Obsah
- Elektronické řídicí jednotky
- Síť Controller Area Network
- Žádné chyby, žádný stres - Váš průvodce krok za krokem k vytváření softwaru pro změnu života, aniž by došlo ke zničení vašeho života
- Palubní diagnostika (OBD)
- Závěr
Zdroj: Locha79 / Dreamstime.com
Odnést:
Stejně jako velká organizace s mnoha odděleními má vaše auto mnoho systémů, které musí navzájem komunikovat, aby mohly řádně fungovat. To je řešeno sítí Controller Area Network.
V minulých letech mohl mechanik stínování diagnostikovat a opravovat svůj vlastní automobil s určitou mírou jednoduchosti. Dnes to může vyžadovat více technické sofistikovanosti a počítačové know-how. Vaše auto se stalo více než jen mechanickým transportem - je to počítačový systém velmi složité. Ve skutečnosti by vaše auto mohlo dokonce obsahovat kolekci počítačových uzlů propojených podél architektury autobusové sítě. Uzly jsou označovány jako ECU a topologie sběrnice se nazývá Controller Area Network (CAN).
Elektronické řídicí jednotky
Elektronická řídicí jednotka (ECU) je obecný pojem pro zařízení, která řídí elektrické systémy v dnešních automobilech. Existuje mnoho typů ECU a jejich funkce se liší. Některé vysoce upravené automobily mohou obsahovat až 100 ECU. Tito vykonávají různé funkce, včetně:
- Kontrola motoru
- Řízení přenosu
- Ovládání brzdy
- Asistence rychlosti
- Parkovací asistent
- Automatická klimatizace
- Řízení trakce
- Ovládání protiblokovacího systému
Názvosloví se může u různých výrobců vozidel lišit. ECU, která řídí motor, se nazývá řídicí modul motoru (ECM) nebo řídicí jednotka motoru (ECU). Toto duplicitní použití ECU pro odkaz na obecnou elektronickou řídicí jednotku nebo konkrétní řídicí modul motoru může být zdrojem záměny. Řídicí modul motoru a jednotka, která řídí převod, se často kombinují v ECU zvané řídicí modul hnací jednotky (PCM). Mnoho lidí považuje ECM nebo PCM za „CPU“ automobilu. Pravda je, že různé ECU instalované v autě provádějí odlišné operace a fungují jako jednotlivé uzly v architektuře automobilové sítě. (Další informace o technologii nalezené v moderních automobilech naleznete v části Nákup nového vozu ... Er, počítač.)
Výrobci sledují ambiciózní cíle při zlepšování a zdokonalování technologie svých vozidel. Seznam 10 hlavních vylepšení v technologii automobilů společnosti Computerworld v roce 2016 je umožněn především díky tomuto novému a vyvíjejícímu se počítačovému prostředí. Pomocí palubních počítačů se designéři zaměřují na optimalizaci mnoha způsoby, například zaměřením na ideální poměr vzduch-palivo 14,7 na 1.
ECU tyto procesy zlepšují automaticky a v reálném čase. V systému s uzavřenou smyčkou shromažďuje více senzorů informace ze sítě a příkazy k pohonům, které poskytují zásahy potřebné k dosažení nejlepších výsledků. Výstup senzorů říká systému, co auto dělá; pak zadání nových pokynů provede potřebné opravy. ECU využívají informace poskytované senzory, jako jsou tyto:
- Snímač teploty chladicí kapaliny motoru
- Senzor teploty vzduchu
- Senzor absolutního tlaku v potrubí
- Senzor průtoku vzduchu
- Regulátor volnoběhu
- Snímač klikového hřídele
- Senzor vačkového hřídele
- Senzor kyslíku
- Snímač klepání
Komponenty ECU zahrnují analogově digitální číslicové převaděče, číslicově analogové převaděče, kondicionéry signálu, komunikační čipy, sdružené přístroje a inteligentní senzory. Informace, které mohou přijít jako analogové, lze převést na digitální pro elektronické zpracování. Všechna tato data jsou odesílána podle topologie sběrnice nazývané…
Síť Controller Area Network
Toto je vlastně digitální počítačová síť, která komunikuje s různými ECU v automobilu. Každý uzel ECU zpracovává vstup a výstup informací, protože je propojen s mechanickými a elektrickými součástmi vozidla. Takové vstupy, jako je okolní teplota, teplota chladicí kapaliny, proud vzduchu a poloha zrychlení, jsou zpracovávány a aktivovány jako vstřikování paliva, načasování zapalování, zvýšení turbo atd. Sítě CAN poskytují nepřetržitou zpětnou vazbu.
