ВВЕДЕНИЕ 
Глобализация и интеграция мировой экономики породили серьезные сдвиги в международном разделении труда, в территориальном размещении производства, развитии интеграционных процессов на транспорте. Все это привело к существенному увеличению перевозок всеми видами транспорта.
К характерным свойствам автотранспортных средств, которые основаны на технических и технологических характеристиках автомобилей, таких как мобильность, надежность, доставка грузов малыми партиями на любые расстояния, проходимость, не требующая значительных затрат на оснащение путей передвижения, низкая капиталоемкость и быстрая окупаемость капитальных вложений, в итоге сделали автотранспортные средства самыми востребованными, экономически привлекательными в транспортных отраслях национальных экономик стран мира.
Бурный рост мировой экономики в ХХ в., интеграционные процессы, международная политика, направленная на сотрудничество, а также другие причины способствовали мощному прогрессу на транспорте, как в количественном, так и в качественном выражении
Автомобиль является самым массовым транспортным средством в мире. Ежегодно выпускается миллионы автомобилей. Для того чтобы каждая машина нашла своего покупателя автомобильные компании вынуждены постоянно совершенствовать конструкцию автомобиля. Появляются современные модели, разрабатываются и внедряются новые системы автомобиля.
Автомобиль является сложной технической системой, состоящей из множества подсистем. Под технической системой понимается совокупность объединенных между собой конструктивных элементов, предназначенных для решения общей технической задачи. Основными системами, определяющими устройство автомобиля, являются двигатель, трансмиссия, рулевое управление, тормозная система, несущая система, подвеска и колеса.
Конструкция современного автомобиля развивается одновременно в нескольких направлениях:
повышение безопасности. Автомобиль является объектом повышенной опасности, что определяет развитие различных систем безопасности. Широкое распространение получили системы активной безопасности, в том числе антиблокировочная система тормозов, система курсовой устойчивости. Значительно повышается защищенность водителя и пассажиров с применением средств пассивной безопасности;
повышение топливной экономичности. Расход топлива в значительной степени зависит от конструкции двигателя и коробки передач. Экономичность двигателя обеспечивается применением системы непосредственного впрыска, системы впрыска Common Rail. Экономия топлива достигается также за счет снижения массы автомобиля путем применения прочных сталей, легких металлов и пластиков, современных композиционных материалов;
повышение экологической безопасности. Автомобиль является источником загрязнения окружающей среды, что стимулирует непрерывное повышение экологической безопасности. Современные экологические нормы Евро-5, которыми руководствуются автопроизводители, предполагают снижение вредных выбросов и уровня шума за счет изменений в выпускной системе, применения системы управления двигателем;
повышение комфортности. Данное направление охватывает широкий круг вопросов связанных со стремлением автопроизводителей создавать автомобили, наиболее полно отвечающие индивидуальным запросам потребителей. Стали применяться автоматические коробки передач, рулевое управление с усилителем, системы климат-контроля. Самые продвинутые модели оснащаются адаптивной подвеской, системой активного головного света.
Современная наука об автомобильном бортовом оборудовании и системах автоматического управления развивается в двух направлениях:
в направлении поиска способов улучшения параметров и характеристик существующих устройств, систем, аппаратов и приборов;
в направлении разработки новых функциональных узлов, систем и блоков для нужд автоматизации и механизации рабочих процессов на автомобиле.
На базе научных исследований реализовано кардинальное усовершенствование классического электрооборудования, а также создан целый ряд совершенно нетрадиционных для автомобиля бортовых систем автоматического управления – электронные блоки управления. Это стало возможным благодаря достижениям в области полупроводниковой и микроэлектронной технологии изготовления электрических схем, которые составляют немалую часть автомобильного бортового оборудования.
Теперь автомобили оснащаются не только электроконтактными блоками, но и электронными блоками управления. Изменился дизайн, повысилась эффективность наружной световой техники.
Наряду с усовершенствованием бортовых устройств разработаны и широко применяются совершенно новые электронные блоки управления: двигателем; тормозной системой; рулевой системой; системой безопасности автомобиля; автоматической коробки передач.
Электронные блоки управления по функциональному назначению и по месту, которое они занимают, можно подразделить на комфортное (внутреннее оборудование кузова), навесное (оборудование двигателя) и функциональное (оборудование кузова, шасси и ходовой части).
Появились первые признаки применения на автомобиле суперсложной автоматики управления четвертого поколения. Уже опробованы идеи применения систем радарно-компьютерной и спутниковой автонавигации и систем определения координат на местности для упрощения автоматизированного передвижения автомобиля по городским и шоссейным автодорогам, а также для поиска и нахождения нуждающегося в помощи автотранспорта. Для ряда крупнейших городов мира составлены "электронные карты", которые записаны на лазерных дисках. С помощью дисковода, компьютера и цветного дисплея маршрут движения выдается водителю автоматически. Переключается система от реперных меток на местности.
В четвертое поколение бортового оборудования автомобиля, основным признаком которого будет полная компьютеризация процессов управления, регулирования и контроля, войдут также и такие специальные системы, как самоуправление автомобиля в режиме автопилота, самозащита автомобиля от аварийных ситуаций, электронное резервирование функций управления и многое, многое другое.
Признаком классификации по поколениям является поэтапное внедрение новой техники:
первое поколение — это электрификация автомобиля; создание классического электрооборудования;
второе поколение — внедрение аналоговой полупроводниковой схемотехники на дискретных радиоэлементах: создание простейших электронных схем для управления электрическими устройствами;
третье поколение — широкое внедрение на борту автомобиля электронного оборудования цифрового принципа действия. Создание новых систем бортовой автоматики, таких как: электронный впрыск топлива, цифровое управление зажиганием, электронное управление тормозами, экологические системы автомобиля, бортовая самодиагностика, схемотехническое резервирование и т.п.;
четвертое поколение — полная компьютеризация процессов автоматического управления, контроля и регулирования с применением центрального бортового компьютера и со значительным расширением выполняемых функций. Оборудование автомобиля радарными средствами. Создание совершенно новых принципов управления автомобилем и его агрегатами.
Электронный блок управления (ЭБУ) может работать как в аналоговом, так и в дискретном или цифровом режиме, но он всегда "имеет дело" с электрическими сигналами. Для согласования сигналов и воздействий, имеющих разную энергетическую природу, ЭБУ на входе оснащен преобразователями неэлектрических воздействий в электрические сигналы, а на выходе — обратными преобразователями электрических сигналов в неэлектрические воздействия (исполнительные устройства). Входные и выходные преобразователи составляют внешнюю периферию электронного блока управления.
В основе работы электронных блоков управления лежат физические процессы и явления, происходящие в электрических и магнитных полях и цепях.
Задачей данного учебного пособия является предоставление информации в краткой и доходчивой форме о различных электронных системах управления автомобилем, их диагностике, показать их устройство и работу. При изучении данной дисциплины студенты должны будут в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности подготовки 190109 «Наземные транспортно-технологические средства», который предусматривает овладение компетенцией «владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, наличием навыков работы с компьютером как средством управления информацией» (ПК-8).
Глава 1 Ток в электрической цепи
Электронные блоки управления двигателем автомобиля
Транзисторные системы зажигания
Электронные и микропроцессорные системы зажигания
Выходные каскады с многовыводными катушками зажигания
Выходные каскады с индивидуальным статическим распределением
Выходной каскад с управляемым трансформатором зажигания
Электронные блоки управления системой зажигания двигателя
Электронный блок управления двигателем
