Sisältö
- Elektroniset ohjausyksiköt
- Ohjaimen alueverkko
- Ei vikoja, ei stressiä - vaiheittaiset ohjeet elämää muuttavien ohjelmistojen luomiseen tuhoamatta elämääsi
- Integroitu diagnostiikka (OBD)
- johtopäätös
Lähde: Locha79 / Dreamstime.com
Ottaa mukaan:
Aivan kuten suuressa organisaatiossa, jossa on useita osastoja, autossasi on monia järjestelmiä, joiden on kommunikoitava keskenään kunnollisen toiminnan ajamiseksi. Tätä hoitaa Controller Area Network.
Menneinä vuosina varjospuumekaanikko pystyi diagnosoimaan ja korjaamaan oman autonsa jollain määrin yksinkertaisuudella. Nykyään se saattaa vaatia teknistä hienostuneisuutta ja tietokoneosaamista. Autostasi on tullut enemmän kuin mekaaninen kuljetus - se on erittäin monimutkainen tietokonejärjestelmä. Itse asiassa autosi voisi sisältää jopa kokoelman tietokoneen solmuja, jotka on linkitetty väyläverkkoarkkitehtuuriin. Solmuihin viitataan ECU: na, ja väylän topologiaa kutsutaan ohjaimen alueverkoksi (CAN).
Elektroniset ohjausyksiköt
Elektroninen ohjausyksikkö (ECU) on yleinen termi laitteille, jotka ohjaavat nykyisten autojen sähköjärjestelmiä. ECU-tyyppejä on monen tyyppisiä, ja niiden toiminnot vaihtelevat. Jotkut korkeasti suunnitellut autot saattavat sisältää jopa 100 ecua. Ne suorittavat erilaisia toimintoja, mukaan lukien:
- Moottorinohjaus
- Vaihteiston ohjaus
- Jarrujen hallinta
- Nopeusapu
- Pysäköintitutka
- Automaattinen ilmastointi
- Luistonesto
- Lukkiutumattomat jarrujärjestelmät
Nimikkeistö voi vaihdella ajoneuvojen valmistajien välillä. Moottoria hallitsevaa ECU: ta kutsutaan joko moottorin ohjausyksiköksi (ECM) tai moottorin ohjausyksiköksi (ECU). Tämä ECU: n päällekkäinen käyttö viitaten joko yleiseen elektroniseen ohjausyksikköön tai tiettyyn moottorin ohjausyksikköön voi aiheuttaa hämmennyksen. Usein moottorin ohjausmoduuli ja voimansiirtoa ohjaava yksikkö yhdistetään ECU: ksi, jota kutsutaan voimansiirron ohjausmoduuliksi (PCM). Monet ihmiset ajattelevat ECM: ää tai PCM: ää auton “CPU: ksi”. Totuus on, että kaikki autoon asennetut ECU: t suorittavat erilliset toiminnot ja toimivat yksittäisinä solmuina autoverkon arkkitehtuurissa. (Lisätietoja nykyaikaisten autojen tekniikasta on artikkelissa Uuden auton ostaminen ... Er, tietokone.)
Valmistajat ovat pyrkineet kunnianhimoisiin tavoitteisiin parantaakseen ja edistääkseen ajoneuvojensa tekniikkaa. Computerworldin kymmenen merkittävää kehitystä autotekniikan alalla vuonna 2016 on mahdollista suurelta osin tämän uuden ja kehittyvän tietokoneympäristön takia. Ajotietokoneiden avulla suunnittelijat pyrkivät optimointiin monin tavoin, esimerkiksi kohdistamalla ihanteellinen ilman ja polttoaineen välinen suhde 14,7: 1.
ECU: t tekevät parannusprosessista automaattisen ja reaaliajassa. Suljetun silmukan järjestelmässä useita antureita kerää tietoa verkosta ja komentoja toimilaitteille, jotka tarjoavat parhaiden tulosten saavuttamiseksi tarvittavat toimenpiteet. Anturien lähtö ilmoittaa järjestelmälle, mitä auto tekee; sitten uusien ohjeiden antaminen tekee tarvittavat korjaukset. ECU: t hyödyntävät seuraavien anturien tarjoamia tietoja:
- Moottorin jäähdytysnesteen lämpötila-anturi
- Ilman lämpötila-anturi
- Jakotukki absoluuttinen paineanturi
- Ilmavirta-anturi
- Tyhjäkäynnin ohjain
- Kampiakselianturi
- Nokka-akselianturi
- Happianturi
- Koputusanturi
ECU: n komponentteja ovat analogia-digitaali-muuntimet, digitaali-analogia-muuntimet, signaalinkäsittelylaitteet, tietoliikennepiirit, instrumenttiryhmät ja älykkäät anturit. Tiedot, jotka voivat tulla analogisina, voidaan muuntaa digitaaliseksi sähköistä käsittelyä varten. Kaikki nämä tiedot lähetetään väylätopologiaa nimeltä…
Ohjaimen alueverkko
Tämä on itse asiassa digitaalinen tietokoneverkko, joka kommunikoi auton kaikkien ECU: ien kanssa. Jokainen ECU-solmu käsittelee tiedon syöttöä ja lähtöä, kun se liittyy ajoneuvon mekaanisiin ja sähköisiin komponentteihin. Tällaiset tulot, kuten ympäristön lämpötila, jäähdytysnesteen lämpötila, ilmavirta ja kiihtyvyysasento, prosessoidaan ja ne aktivoidaan polttoaineen ruiskutuksena, sytytyksen ajoituksena, turbovahvistuksena ja niin edelleen. CAN-verkot tarjoavat jatkuvan palautussilmukan.
