Mechatroniczne układy sterowania w samochodach

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 30/x ; C 6/+ ; L 24/+; Razem 60

Fizyka / wymagania: znajomość budowy i właściwości materii, znajomość rodzajów oddziaływań pomiędzy materią

Mechanika płynów / wymagania: znajomość modeli płynów, właściwości płynów, praw przepływów z tarciem i wymianą ciepła

Silniki spalinowe / wymagania: znajomość budowy i działania silników spalinowych

Podwozia i nadwozia / wymagania: znajomość budowy i działania podwozi samochodowych

Podstawy automatyki i robotyki / wymagania: znajomość podstaw układów regulacji automatycznej

Metrologia i systemy pomiarowe / wymagania: znajomość podstaw miernictwa elektronicznego

Mikrokontrolery i mikrosystemy w samochodach / wymagania: znajomość podstaw budowy i działania mikrokontrolerów

Urządzenia elektryczne pojazdów / wymagania: znajomość budowy i działania instalacji elektrycznej samochodów

semestr VI / Mechanika i budowa maszyn / Mechatronika i diagnostyka samochodowa

dr inż. Grzegorz Trawiński

60 godz. /30 wykł.; 6 ćw.; 24 lab; 0 sem./-; 0 proj./ - 4,5 pkt. ECTS ; egzamin

1. Udział w wykładach / 30

2. Udział w laboratoriach / 24

3. Udział w ćwicz. audytoryjnych / 6

4. Udział w projektach / 0

5. Udział w seminariach / 0

6. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 24

7. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 36

8. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 6

9. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

10. Samodzielne przygotowanie do projektów / 0

11. Udział w konsultacjach (1+2+3+4+5) / 9

12. Przygotowanie do egzaminu/zaliczenia (1+2+3+4+5) / 24

13. Przygotowanie do zaliczenia (1+2+3+4+5) / 0

14. Udział w egzaminie / 2

15. Sumaryczne obciążenie pracą studenta ( poz. 1÷13) = 161 / 30 = 5,3 = 4,5 pkt ECTS

Sterowanie i mechatronika w samochodzie. Sygnały i przetwarzanie informacji w samochodowych układach i systemach sterowania. Sensory i aktory samochodowe. Układy sterowanie: silnika spalinowego, przeniesienia napędu, hamulcowym, zawieszenia, kierowniczym, bezpieczeństwa biernego oraz podzespołach osprzętu. „Samochód inteligentny”. Budowa i zasada działania wybranych elementów układów: sterowania silników o ZI i o ZS, układu hamulcowego, ABS, rozdziału sił hamowania. Technika „by-wire control” w sterowaniu hamulców. Badanie charakterystyk: czujników położenia i prędkości obrotowej wału korbowego, przepływomierzy powietrza, wybranych czujników pojazdów mechanicznych, układu sterowania silnika o zapłonie samoczynnym, układu sterowania dawką paliwa silnika MPI, układu kierowniczego.

Wykład / wykłady z wykorzystaniem sprzętu audio-wizualnego

1. Sterowanie i mechatronika w samochodzie – wprowadzenie / 2

2. Sygnały i przetwarzanie informacji w samochodowych układach i systemach sterowania / 2

3. Sensory i aktory samochodowe / 6

4. Sterowanie silnika spalinowego / 6

5. Sterowanie w układzie przeniesienia napędu / 2

6. Sterowanie w układzie hamulcowym / 2

7. Sterowanie w układzie zawieszenia / 2

8. Sterowanie w układzie kierowniczym / 2

9. Zintegrowane systemy stabilizacji ruchu pojazdu oraz automatycznego kierowania / 2

10. Sterowanie w podzespołach bezpieczeństwa biernego oraz podzespołach osprzętu / 2

11. „Samochód inteligentny” jako element zintegrowanego systemu komunikacji i transportu drogowego / 2

Ćwiczenia / w zależności od tematyki stosowane będzie bezpośrednie lub pośrednie przekazywanie wiadomości, wymiana zdań między nauczycielem i studentami oraz wspólne rozwiązywanie problemów. Praktyczne przedstawienie budowy i zasady działania układów z wykorzystaniem elementów pojazdów

1. Budowa i zasada działania wybranych elementów układów sterowania silni-ków o ZI i o ZS / 2

2. Układ hamulcowy jako element sterowania ruchem pojazdu oraz obiekt sterowania. Sterowanie konwencjonalne w układach hamulcowych. Systemy przeciwblokujące ABS. Systemy rozdziału sił hamowania. Systemy asystenckie nagłego hamowania. Technika „by-wire” w sterowaniu hamulców / 2

