Інтелектуальні системи автомобілів
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Код дисципліни: 8.274.00.M.025
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Автомобільний транспорт
Лектор: д.т.н, проф. Кіндрацький Богдан Ілліч
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
загальних:
ЗК2. Здатність навчатися, сприймати набуті знання у предмет¬ній області та інтегрувати їх з уже наявними.
ЗК4. Здатність розв’язувати поставлені задачі та приймати відповідні обґрунтовані рішення.
ЗК8. Навички використання інформаційних та комунікативних технологій, впровадження комп’ютерних програм та використання існуючих.
фахових:
ФК1. Базові знання наукових понять, теорій і методів, необхідних для розуміння принципів роботи та функціонального призначення устаткування та засобів у сфері автомобільного транспорту.
ФК6. Здатність засвоєння нових знань, прогресивних технологій та різноманітних інновацій.
ФК7. Здатність володіння, як найменше, однією з іноземних мов на рівні професійного і побутового спілкування.
ФКП-1.2. Знання основ мехатроніки автомобілів, автоматики автомобільних систем, передачі даних в автомобілі.
ФКП-1.5. Знання у галузі комп’ютерного діагностування, обслуговування та ремонту мехатронних систем автомобіля.
Результати навчання: 1. Знання будови і сучасних тенденцій розвитку мехатронних систем автомобілів.
2. Знання будови, принципів роботи і характеристик автомобільних сенсорів, апаратних компонент мехатронних систем автомобілів, методів та засобів опрацювання сигналів та їх аналого-цифрового перетворення.
3. Знання будови мультиплексних мереж передачі даних в автомобілях, структур повідомлень і принципів узгодження вимірювальних засобів з електронними блоками керування автомобілів.
4. Знання будови, принципів роботи і характеристики мехатронних систем керування двигунами, трансмісією, ходовою частиною і устаткуванням салону автомобілів.
5. Знання будови гібридів та електромобілів, принципів керування їхніми силовими установками і устаткуванням.
6. Вміння ідентифікувати несправності мехатронних систем автомобілів, аналізувати причини їх виникнення й розробляти рекомендації щодо їх усунення.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Електротехніка, електроніка і мікропроцесорна техніка,
Автомобілі,
Основи автоматики автомобільних систем
Короткий зміст навчальної програми: Принципи побудови і сучасні тенденції розвитку мехатронних систем. Сенсори і апаратні компоненти мехатронних систем автомобілів. Опрацювання сигналів сенсорів. Мультиплексори і демультиплексори. Фільтрувальні уніфікуючі перетворювачі.
Пристрої збирання вимірювальних даних і аналого-цифрове перетворення сигналів. Узгодження вимірювальних засобів з електронними блоками керування автомобілів. Програмні засоби і алгоритми програм керування. Мехатронні системи керування двигуном. Мехатронні системи керування трансмісією. Мехатронні системи керування ходовою частиною автомобіля. Мехатронні системи керування устаткуванням салону. Мехатронні системи гібридів та електромобілів.
Опис: 1. Принципи побудови і сучасні тенденції розвитку мехатронних систем. Завдання і об’єкти мехатроніки. Принципи побудови мехатронних систем. Сучасні тенденції розвитку мехатронних систем.
2. Сенсори й апаратні компоненти мехатронних систем автомобілів. Принцип перетворення неелектричних величин в електричний сигнал. Сенсори. Класифікація і вимоги до сенсорів. Параметричні сенсори — модулятори: омічні, індуктивні, ємнісні. Сенсори генератори: індуктивні, температурні, Холла, п’єзоелектричні. Автомобільні сенсори — види і характеристика.
3. Опрацювання сигналів сенсорів. Апаратні засоби опрацювання сигналів у системах мехатроніки. Методи і засоби опрацювання сигналів сенсорів.
4. Мультиплексори і демультиплексори. Загальні відомості про мультиплексування і демультиплексування сигналів. Мультиплексори аналогових сигналів — будова і принцип роботи. Елементна база мультиплексорів і демультиплексорів аналогових сигналів.
5. Фільтрувальні уніфікуючі перетворювачі. Загальні відомості про фільтрування сигналів. Вхідні уніфікуючі перетворювачі для мостових схем з тензоперетворювачами. Вхідні уніфікуючі перетворювачі для температурних сенсорів. Вхідні уніфікуючі перетворювачі сигналів від ємнісних і п’єзоелектричних сенсорів. Вхідні уніфікуючі перетворювачі сигналів трансформаторних перетворювачів лінійних переміщень.
6. Пристрої збирання вимірювальних даних і аналого-цифрове перетворення сигналів. Функції уніфікуючих перетворювачів у системах збирання вимірювальних даних. Аналого-цифрові перетворювачі сигналів сенсорів. Принцип аналогово-цифрового перетворення. Основні характеристики АЦП. Показники точності АЦП. Основні типи АЦП.
