Zawartość
- Elektroniczne jednostki sterujące
- Sieć kontrolera
- Bez błędów, bez stresu - Twój przewodnik krok po kroku do tworzenia oprogramowania zmieniającego życie bez niszczenia życia
- Diagnostyka pokładowa (OBD)
- Wniosek
Źródło: Locha79 / Dreamstime.com
Na wynos:
Podobnie jak duża organizacja z wieloma działami, twój samochód ma wiele systemów, które muszą komunikować się ze sobą, aby działać poprawnie. Zajmuje się tym sieć kontrolera.
W przeszłości mechanik z cieniami mógł zdiagnozować i naprawić swój samochód z pewnym stopniem prostoty. Dzisiaj może wymagać większego zaawansowania technicznego i wiedzy komputerowej. Twój samochód stał się czymś więcej niż mechanicznym transportem - jest to system komputerowy o bardzo złożonym charakterze. W rzeczywistości twój samochód może nawet zawierać zbiór węzłów komputerowych połączonych wzdłuż architektury sieci magistrali. Węzły są nazywane ECU, a topologia magistrali nosi nazwę Controller Area Network (CAN).
Elektroniczne jednostki sterujące
Elektroniczna jednostka sterująca (ECU) to ogólny termin określający urządzenia sterujące układami elektrycznymi w dzisiejszych samochodach. Istnieje wiele rodzajów ECU, a ich funkcje są różne. Niektóre samochody o wysokim stopniu inżynierii mogą zawierać nawet 100 ECU. Pełnią one różne funkcje, w tym:
- Kontrola silnika
- Kontrola transmisji
- Kontrola hamulca
- Wspomaganie prędkości
- Asystent parkowania
- Automatyczna kontrola klimatu
- Kontrola trakcji
- Kontrola przeciwblokującego układu hamulcowego
Nomenklatura może się różnić w zależności od producenta pojazdu. ECU zarządzający silnikiem nazywa się albo modułem sterującym silnika (ECM), albo modułem sterującym silnika (ECU). To podwójne użycie ECU w odniesieniu do ogólnej elektronicznej jednostki sterującej lub określonego modułu sterującego silnika może być źródłem nieporozumień. Często moduł sterujący silnika i jednostka sterująca skrzynią biegów są łączone w ECU zwanym modułem sterującym zespołu napędowego (PCM). Wiele osób uważa ECM lub PCM za „procesor” samochodu. Prawda jest taka, że różne ECU zainstalowane w samochodzie wykonują różne operacje i działają jako pojedyncze węzły w architekturze sieci samochodowej. (Aby uzyskać więcej informacji na temat technologii stosowanych w nowoczesnych samochodach, zobacz Kupowanie nowego samochodu ... Eee, komputer.)
Producenci realizują ambitne cele w zakresie ulepszania i ulepszania technologii swoich pojazdów. Lista 10 głównych osiągnięć firmy Computerworld w dziedzinie technologii samochodowej w 2016 roku jest możliwa głównie dzięki temu nowemu i rozwijającemu się środowisku komputerowemu. Za pomocą komputerów pokładowych projektanci dążą do optymalizacji na wiele sposobów, na przykład dążąc do idealnego stosunku paliwa do paliwa wynoszącego 14,7 do 1.
ECU sprawiają, że procesy doskonalenia są automatyczne i odbywają się w czasie rzeczywistym. W systemie zamkniętej pętli wiele czujników zbiera informacje z sieci i wydaje polecenia siłownikom, które zapewniają interwencje wymagane do uzyskania najlepszych rezultatów. Sygnały wyjściowe czujników informują system o tym, co robi samochód; następnie wprowadzenie nowych instrukcji wprowadza niezbędne poprawki. ECU korzystają z informacji dostarczanych przez takie czujniki:
- Czujnik temperatury płynu chłodzącego silnik
- Czujnik temperatury powietrza
- Czujnik ciśnienia bezwzględnego w kolektorze dolotowym
- Czujnik przepływu masy powietrza
- Bezczynny kontroler powietrza
- Czujnik wału korbowego
- Czujnik wałka rozrządu
- Czujnik tlenu
- Czujnik spalania stukowego
Komponenty ECU obejmują konwertery analogowo-cyfrowe, konwertery cyfrowo-analogowe, kondycjonery sygnałów, układy komunikacyjne, klastry instrumentów i inteligentne czujniki. Informacje, które mogą pojawiać się jako analogowe, mogą być konwertowane na cyfrowe w celu przetwarzania elektronicznego. Wszystkie te dane są przesyłane zgodnie z topologią magistrali zwaną…
Sieć kontrolera
W rzeczywistości jest to cyfrowa sieć komputerowa, która komunikuje się z różnymi sterownikami w całym samochodzie. Każdy węzeł ECU obsługuje wprowadzanie i wyprowadzanie informacji, ponieważ są one powiązane z częściami mechanicznymi i elektrycznymi pojazdu. Przetwarzane są takie dane wejściowe, jak temperatura otoczenia, temperatura płynu chłodzącego, przepływ powietrza i pozycja przyspieszania, takie jak wtrysk paliwa, czas zapłonu, doładowanie turbo i tak dalej. Sieci CAN zapewniają ciągłą pętlę sprzężenia zwrotnego.