Zásobník protokolu CAN lze porovnat se dvěma nižšími vrstvami modelu OSI. Fyzická vrstva OSI koreluje se třemi fyzickými vrstvami v modelu CAN. Vrstva datového spoje najde paritu s vrstvami řízení logických spojů (LLC) a vrstvami řízení přístupu k médiím (MAC) v CAN. Více informací o této technologii naleznete v ISO 11898-1: 2015 - Silniční vozidla - Controller Area Network (CAN).
Žádné chyby, žádný stres - Váš průvodce krok za krokem k vytváření softwaru pro změnu života, aniž by došlo ke zničení vašeho života
Nemůžete zlepšit své programovací schopnosti, když se nikdo nestará o kvalitu softwaru.
Sběrnice Controller Area Network byla zavedena Robertem Bosch GmbH v roce 1983. Každý uzel CAN obsahuje mikrokontrolér, řadič CAN a vysílač a přijímač CAN. CAN je protokol založený na bázi, který používá buď 11bitový identifikátor (standardní formát) nebo 29bitový identifikátor (rozšířený formát s 18 bity navíc).Komponenty sběrnice CAN zahrnují hardware a software (ve skutečnosti firmware), který lze ve skutečnosti vylepšit a upravit pomocí dalších čipů nebo softwarových příkazů.
CAN používá rozhodčí proces k regulaci provozu, který je podobný protokolu CSMA / CD v protokolu Ethernet. V rámci technologie vozidla může být CAN doplněna dalšími metodami, jako je Flexray, který používá TDMA a pracuje až 10 megabitů za sekundu, nebo Local Interconnect Network (LIN), což je jednokrátový sériový síťový protokol. Bylo třeba zvážit nahrazení Flexray ethernetem, což by poskytlo některé významné výhody. Sběrnice CAN je jedním z pěti standardů protokolů uznávaných technologií známou jako…
Palubní diagnostika (OBD)
OBD-II nahradil původní OBD v roce 1996. Původně zaměřený na správu emisí za účelem splnění vládních předpisů se vyvinul, aby zahrnoval řadu funkcí. Jako digitální diagnostika používá OBD-II velkou databázi kódů, kterou najdete na adrese http://www.troublecodes.net/. Například kód P0171 je obecný kód hnacího ústrojí, který znamená „systém je příliš chudý“. Pětimístné kódy jsou znázorněny takto:
- - oblast (Karoserie, podvozek, pohonná jednotka, U - síť)
- # - kód výrobce
- # - Systém
- # - specifické potíže
- # - specifické potíže
Kódy OBD-II můžete vytáhnout z vozidla různými způsoby. Většina obchodů s autodíly vyvede zařízení, které se připojuje k portu počítače pod vaší pomlčkou. Nebo byste mohli získat nástroj skeneru sami a přečíst kód tak, jak to vysvětluje Wikihow. Můžete dokonce proniknout do počítače svého auta pomocí správného kabelu, notebooku a specializovaného softwaru. Některá grafická rozhraní mohou poskytnout ohromný vhled do vnitřních funkcí vašeho automobilu. Jen si uvědomte, že jakékoli hackování, které můžete udělat, je na vaše vlastní riziko a není doporučeno tímto webem! (Další informace o připojení cloudů ve vozidlech naleznete v tématu Cloud Computing for Vehicles: Tomorrows High-Tech Car.)
Závěr
Říkali jsme, že vaše auto je počítač. Ve skutečnosti se zdá, že vaše auto je vyrobeno z více počítačů v komplexní síti. Mikroprocesory ve vašem pozdním modelu automobilu mohou poskytnout sofistikované ovládání motoru, pokročilé diagnostiky, nové bezpečnostní nebo komfortní funkce a dokonce i snížení kabeláže. Výhody této nejmodernější výpočetní techniky vozidel nabízejí obrovské výhody - ale někteří by řekli, že jednoduchost opravy domácích vozidel je již dávno pryč.
Mnoho času jsem strávil jako mladík spolu s mým otcem na vlastních vozidlech - výměna dílů, úprava načasování, manipulace se směsí paliva, práce na brzdách - jak to říkáte. Ve druhé světové válce byl leteckým mechanikem a pracoval 32 let jako elektrikář v továrně. Nikdy jsem si nedokázal představit, že by moje porozumění mohlo držet svíčku, pokud jde o opravy automobilů. Teď přemýšlím, jestli se tu mohou vztahovat všechny ty roky, co se může stát síťovým technikem. Zajímalo by mě také, jak dlouho bude trvat, než si auta uvědomí sebe sama - například auto KITT Davida Hasselhoffa v televizním seriálu Knight Rider. Nemůžete zastavit pokrok.