Как работает автоматический багажник?

Представьте: вы возвращаетесь из магазина с пакетами в обеих руках. Вам нужно открыть заднюю дверь — вы слегка ударяете ногой по бамперу и удерживаете её. Задняя дверь открывается. Разве это не кажется волшебством? Или вы сидите на диване и нажимаете кнопку на ключе, чтобы открыть заднюю дверь для курьера. Это лишь одна из простых, современных «неудобств», которые мы уже воспринимаем как нечто само собой разумеющееся. Но задумывались ли вы о том, как это работает? Как тяжёлые материалы — металл и композиты — могут автоматически открывать заднюю дверь?

Задние двери — это не волшебство. На самом деле это отличное сочетание новых механических, электронных и программных решений в этой области. Ваша оценка задней двери возрастёт, как только вы поймёте, как работают эти задние двери. Это одна из многих областей, в которых действуют такие компании, как Corepine. Corepine была основана в 2007 году, когда компания начала производить прецизионные механизмы для CD- и DVD-проигрывателей.

Мир вращается вокруг крошечных, точных движений. Сегодня та же страсть направлена на разработку систем электрического открывания задней двери. Давайте дружелюбно заглянем под «капот» процессов, лежащих в их основе.

Мозг операции: блок управления

Сердцем каждой умной автоматической задней двери является её «мозг» — миниатюрный компьютер, обычно называемый электронным блоком управления (ЭБУ). Этот блок постоянно находится в режиме ожидания. Поскольку он подключён к главной бортовой компьютерной сети автомобиля, он получает доступ к таким данным, как состояние автомобиля — стоит ли он на парковке или находится в движении. Кроме того, он отслеживает сигналы, поступающие от вас.

Каждый раз, когда нажимается кнопка на брелоке ключа, передается зашифрованный радиосигнал. Блок управления задней дверью имеет для себя выделенный сигнал. Он отвечает: «Да, приступим к выполнению!» Однако перед тем как продолжить, он должен выполнить дополнительный шаг. Блок управления запрашивает у системы: «Правильно ли припаркован автомобиль?» Затем он обращается к датчикам с запросом на проведение «проверки на наличие препятствий». Задняя дверь получит питание для «открытия» только после того, как система даст «зеленый свет». Именно электроника, расположенная за задней дверью, гарантирует, что она будет двигаться только в том случае, если это безопасно.

Питание: электродвигатель и приводная система

«Мышцей» или источником силы автоматической задней двери является компактный электродвигатель. Однако это не обычный двигатель: он спроектирован для работы в очень строго заданных допусках, и в течение всего срока службы, скорее всего, будет выполнять сотни тысяч циклов работы; при этом двигатель разработан так, чтобы обеспечивать плавную и бесшумную работу.

Этот двигатель интегрирован в приводной механизм, который в большинстве применений использует прочные резьбовые тяги или ходовые винты. Вращательное движение двигателя преобразуется в поступательное движение, аналогично линейному исполнительному устройству, благодаря чему винты постепенно открывают или закрывают заднюю дверь. Некоторые другие приводные механизмы используют газовые упоры высокого давления в сочетании с электрическим насосом; однако основная концепция остаётся той же — обеспечивается управляемая, мощная и плавная работа. Вся система спроектирована так, чтобы идеально соответствовать весу и габаритам конкретной задней двери, гарантируя плавное и стабильное перемещение без резких изменений скорости.

Интеллектуальность задней двери обеспечивается надёжной системой датчиков, способной отслеживать положение и движение задней двери. Система также может обнаруживать любые объекты, которые могут препятствовать её движению. В современных инженерных решениях такие системы используют надёжную сеть датчиков.

Задняя дверь оснащена датчиками положения для контроля её состояния, чтобы определить, открыта ли она, закрыта или частично открыта. Именно благодаря этим датчикам дверь может запоминать заданную высоту открытия, например, для проезда в гараж с низким потолком: датчики позволяют точно определить, на какую высоту была открыта задняя дверь. Разумеется, также предусмотрены датчики безопасности, среди которых наиболее важными являются датчики защиты от зажатия. Эти датчики работают путём отслеживания тока электродвигателя задней двери. Если при закрывании дверь встречает препятствие, двигатель вынужден работать с большей нагрузкой по сравнению с нормальным режимом, что приводит к кратковременному скачку тока. Управляющий блок фиксирует это изменение и немедленно меняет направление вращения двигателя, в результате чего задняя дверь начинает открываться вместо закрывания. Всё это происходит менее чем за одну секунду. Дополнительные датчики, расположенные по периметру задней двери, могут обеспечить повышенную чувствительность за счёт использования датчиков давления. Для функции бесконтактного управления применяется отдельное устройство, обычно использующее либо радарные, либо ультразвуковые волны, которое интегрировано в бампер и формирует зону обнаружения. Если нога движется определённым образом, пересекая эту зону обнаружения, система активируется.