Stos protokołu CAN można porównać do dwóch niższych warstw modelu OSI. Warstwa fizyczna OSI koreluje z trzema warstwami fizycznymi w modelu CAN. Warstwa łącza danych znajduje parzystość z warstwami kontroli łącza logicznego (LLC) i kontroli dostępu do mediów (MAC) w CAN. Więcej informacji na temat technologii można znaleźć w ISO 11898-1: 2015 - Pojazdy drogowe - Controller Area Network (CAN).
Bez błędów, bez stresu - Twój przewodnik krok po kroku do tworzenia oprogramowania zmieniającego życie bez niszczenia życia
Nie możesz poprawić swoich umiejętności programistycznych, gdy nikt nie dba o jakość oprogramowania.
Magistrala Network Area Controller została wprowadzona przez Robert Bosch GmbH w 1983 roku. Każdy węzeł CAN zawiera mikrokontroler, kontroler CAN i nadajnik-odbiornik CAN. CAN to protokół oparty na 11-bitowym identyfikatorze (format standardowy) lub 29-bitowym (rozszerzony format z 18 dodatkowymi bitami).Elementy magistrali CAN obejmują sprzęt i oprogramowanie (właściwie oprogramowanie układowe), które można w rzeczywistości modyfikować i modyfikować za pomocą dodatkowych układów lub poleceń programowych.
CAN stosuje proces arbitrażu do regulacji ruchu podobnego do CSMA / CD w protokole Ethernet. W ramach technologii pojazdu CAN może być uzupełniony innymi metodami, takimi jak Flexray, który wykorzystuje TDMA i działa z prędkością do 10 megabitów na sekundę, lub Lokalna Sieć Interconnect (LIN), która jest jednoprzewodowym protokołem sieci szeregowej. Zastanawiano się nad zastąpieniem Flexray Ethernetem, co zapewniłoby pewne znaczące korzyści. Magistrala CAN jest jednym z pięciu standardów protokołów uznanych przez technologię znaną jako…
Diagnostyka pokładowa (OBD)
OBD-II zastąpił pierwotny OBD w 1996 roku. Początkowo ukierunkowany na zarządzanie emisjami, aby spełnić wymagania rządowe, nowszy standard ewoluował i zawiera wiele funkcji. Jako diagnostyka cyfrowa OBD-II wykorzystuje dużą bazę kodów, którą można znaleźć na stronie http://www.troublecodes.net/. Na przykład kod P0171 to ogólny kod układu napędowego, który oznacza „system jest zbyt ubogi”. Pięciocyfrowe kody są przedstawiane w następujący sposób:
- - powierzchnia (nadwozie, podwozie, zespół napędowy, U - sieć)
- # - kod producenta
- # - system
- # - specyficzne problemy
- # - specyficzne problemy
Możesz pobrać kody OBD-II ze swojego pojazdu na różne sposoby. Większość sklepów z częściami samochodowymi wyda urządzenie, które podłącza się do portu komputera pod deską rozdzielczą. Możesz też pobrać narzędzie skanera i przeczytać kod zgodnie z objaśnieniem Wikihow. Możesz nawet włamać się do komputera samochodu za pomocą odpowiedniego kabla, laptopa i dedykowanego oprogramowania. Niektóre interfejsy graficzne zapewniają niesamowity wgląd w wewnętrzne funkcjonowanie komputera samochodowego. Pamiętaj tylko, że wszelkie włamania mogą być na własne ryzyko i nie są zalecane przez tę stronę! (Aby dowiedzieć się więcej na temat łączności w chmurze w pojazdach, zobacz Cloud Computing for Vehicles: Tomorrows High-Tech Car.)
Wniosek
Powiedzieliśmy, że twój samochód to komputer. Wydaje się, że twój samochód składa się z wielu komputerów w złożonej sieci. Mikroprocesory w późnym samochodzie mogą zapewniać zaawansowane sterowanie silnikiem, zaawansowaną diagnostykę, nowe funkcje bezpieczeństwa lub komfortu, a nawet redukcję okablowania. Korzyści z tego najnowocześniejszego obliczania pojazdów oferują ogromne zalety - ale niektórzy twierdzą, że prostota naprawy pojazdów domowych już dawno minęła.
Jako młodzieniec spędziłem wiele godzin, pracując razem z ojcem nad naszymi własnymi pojazdami - wymieniając części, regulując czas, manipulując mieszankami paliwowymi, pracując na hamulcach - tak to nazywacie. Był mechanikiem lotniczym podczas II wojny światowej i pracował 32 lata jako elektryk w fabryce. Nigdy nie wyobrażałem sobie, że moje zrozumienie może przydać się jego świecy, jeśli chodzi o naprawy samochodów. Teraz zastanawiam się, czy te wszystkie lata jako inżynier sieci mogą się tutaj ubiegać. Zastanawiam się również, ile czasu zajmie samochodom uświadomienie sobie - jak samochód KITT Davida Hasselhoffa w serialu telewizyjnym „Jeździec rycerza”. Nie możesz zatrzymać postępu.