блоком управления. К ним относятся датчики, всевозможные выключатели, переключатели, кнопки.

На основании электрических сигналов входных устройствэлектронный блок управления формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства. Электронные блоки соединяются между собой двухпроводной линией, т.н. CAN-шина.

Исполнительными устройствами различных систем комфорта выступают:

  • электродвигатели (запирания дверей, лючка топливного бака, подъема стекол, перемещения зеркал, складывания зеркал, регулировки сидений, открытия люка);
  • нагревательные элементы (зеркал, стекла, сидений);
  • лампы (внутреннего и внешнего освещения, сигнальные);
  • звуковой сигнал (сигнализации, парктроника, системы контроля давления в шинах).
Статьи по теме