Надежность: краеугольный камень нашего бренда

Надежность столь же важна, сколь и умные функции в интегрированных задних дверях. От умных функций теперь ожидают безотказной работы независимо от холодных зим или жарких лет. Умные задние двери должны сохранять работоспособность на протяжении всего срока службы транспортного средства. Именно приверженность качеству и многолетний опыт являются теми факторами, по которым компании наиболее заметно отличаются друг от друга.

Компании, ориентированные на инженерные решения и обладающие крупными отделами исследований и разработок, серьёзно работают над системами и компонентами, используемыми в задних дверях. Их системы проходят строгие испытания: двигатели циклируются тысячи раз для имитации многолетней эксплуатации. Электроника тестируется при экстремально высоких и низких температурах. Системы подвергаются воздействию дождя, снега и грязи, а датчики проверяются во всех экстремальных условиях, чтобы гарантировать их оптимальную работу. Эти компании создают свои системы так, чтобы ими можно было пользоваться и получать удовольствие от их использования, обеспечивая ожидаемое удобство без необходимости со стороны потребителей задумываться о работе системы или беспокоиться о её надёжности.

Комплексное решение: Скоординированная система

Как все эти компоненты работают совместно в едином, синхронизированном действии? Давайте визуализируем этот процесс. Представим, что вы подходите к своему автомобилю с грузом в руках и слегка пинаете бампер ногой. Датчик бампера фиксирует движение и передаёт соответствующее событие в блок управления. Блок управления обрабатывает это событие, проверяя состояние автомобиля и подтверждая, что он находится на стоянке и безопасен для выполнения операции. Затем блок управления подаёт питание на электродвигатель. Двигатель начинает вращаться, приводя в действие ходовые винты, которые инициируют подъём задней двери. По мере подъёма задней двери датчики положения передают блоку управления данные о текущем положении двери, при этом двигатель остаётся активным до тех пор, пока дверь не достигнет полностью открытого положения. Как только задняя дверь достигает полностью открытого положения, двигатель отключается, а замковый механизм фиксирует дверь в этом положении.

Для закрытия задней двери (багажника) нажимается кнопка, расположенная на самой двери. Сигнал поступает в блок управления, который проверяет положение датчиков защиты от зажатия и запускает двигатель в обратном направлении. Задняя дверь закроется. Если любопытная собака пробежит под задней дверью в процессе её закрытия, система обнаружит избыточное сопротивление и изменит направление движения двери на противоположное, обеспечив приоритет безопасности животного. Во многих системах для закрытия задней двери в обратном направлении и для проверки датчиков защиты от зажатия используются электродвигатели, а также применяется тихая и высокоскоростная технологическая система, призванная упростить жизнь покупателя.

Технологические достижения в области задних дверей (багажников)

Автомобильный мир продолжает развиваться, и то же самое происходит и с технологией задних дверей-люков. Теперь вы можете управлять системой задней двери-люка и открывать её из любого места с помощью смартфона. Разрабатываются системы, использующие GPS и автоматически готовящиеся открыть заднюю дверь-люк при вашем приближении. Вам больше не будет казаться, что вы пользуетесь машиной. Вам будет казаться, что вы взаимодействуете с умной и интуитивно понятной системой.

В следующий раз, когда вы увидите, как автоматически открывается задняя дверь-люк, вы поймёте, какой умной инженерной работой это обусловлено. Это яркий пример завершённого сочетания прецизионной механики, интеллектуальной электроники и мощного программного обеспечения, объединённых для создания решения, которое является бесшовным, интуитивно понятным и чрезвычайно удобным для конечного пользователя. Это небольшое чудо современной инженерии, работающее так, чтобы вам не пришлось этого делать.