Современный электромобиль представляет собой транспортное средство способное к автоматической адаптации к окружающей среде и условиям эксплуатации. Для достижения высоких показателей по различным критериям значительно усложнилась конструкция систем и механизмов электромобиля. В современном автомобиле электронные блоки управления контролируют и управляют работой тяговой АКБ, электродвигателя, рулевого управления, тормозной системой, ходовой частью, агрегатами трансмиссии, системами комфорта и безопасности.
Основой конструкции современного электромобиля является электронная система управления. В ней выделить четыре основные ее блоки: входные сигналы – датчики (датчик температуры, датчик частоты вращения вала электродвигателя и др.), системы передач данных (проводка), электронный (электронные) блок (блоки) управления (ЭБУ), исполнительные механизмы (ИМ) (форсунка, стеклоочиститель) (рис. 6.1).
Электронный блок управления (является самым сложным прибором систем управления двигателем или отдельных систем автомобиля и координирует их работу. Основу блока составляет центральный процессор или микрокомпьютер.
ЭБУ (рис. 6.2) размещается в металлическом корпусе и соединяется с датчиками, исполнительными устройствами и источником питания через многоштырьковый разъем 1.
1 – разъем; 2 – задающие каскады малой мощности 3 – импульсный источник питания (SMPS); 4 – CAN интерфейс (интерфейс шины передачи данных); 5 – блок памяти микропроцессора; 6 – задающие каскады большой мощности; 7 – входные и выходные контуры
Компоненты электронной системы для непосредственного управления исполнительными устройствами располагаются в корпусе ЭБУ таким образом, чтобы обеспечить хорошее рассеяние тепла в окружающую среду. Большинство компонентов ЭБУ выполняется по технологии SMD (Surface-Mounted Device – платы с поверхностным монтажом). Обычная проводка используется только в некоторых элементах питания и в разъемах.
ЭБУ получает электрические сигналы от датчиков или от генераторов в ожидаемом интервале значений, оценивает их и затем проводит вычисление
Одной из важных функций, осуществляемой блоком управления, является непрерывная самодиагностика как входных и выходных цепей компонентов, так и некоторых функций внутреннего состояния системы. В современных блоках управления осуществление функций самодиагностики занимает до 50% ресурсов микрокомпьютера. В случае нахождения неисправностей в какой-либо цепи (например, отсутствие или несоответствие заданному уровню сигнала какого-либо датчика) микрокомпьютер записывает соответствующий данной неисправности цифровой код в специальную область памяти, для того чтобы получить информацию о характере неисправности, необходимо осуществить «считывание» кода из памяти компьютера.
ЭБУ постоянно контролирует исправность всех своих компонентов, но ошибка помимо своего информационного значения несёт флаг статуса, т.е. ошибки могут быть статические (текущие) и случайные (спорадические, накопленные).
Считывание информации со сложного программного обеспечения осуществляется через диагностический разъем с помощью специального устройства – сканера , фактически заменяющего центральный блок управления. Контролируемые параметры и коды неисправностей считываются через диагностический разъем (рис. 6.3) непосредственно с электронного блока управления, при этом коды не только считываются, но и расшифровываются.
В современном легковом автомобиле или электромобиле могут быть десятки ЭБУ (рис. 6.4).
1 – передний левый ЭБУ радарным датчиком для обнаружения объектов; 2 – ЭБУ левой светодиодной фары; 3 – ЭБУ управления температурным режимом; 4 – ЭБУ активного круиз-контроля; 5 – ЭБУ лазерным дальномером; 6 – БУ зарядки высоковольтной АКБ 2; 7 – БУ электропривода переднего моста; 8 – БУ зарядным устройством высоковольтной батареи; 9 – БУ гидроусилителя рулевого управления; 10 – выходной модуль 1 для правой светодиодной фары; 11 – БУ передним правым радарным датчиком для обнаружения объектов; 12 – БУ преобразователя напряжения; 13 – БУ регулировкой аккумуляторной батареи; 14 – БУ управления наружными зеркалами 1; 15 – БУ двери переднего пассажира; 16 – БУ задней двери со стороны пассажира; 17 – БУ детектором прицепа; 18 – ТВ-тюнер; 19 – БУ ассистента смены полосы движения; 20 – БУ камеры заднего вида; 21 – БУ 2 ассистента смены полосы движения; 22 – БУ цифровой звуковой системой; 23 – центральный БУ системой комфорта; 24 – БУ задней крышкой; 25 – БУ электроприводом заднего моста; 26 – БУ системы контроля давления в шинах; 27 – БУ и связи модуля экстренного вызова; 28 – БУ системы ночного видения; 29 – БУ регулировки сиденья переднего пассажира с памятью; 30 – БУ систем помощи водителю; 31 – БУ звуковым генератором двигателя; 32 – БУ бортовой сети; 33 – БУ регулировкой аккумуляторной батареи; 34 – БУ подушками безопасности; 35 – БУ регулировки сдвижного люка; 36 – БУ 1 электронной информационной системы; 37 – БУ регулировки сиденья и рулевой колонки с памятью; 38 – диагностический интерфейс шины данных; 39 – БУ задней двери со стороны водителя; 40 – БУ дверью водителя; 41 – БУ рулевой колонки; 42 – БУ электронной блокировки рулевой колонки; 43 – БУ управления наружными зеркалами 2; 44 – БУ в комбинации приборов; 45 – БУ АБС; 46 – БУ проекционного дисплея.