CAN-protokollapinoa voidaan verrata OSI-mallin kahteen alakerrokseen. OSI-fyysinen kerros korreloi kolmeen fyysiseen kerrokseen CAN-mallissa. Tietolinkkikerros löytää pariteetin loogisen linkin ohjauksen (LLC) ja mediapääsyn hallinnan (MAC) kerrosten kanssa CAN: ssa. Löydät lisätietoja tekniikasta standardista ISO 11898-1: 2015 - Maantieajoneuvot - Ohjainverkko (CAN).
Ei vikoja, ei stressiä - vaiheittaiset ohjeet elämää muuttavien ohjelmistojen luomiseen tuhoamatta elämääsi
Et voi parantaa ohjelmointitaitojasi, kun kukaan ei välitä ohjelmiston laadusta.
Robert Bosch GmbH esitteli Controller Area Network -väylän vuonna 1983. Jokainen CAN-solmu sisältää mikro-ohjaimen, CAN-ohjaimen ja CAN-lähetin-vastaanottimen. CAN on pohjainen protokolla, joka käyttää joko 11-bittistä tunnistinta (vakioformaatti) tai 29-bittistä tunnistetta (laajennettu muoto 18 lisäbitillä).CAN-väyläkomponentit sisältävät laitteistot ja ohjelmistot (tosiasiallisesti laiteohjelmistot), joita voidaan itse asiassa muokata ja muokata lisäpiireillä tai ohjelmistokomennoilla.
CAN käyttää välitysprosessia liikenteen säätelemiseen, joka on samanlainen kuin CSMA / CD Ethernet-protokollassa. Ajoneuvoteknologiassa CAN voidaan täydentää muilla menetelmillä, kuten Flexray, joka käyttää TDMA: ta ja toimii jopa 10 megabittiä sekunnissa, tai Local Interconnect Network (LIN), joka on yksijohtiminen sarjaverkkoprotokolla. Flexrayn korvaamiseksi Ethernetillä on harkittu, mikä tarjoaisi joitain merkittäviä etuja. CAN-väylä on yksi viidestä protokollastandardista, jotka tunnustaa tekniikka, joka tunnetaan nimellä…
Integroitu diagnostiikka (OBD)
OBD-II korvasi alkuperäisen OBD-järjestelmän vuonna 1996. Uudempi standardi on alun perin suunnattu päästöjen hallintaan hallituksen asetusten mukaisiksi, ja se on kehitetty sisältämään joukon toimintoja. Digitaalisena diagnoosina OBD-II käyttää suurta kooditietokantaa, joka löytyy osoitteesta http://www.troublecodes.net/. Esimerkiksi koodi P0171 on yleinen voimansiirtokoodi, joka tarkoittaa ”järjestelmä on liian laiha”. Viisinumeroiset koodit esitetään tällä tavalla:
- - alue (kori, runko, voimansiirto, U - verkko)
- # - valmistajan koodi
- # - järjestelmä
- # - ongelmakohtainen
- # - ongelmakohtainen
Voit vetää OBD-II-koodeja autostasi monin eri tavoin. Useimmat autovarakaupat tuovat esiin laitteen, joka liitetään tietokoneen porttiin kojelaudan alla. Tai voit hankkia skannaustyökalun itse ja lukea koodin Wikihow-selityksen mukaisesti. Voit jopa tunkeutua autosi tietokoneeseen oikealla kaapelilla, kannettavalla tietokoneella ja omalla ohjelmistolla. Jotkut graafisista käyttöliittymistä voivat antaa valtavan kuvan auto-tietokoneesi sisäisestä toiminnasta. Huomaa vain, että kaikki mahdolliset hakkeroinnit ovat omalla vastuullasi eikä niitä suositella tällä sivustolla! (Lisätietoja ajoneuvojen pilviyhteydestä on artikkelissa Ajoneuvojen pilvilaskenta: Tomorrows High-Tech Car.)
johtopäätös
Olemme sanoneet, että autosi on tietokone. Oikeastaan näyttää siltä, että autosi on valmistettu useasta tietokoneesta monimutkaisessa verkossa. Myöhäisen mallin autosi mikroprosessorit voivat tarjota hienostunutta moottorin ohjausta, edistynyttä diagnostiikkaa, uusia turvallisuus- tai mukavuusominaisuuksia ja jopa vähentää johdotusta. Tämän huipputeknisen ajoneuvolaskennan edut tarjoavat valtavia etuja - mutta jotkut sanoisivat, että kotiajoneuvojen korjaamisen yksinkertaisuus on kaukana.
Vietin useita tunteja nuorena työskenteleessäni isäni kanssa omilla ajoneuvoillamme - vaihtamalla osia, säätämällä ajoitusta, manipuloimalla polttoaineseoksia, työskentelemällä jarruilla - nimesit. Hän oli ollut ilmailumekaanikko toisessa maailmansodassa ja työskennellyt 32 vuotta tehtaan sähköasentajana. En olisi koskaan voinut kuvitella, että ymmärrykseni voisi pitää kynttilän hänen päälle autonkorjausten yhteydessä. Nyt mietin, voivatko kaikki nämä vuodet verkkoinsinöörinä soveltua tähän. Ihmettelen myös kuinka kauan kestää autojen itsetietoisuus - kuten David Hasselhoffin auto KITT -sarja "Knight Rider" -sarjassa. Et voi pysäyttää etenemistä.