3784493477

Jacek CABAN

UKŁADY MECHATRONIKI W POJAZDACH, SENSORY

1. Wprowadzenie

Pojęcie „mechatronika” (ang. mechatronics) tworzą dwa słowa - mechanika i elektronika. Powstało ono w 1969 roku w japońskiej firmie Yaskawa Electric Corporation i jest od 1971 roku chronione przez tę firmę jako nazwa handlowa [9,10], Obiecująca, synergiczna filozofia wytwarzania maszyn inteligentnych pod nazwą mechatronika wyłoniła się z budowy maszyn i elektromechaniki, w wyniku postępu technicznego w mikroelektronice i technice komputerowej [15],

We współczesnych samochodach, dzięki rozwojowi mikroelektroniki, pojawia się coraz więcej urządzeń i układów elektronicznych [11], W okresie trzech ostatnich dekad ilość systemów mechatronicznych pojazdu wzrosła z kilku do kilkudziesięciu, a ich koszt ma osiągnąć wkrótce 40% wartości pojazdu [13], Nadzorują one pracę silnika z osprzętem, automatyczną skrzynię biegów i aktywne zawieszenie, układ kierowniczy, układ hamulcowy z ABS, układ stabilizacji dynamicznej toru jazdy ESP, układ oświetlenia oraz układy poprawiające komfort jazdy. Wzrost stosowania elektroniki w pojazdach samochodowych przyczynił się do rozwoju różnego typu czujników. Nadzorują one drogę i kąty, prędkość obrotową i jazdy, ciśnienia, przyspieszenie, temperaturę, przepływ mediów, stężenie gazów i wiele innych.

Rozpatrując system mechatroniczny uwzględniamy nie tylko aspekt energetyczny, tak jak dla klasycznych systemów mechanicznych, lecz także program sterujący przepływami sygnałów elektrycznych. Program ten jest zaimplementowany w komputerze generującym sygnały sterujące [2], Zastosowanie oprogramowań komputerowych pozwala na wyeliminowanie wielu mankamentów [8], Należytą jakość i szybkość przekazywania informacji od czujników do kilku odbiorników i układu sterującego zapewniają sieci transmisji danych. Obowiązują standardy ISO 9141-2, ISO 14230-4, SAE J1850 VPW (Variable Pulse Width), SAE J1850 PWM (Pulse Width Modulation), CAN (Controller Area Network) oraz sieci uzupełniające LIN (Local Interconnect Network), FlexRay i MOST. Spośród wszystkich protokołów transmisji danych stosowanych w pojazdach najbardziej zaawansowanym jest standard CAN 2.0 [12], Pozwala on uzyskać wysokie wartości przesyłu informacji do ponad 500 kbit/s. W [6] można znaleźć więcej na temat sieci transmisji danych wykorzystywanych w przemyśle motoryzacyjnym.

¹ Politechnika Lubelska, Kolo Naukowe Inżynierii Materiałowej, Kolo Naukowe Zastosowań Mechatroniki ELMECH

18