Vsebina
- Elektronske krmilne enote
- Področje omrežja krmilnika
- Brez napak, brez stresa - vaš korak za korakom vodnik za ustvarjanje programske opreme, ki spreminja življenje, ne da bi vam uničila življenje
- Vgrajena diagnostika (OBD)
- Zaključek
Vir: Locha79 / Dreamstime.com
Odvzem:
Tako kot velika organizacija z veliko oddelki ima tudi vaš avto veliko sistemov, ki morajo med seboj pravilno komunicirati, da bodo lahko pravilno delovali. S tem se ukvarja območje omrežja regulatorjev.
V preteklih letih je mehanik s senčnimi drevesi z neko stopnjo preprostosti lahko diagnosticiral in popravil svoj avtomobil. Danes bo morda potrebna več tehnične izpopolnjenosti in računalniškega znanja. Vaš avto je postal več kot mehanični prevoz - gre za računalniški sistem velike zapletenosti. Pravzaprav bi lahko vaš avto celo vseboval zbirko računalniških vozlišč, povezanih vzdolž arhitekture avtobusnega omrežja. Vozlišča se imenujejo ECU-ji, topologija vodila pa se imenuje Controller Area Network (CAN).
Elektronske krmilne enote
Elektronska krmilna enota (ECU) je splošni izraz za naprave, ki upravljajo električne sisteme v današnjih avtomobilih. Obstaja več vrst ECU-jev in njihove funkcije so različne. Nekateri visoko zasnovani avtomobili lahko vsebujejo kar 100 ECU-jev. Izvajajo različne funkcije, vključno z:
- Krmiljenje motorja
- Nadzor prenosa
- Upravljanje zavor
- Pomoč pri hitrosti
- Pomoč pri parkiranju
- Samodejna klimatska naprava
- Vlečni nadzor
- Krmiljenje zavornega sistema
Nomenklatura se lahko med proizvajalci vozil razlikuje. ECU, ki upravlja z motorjem, se imenuje upravljalni modul motorja (ECM) ali krmilna enota motorja (ECU). Ta dvojna uporaba ECU-ja za sklicevanje na splošno elektronsko krmilno enoto ali na poseben upravljalni modul motorja lahko povzroči zmedo. Pogosto so krmilni modul motorja in enota, ki nadzoruje menjalnik, združeni v ECU, imenovanem upravljalni modul pogonskega sklopa (PCM). Mnogi ljudje mislijo na ECM ali PCM kot na "CPU" v avtomobilu. Resnica je, da različni ECU-ji, nameščeni v celotnem avtomobilu, izvajajo različne operacije in delujejo kot posamezna vozlišča znotraj arhitekture avtomobilske mreže. (Za več informacij o tehnologiji, ki jo najdemo pri sodobnih avtomobilih, glejte Nakup novega avtomobila ... Er, Computer.)
Proizvajalci so si prizadevali za ambiciozne cilje pri izboljšanju in napredku tehnologije svojih vozil. Seznam 10 največjih napredkov avtomobilske tehnologije v letu 2016 je Computerworld omogočil predvsem zaradi tega novega in razvijajočega se računalniškega okolja. Oblikovalci si s pomočjo vgrajenih računalnikov prizadevajo za optimizacijo na več načinov, kot je ciljanje na idealno razmerje med zrakom in gorivom 14,7 proti 1.
ECU-ji naredijo te postopke izboljšav samodejne in v realnem času. V sistemu zaprtega kroga več senzorjev zbira informacije iz omrežja in ukaze aktuatorjem, ki zagotavljajo posege, potrebne za doseganje najboljših rezultatov. Izhod senzorjev sporoča sistemu, kaj avtomobil počne; nato vnos novih navodil izvede potrebne popravke. ECU izkoristijo informacije, ki jih posredujejo tipala, kot so ta:
- Senzor temperature hladilne tekočine v motorju
- Senzor temperature zraka
- Senzor absolutnega tlaka v razdelilniku
- Senzor masnega pretoka zraka
- Krmilnik zraka v prostem teku
- Senzor ročične gredi
- Senzor odmične gredi
- Senzor kisika
- Senzor trka
Sestavni deli ECU vključujejo analogno-digitalne pretvornike, digitalno-analogne pretvornike, signalne klimatske naprave, komunikacijske čipe, grozdo instrumentov in pametne senzorje. Informacije, ki so lahko analogne, se lahko pretvorijo v digitalno za elektronsko obdelavo. Vsi ti podatki se pošiljajo po topologiji vodila, imenovani…
Področje omrežja krmilnika
To je pravzaprav digitalno računalniško omrežje, ki komunicira z različnimi ECU-ji v celotnem avtomobilu. Vsako vozlišče ECU upravlja z vhodnimi in izhodnimi informacijami, ko je vmesnik z mehanskimi in električnimi sestavnimi deli vozila. Takšni vhodi, kot so temperatura okolice, temperatura hladilne tekočine, pretok zraka in položaj pospeška, se obdelujejo in aktivirajo kot vbrizgavanje goriva, čas vžiga, turbo povečanje in tako naprej. CAN mreže nudijo neprekinjeno povratno zanko.
