Obsah
- Elektronické riadiace jednotky
- Sieť riadiacej oblasti
- Žiadne chyby, žiadny stres - Váš sprievodca krok za krokom k vytvoreniu softvéru na zmenu života bez zničenia vášho života
- Palubná diagnostika (OBD)
- záver
Zdroj: Locha79 / Dreamstime.com
Zobrať:
Rovnako ako veľká organizácia s mnohými oddeleniami, aj vaše auto má veľa systémov, ktoré musia navzájom komunikovať, aby mohli správne fungovať. Zaoberá sa to sieťou Controller Area Network.
V minulosti mohol mechanik tieňa diagnostikovať a opravovať svoj automobil s určitou mierou jednoduchosti. Dnes si to môže vyžadovať technickú náročnosť a počítačové know-how. Vaše auto sa stalo viac ako len mechanickým transportom - je to počítačový systém s veľkou komplexnosťou. V skutočnosti by vaše auto mohlo obsahovať aj skupinu počítačových uzlov prepojených pozdĺž architektúry autobusovej siete. Uzly sa označujú ako ECU a topológia zbernice sa nazýva Controller Area Network (CAN).
Elektronické riadiace jednotky
Elektronická riadiaca jednotka (ECU) je všeobecný pojem pre zariadenia, ktoré riadia elektrické systémy v dnešných automobiloch. Existuje mnoho typov ECU a ich funkcie sa líšia. Niektoré vysokovýkonné automobily môžu obsahovať až 100 ECU. Vykonávajú rôzne funkcie vrátane:
- Ovládanie motora
- Kontrola prenosu
- Ovládanie brzdy
- Asistencia rýchlosti
- Parkovací asistent
- Automatická klimatizácia
- Kontrola trakcie
- Ovládanie protiblokovacieho brzdového systému
Nomenklatúra sa medzi výrobcami vozidiel môže líšiť. ECU, ktorá riadi motor, sa nazýva riadiaci modul motora (ECM) alebo riadiaca jednotka motora (ECU). Toto duplicitné použitie ECU na označenie všeobecnej elektronickej riadiacej jednotky alebo špecifického riadiaceho modulu motora môže byť zdrojom zmätku. Riadiaci modul motora a jednotka, ktorá riadi prevod, sa často kombinujú v ECU nazývanom riadiaci modul hnacej jednotky (PCM). Mnoho ľudí považuje ECM alebo PCM za „CPU“ automobilu. Pravda je, že rôzne ECU nainštalované v aute vykonávajú rôzne operácie a fungujú ako jednotlivé uzly v architektúre automobilovej siete. (Viac informácií o technológii nájdenej v moderných automobiloch nájdete v téme Kúpa nového auta ... Er, počítač.)
Výrobcovia sledujú ambiciózne ciele v oblasti zlepšovania a zdokonaľovania technológie svojich vozidiel. Zoznam 10 hlavných vylepšení v automobilovej technike v roku 2016 spoločnosti Computerworld je umožnený najmä vďaka tomuto novému a rozvíjajúcemu sa počítačovému prostrediu. Pomocou palubných počítačov sa dizajnéri zameriavajú na optimalizáciu mnohými spôsobmi, napríklad zameraním na ideálny pomer vzduch-palivo 14,7 na 1.
ECU robia tieto procesy zlepšovania automatické a v reálnom čase. V systéme s uzavretou slučkou zhromažďuje viacero senzorov informácie zo siete a povely pre ovládače, ktoré poskytujú zásahy potrebné na dosiahnutie najlepších výsledkov. Výstup senzorov hovorí systému, čo robí auto; potom zadanie nových pokynov vykoná potrebné opravy. ECU využívajú informácie poskytované senzormi, ako sú tieto:
- Snímač teploty chladiacej kvapaliny motora
- Senzor teploty vzduchu
- Senzor absolútneho tlaku v sacom potrubí
- Senzor prietoku vzduchu
- Regulátor voľnobežného vzduchu
- Snímač kľukového hriadeľa
- Senzor vačkového hriadeľa
- Kyslíkový senzor
- Senzor klopania
Komponenty ECU zahŕňajú analógovo-digitálne prevodníky, digitálno-analógové prevodníky, kondicionéry signálu, komunikačné čipy, zhluky prístrojov a inteligentné senzory. Informácie, ktoré môžu prichádzať ako analógové, sa môžu konvertovať na digitálne na elektronické spracovanie. Všetky tieto údaje sa odosielajú podľa topológie zbernice nazývanej…
Sieť riadiacej oblasti
Toto je vlastne digitálna počítačová sieť, ktorá komunikuje s rôznymi ECU v automobile. Každý uzol ECU spracúva vstup a výstup informácií, pretože je v kontakte s mechanickými a elektrickými komponentmi vozidla. Takéto vstupy, ako je teplota okolia, teplota chladiacej kvapaliny, prietok vzduchu a poloha zrýchlenia, sa spracúvajú a aktivujú ako vstrekovanie paliva, načasovanie zapaľovania, zosilnenie turbo atď. Siete CAN poskytujú nepretržitú spätnú väzbu.