7. Узгодження вимірювальних засобів з електронними блоками керування автомобілів. З’єднання вимірювальних карт з шинами мікрокомп’ютера. Інтерфейси вимірювальної апаратури. Універсальна послідовна шина USB. Інтерфейси CAN, Lin, MOST, Byteflight, Flex Rey, Bluetooth.
8. Програмні засоби і алгоритми програм керування. Програматори. Програмовані контролери. Мікропроцесори. Алгоритмічні мови і програми керування.
9. Мехатронні системи керування двигуном. Будова і принцип роботи мехатронної системи керування двигуном. Керування бензиновим двигуном. Керування дизельним двигуном. Систем керування дизелем. Структура і принцип роботи системи впорскування «Common Rail».
10. Мехатронні системи керування трансмісією. Завдання і принцип керування трансмісією. Класична автоматична коробка передач. Роботизована коробка передач. Роботизована коробка передач з двома зчепленнями — DSG. Безсходинкові коробки передач CVT (варіатори).
11. Мехатронні системи керування ходовою частиною автомобіля. Керування підвіскою. Керування кермом: гідропідсилювач керма, електропідсилювач керма, активне кермове керування (AFS). Система курсової стійкості автомобіля (ESP, DSC): антиблокувальна система (ABS), система робподілу гальмівних сил (EBD), електронне блокування диференціала (EDS), антипробуксовувальна система (ASR). Система екстренного гальмування (Brake Assist System). Адаптивний круїзконтроль.
12. Гібриди та електромобілі. Будова гібридних автомобілів і електромобілів. BLDC двигуни з постійними магнітами в електромобілях і гібридних автомобілях. Керування силовими установками гібридних автомобілів і електромобілів.
Методи та критерії оцінювання:
– поточний контроль (30%): усне опитування, захист розрахунково-графічної роботи, виконання практичних завдань;
– екзаменаційний контроль (70%): 60% – тестова компонента та 10% – усна компонента
Критерії оцінювання результатів навчання: Максимальна кількість балів при оцінюванні знань студентів виставляється за такими критеріями:
- під час опитувань на практичних і лабораторних заняттях — за повну і ґрунтовну відповідь на задане запитання з теми заняття;
- виконання розрахункових завдань — за правильне застосування теоретичних знань під час розв’язання практичних задач;
- під час виконання і захисту лабораторних робіт — за знання теоретичних основ проблеми, сформульованої для виконання лабораторної роботи; за володіння практичними навичками, потрібними для вирішення роботи; за отриманий правильний результат.
Екзаменаційний контроль з дисципліни «Мехатроніка автомобілів» проводиться у вигляді виконання контрольних завдань. Для об’єктивного оцінювання знань та умінь студента завдання включають тести трьох рівнів складності.
Тести першого рівня складності (6 завдань) використовуються для перевірки якості засвоєння навчального матеріалу на рівні «розпізнавання», «розрізнення» та «класифікації» об’єктів, явищ і понять аналітичного дослідження. Максимальна кількість балів по кожному з цих тестів виставляється за вказаний правильний варіант відповіді з декількох поданих варіантів. Кожен з них оцінюється 2 балами.
Тести другого рівня складності (10 завдань) забезпечують контроль рівня знань та умінь з оцінюються 3 балами, які виставляються за вказаний правильний варіант відповіді з декількох поданих варіантів.
Тести третього рівня складності передбачають пошук альтернативних рішень у двох ситуаційних задачах, які оцінюються відповідно 9 балами. Розв’язання задач забезпечує перевірку якості засвоєння навчального матеріалу на рівні продуктивної діяльності, на основі якої студент здатний застосувати засвоєну інформацію для виконання аналітичних процедур і написання короткого аналітичного висновку.
Сумарна екзаменаційна оцінка, яку студент може отримати за результатами семестрового контролю, складається з кількості балів, отриманих за результатами поточного контролю знань під час семестру, та кількості балів, отриманих під час екзаменаційного контролю. Максимальна кількість балів, яку студент може отримати під час екзаменаційного контролю, визначається як сума балів тестової та усної компоненти (у межах балів, відведених на екзаменаційний контроль).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Кіндрацький Б. І.Мехатроніка автомобілів : навч. посібн. – Львів: КІНПАТРІ ЛТД, 2018. – 168 с.
2. Кіндрацький Б. І., Бритковський В. М. Мехатроніка автомобілів : практикум. – Львів: КІНПАТРІ ЛТД, 2014. – 200 с.
3. Вимірювальні перетворювачі (сенсори) :підручник / В.М. Ванька, Є.С. Поліщук, М.М. Дорожовець, В.О. Яццук, Ю.В. Яцук; за заг. ред. проф. Є.С. Поліщука та проф. В.М. Ванька . – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2015. – 584 с.
4. Дорожовець М. М., Івахів О. В., Мокрицький В. О. Уніфікуючі перетворювачі інформаційного забезпечення мехатронних систем: Навч. посібник. – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2009. – 304 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).