Nabor protokolov CAN lahko primerjamo z dvema spodnjima slojema modela OSI. Fizični sloj OSI je povezan s tremi fizičnimi plastmi v modelu CAN. Sloj podatkovne povezave najde ujemanje s sloji nadzora logične povezave (LLC) in slojev nadzora dostopa do medijev (MAC) v CAN. Več informacij o tehnologiji najdete v ISO 11898-1: 2015 - Cestna vozila - Controller Area Network (CAN).
Brez napak, brez stresa - vaš korak za korakom vodnik za ustvarjanje programske opreme, ki spreminja življenje, ne da bi vam uničila življenje
Ne morete izboljšati svojih programskih sposobnosti, če nikogar ne skrbi za kakovost programske opreme.
Področje omrežnega regulatorja Controller je predstavil Robert Bosch GmbH leta 1983. Vsako vozlišče CAN vključuje mikrokontroler, krmilnik CAN in oddajnik CAN. CAN je protokol na osnovi podatkov, ki uporablja 11-bitni identifikator (standardni format) ali 29-bitni identifikator (razširjen format z 18 dodatnimi bitovi).Komponente vodila CAN vključujejo strojno in programsko opremo (pravzaprav vdelano programsko opremo), ki jo je dejansko mogoče prilagoditi in spremeniti z dodatnimi čipi ali programskimi ukazi.
CAN uporablja arbitražni postopek za regulacijo prometa, ki je podoben CSMA / CD v protokolu Ethernet. CAN tehnologijo lahko v tehnologiji vozila dopolnjujejo druge metode, kot je Flexray, ki uporablja TDMA in deluje do 10 megabitov na sekundo, ali lokalno povezovalno omrežje (LIN), ki je enožilni protokol serijskega omrežja. Dolgo je bilo razmišljati o zamenjavi Flexrayja z Ethernetom, kar bi prineslo nekaj pomembnih prednosti. CAN bus je eden izmed petih standardov protokola, ki ga tehnologija pozna kot "...
Vgrajena diagnostika (OBD)
OBD-II je nadomestil prvotni OBD leta 1996. Sprva usmerjen na upravljanje emisij, da bi izpolnjeval vladne predpise, se je razvil novejši standard, ki vključuje vrsto funkcij. Kot digitalna diagnostika OBD-II uporablja veliko bazo kod, ki jo najdete na http://www.troublecodes.net/. Na primer, koda P0171 je splošna koda pogonskega sklopa, ki pomeni, da je "sistem preveč vitk." Petmestne kode so predstavljene tako:
- - območje (karoserija, šasija, pogonski sklop, U - omrežje)
- # - proizvajalčeva koda
- # - sistem
- # - težave specifične
- # - težave specifične
Kode OBD-II lahko iz vozila potegnete na različne načine. Večina trgovin z avtomobilskimi deli prikaže napravo, ki se vtakne v računalniško pristanišče pod vašo ploščico. Lahko pa tudi sami dobite orodje za optično branje in preberete kodo, kot je pojasnjeno v Wikihowu. V računalnik svojega avtomobila lahko celo vdreš s pravim kablom, prenosnikom in namensko programsko opremo. Nekateri grafični vmesniki lahko nudijo izjemen vpogled v notranje delovanje vašega avtomobilskega računalnika. Zavedajte se le, da lahko vsako krampanje na lastno odgovornost in to spletno mesto ne priporoča! (Če želite izvedeti več o povezljivosti v oblaku v vozilih, glejte Računalništvo v oblaku za vozila: Jutri visokotehnološki avtomobil.)
Zaključek
Rekli smo, da je vaš avto računalnik. Pravzaprav se zdi, da je vaš avto sestavljen iz več računalnikov v zapletenem omrežju. Mikroprocesorji v vašem avtomobilu poznega modela lahko nudijo izpopolnjen nadzor motorja, napredno diagnostiko, nove varnostne ali udobne funkcije in celo zmanjšanje ožičenja. Prednosti tega najsodobnejšega računalništva vozil ponujajo ogromne prednosti - vendar bi nekateri rekli, da preprostosti popravila domačih vozil že dolgo ni več.
Kot mladostnik sem preživel veliko ur, ko sem skupaj z očetom delal na lastnih vozilih - zamenjal dele, prilagajal čas, manipuliral z mešanicami goriva, delal na zavorah - poimenujete ga. V drugi svetovni vojni je bil letalski mehanik in je 32 let delal kot električar v tovarni. Nikoli si nisem mogel predstavljati, da bi moje razumevanje lahko držalo svečo do njega, ko gre za popravila avtomobilov. Zdaj me zanima, ali lahko vsa ta leta kot inženir omrežja veljajo tukaj. Sprašujem se tudi, koliko časa bo avtomobilov postalo samozavestno - kot je avtomobil KITT Davida Hasselhoffa v TV-seriji "Knight Rider." Ne morete ustaviti napredka.