Zásobník protokolov CAN je možné porovnať s dvoma spodnými vrstvami modelu OSI. Fyzická vrstva OSI koreluje s tromi fyzickými vrstvami v modeli CAN. Vrstva dátového spojenia nájde v CAN paritu s vrstvami riadenia logických liniek (LLC) a vrstvami riadenia prístupu k médiám (MAC). Viac informácií o technológii nájdete v norme ISO 11898-1: 2015 - Cestné vozidlá - Sieť ovládacích oblastí (CAN).
Žiadne chyby, žiadny stres - Váš sprievodca krok za krokom k vytvoreniu softvéru na zmenu života bez zničenia vášho života
Nemôžete zlepšiť svoje programovacie schopnosti, keď sa nikoho nezaujíma o kvalitu softvéru.
Sieťová zbernica Controller Area Network bola predstavená spoločnosťou Robert Bosch GmbH v roku 1983. Každý uzol CAN obsahuje mikrokontrolér, ovládač CAN a transceiver CAN. CAN je protokol založený na báze protokolu, ktorý používa buď 11-bitový identifikátor (štandardný formát) alebo 29-bitový identifikátor (rozšírený formát s 18 bitmi navyše).Komponenty zbernice CAN zahŕňajú hardvér a softvér (v skutočnosti firmvér), ktorý je možné skutočne vylepšiť a upraviť pomocou ďalších čipov alebo softvérových príkazov.
CAN používa arbitrážny proces na reguláciu prenosu, ktorý je podobný protokolu CSMA / CD v protokole Ethernet. V rámci technológie vozidla môže byť CAN doplnená inými metódami, ako je napríklad Flexray, ktorý používa TDMA a pracuje rýchlosťou až 10 megabitov za sekundu, alebo Local Interconnect Network (LIN), čo je jednokrátový sériový sieťový protokol. Zvažovalo sa niekoľko úvah o nahradení Flexray za Ethernet, čo by prinieslo niektoré pozoruhodné výhody. Zbernica CAN je jedným z piatich štandardov protokolov uznávaných technológiou známou ako ...
Palubná diagnostika (OBD)
OBD-II nahradil pôvodný OBD v roku 1996. Pôvodne zameraný na riadenie emisií s cieľom splniť vládne nariadenia sa vyvinul tak, aby zahŕňal množstvo funkcií. Ako digitálna diagnostika používa OBD-II rozsiahlu databázu kódov, ktorú nájdete na adrese http://www.troublecodes.net/. Napríklad kód P0171 je generický kód hnacieho ústrojenstva, ktorý znamená „systém je príliš chudý“. Päťmiestne kódy sú znázornené takto:
- - oblasť (Karoséria, podvozok, pohonná jednotka, U - sieť)
- # - kód výrobcu
- # - systém
- # - špecifické problémy
- # - špecifické problémy
Kódy OBD-II môžete vytiahnuť z vozidla rôznymi spôsobmi. Väčšina obchodov s autodielmi vyvedie zariadenie, ktoré sa pripája k počítačovému portu pod vašou pomlčkou. Alebo by ste mohli sami získať skenerový nástroj a prečítať kód, ako to vysvetľuje Wikihow. Môžete dokonca preniknúť do počítača pomocou správneho kábla, prenosného počítača a špecializovaného softvéru. Niektoré grafické rozhrania môžu poskytnúť ohromný pohľad na vnútorné fungovanie vášho automobilu. Uvedomte si, že akékoľvek hackovanie, ktoré môžete urobiť, je na vaše vlastné riziko a tento web ho neodporúča! (Ak sa chcete dozvedieť viac o pripojiteľnosti cloudu vo vozidlách, prečítajte si článok Cloud Computing for Vehicles: Tomorrows High-Tech Car.)
záver
Povedali sme, že vaše auto je počítač. Zdá sa, že vaše auto je vyrobené z viacerých počítačov v komplexnej sieti. Mikroprocesory vo vašom neskorom modeli automobilu môžu poskytovať sofistikované ovládanie motora, pokročilú diagnostiku, nové bezpečnostné alebo komfortné funkcie a dokonca aj skrátenie kabeláže. Výhody tohto najmodernejšieho počítačového vybavenia vozidiel ponúkajú obrovské výhody - ale niektorí by hovorili, že jednoduchosť opravy domácich vozidiel je už dávno preč.
Mnoho času som strávil ako mladík spolu s otcom na vlastných vozidlách - výmena častí, úprava načasovania, manipulácia so zmesami paliva, práca na brzdách - pomenujte to. Vo druhej svetovej vojne bol leteckým mechanikom a pracoval 32 rokov ako elektrikár v továrni. Nikdy som si nedokázal predstaviť, že moje porozumenie by mohlo držať jeho sviečku, pokiaľ ide o opravy automobilov. Teraz sa pýtam, či sa tu môžu uplatňovať všetky tie roky ako sieťový inžinier. Zaujímalo by ma tiež, ako dlho bude trvať, kým si autá uvedomia seba - napríklad auto KITT od Davida Hasselhoffa v televíznom seriáli Knight Rider. Nemôžete zastaviť postup.