3. Układ kierowniczy jako element sterowania ruchem pojazdu oraz obiekt sterowania – układy 2WS i 4WS. Konwencjonalne sterowanie w układzie kierowniczym. Wspomaganie w układzie kierowniczym – układy HPS, EHPS, EPS. Aktywne układy kierownicze 2WS i 4WS Technika „by-wire” w układach kierowniczych / 2

Laboratoria / stosowane będą problemowe metody samodzielnego dochodzenia do wiedzy, oparte na twórczej aktywności poznawczej, polegającej na rozwią-zywaniu problemów umożliwiających przekształcanie wiedzy biernej w wiedzę czynną oraz sprzyjające przyswajaniu nowych wiadomości z stosowaniem ich

w praktyce.

1. Badanie charakterystyk czujników położenia i prędkości obrotowej wału korbowego / 3

2. Wyznaczanie charakterystyk przepływomierzy powietrza / 3

3. Badanie charakterystyk wybranych czujników pojazdów mechanicznych / 3

4. Wyznaczenie charakterystyki elementów układu elektropneumatycznej i elek-trycznej regulacji. Badanie charakterystyk układu sterowania świecami żarowymi / 3

5. Badanie charakterystyk układów zapłonowych / 3

6. Badanie układu sterowania silnika o zapłonie samoczynnym / 3

7. Badanie charakterystyk układu sterowania dawką paliwa silnika MPI / 3

8. Badanie charakterystyk działania układu kierowniczego / 3

podstawowa:

A. Gajek, Z. Juda, Czujniki, WKŁ, Warszawa 2007

Boruta G., Piętak A., Mechatronika samochodu. Układy bezpieczeństwa czyn-nego i biernego, Wyd. Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn 2012.

Micknass W. i inni, Sprzęgła, skrzynki biegów, wały i półosie napędowe, WKŁ, Warszawa 2005.

Z. Kneba, S. Makowski, Zasilanie i sterowanie silników, Nr bibl. WAT 59777, 2004.

Janiszewski T., Mavrantzas S., Elektroniczne układy wtryskowe silników wyso-koprężnych, Nr bibl. WAT 56966, 2001.

A. Herner, H.J. Riehl, Elektrotechnika i elektronika w pojazdach samochodo-wych, WKŁ, Warszawa 2011.

uzupełniająca:

Czujniki w pojazdach samochodowych. Seria „Informator techniczny Bosch”, WKŁ, Warszawa 2010.

symbol / efekt kształcenia / odniesienie do efektów kierunku

W1 / Student ma podstawową wiedzę w zakresie elektrotechniki i elektroniki niezbędną do doboru i stosowania w praktyce podstawowych elementów i ukła-dów elektrycznych w budowie maszyn oraz podstawowych układów mechato-nicznych / K_W11

W2 / Student ma uporządkowaną wiedzę w zakresie metrologii i systemów pomiarowych, zna i rozumie metody pomiaru i podstawowe wielkości charakter-ryzujące elementy i układy mechaniczne oraz elektryczne, zna metody oblicze-niowe i narzędzia informatyczne niezbędne do analizy systemów pomiarowych / K_W18

U1 / Student potrafi zaplanować i przeprowadzić symulację oraz pomiary wiel-kości fizycznych (mechanicznych, pneumatycznych, hydraulicznych i elektrycz-nych) podstawowych parametrów charakteryzujących materiały, elementy oraz układy mechaniczne i mechatroniczne; potrafi przedstawić otrzymane wyniki

w formie liczbowej i graficznej, dokonać ich interpretacji i wyciągnąć właściwe wnioski / K_U13

U2 / Student potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty elementów ma-szyn i prostych systemów mechanicznych i mechatronicznych oraz – w przy-padku wykrycia błędów – przeprowadzić ich diagnozę / K_U14

K1 / Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się (studia II stopnia, studia podyplomowe, kursy), potrafi inspirować i organizować proces podnoszenia kwalifikacji zawodowych osobistych i innych osób / K_K01

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uczestnictwo we wszystkich ćwiczeniach oraz zajęciach laboratoryjnych oraz ich pozytywne zaliczenie.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: obecności na zajęciach oraz oceny uzyskanej z kolokwium zaliczeniowego i przygotowanej prezentacji

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: obecności na zajęciach, oceny z przygotowania do zajęć, sprawozdania z laboratorium

Egzamin z przedmiotu jest prowadzony w formie: kolokwium pisemnego.

efekty W1 i W2 sprawdzane są podczas ćwiczeń i kolokwium zaliczeniowego;

efekty U1, U2 i K1 – sprawdzane są podczas ćwiczeń i ćwiczeń laboratoryjnych.