Ваш автомобиль, ваш компьютер: ECU и сеть контроллеров

Автор: Eugene Taylor
Дата создания: 9 Август 2021
Дата обновления: 1 Июль 2024
Anonim
Купить ЭБУ и не лохануться
Видео: Купить ЭБУ и не лохануться

Содержание


Источник: Locha79 / Dreamstime.com

вынос:

Как и в большой организации со множеством отделов, в вашем автомобиле есть много систем, которые должны взаимодействовать друг с другом, чтобы правильно работать. Это обрабатывается сетью контроллеров.

В прошлые годы механик, работающий с тенистым деревом, мог с некоторой степенью простоты диагностировать и ремонтировать свой собственный автомобиль. Сегодня это может потребовать большей технической сложности и компьютерных знаний. Ваш автомобиль стал чем-то большим, чем просто механическое средство передвижения - это компьютерная система большой сложности. Фактически, ваш автомобиль может даже содержать набор компьютерных узлов, связанных по архитектуре шины. Узлы называются ECU, а топология шины называется областью сети контроллеров (CAN).

Электронные блоки управления

Электронный блок управления (ECU) - это общий термин, обозначающий устройства, которые управляют электрическими системами современных автомобилей. Существует много типов ЭБУ, и их функции различаются. Некоторые высокотехнологичные автомобили могут содержать до 100 ECU. Они выполняют различные функции, в том числе:


  • Контроль двигателя
  • Управление передачей
  • Управление тормозом
  • Скорость помогает
  • Park Assist
  • Автоматический климат-контроль
  • Регулятор тяги
  • Антиблокировочная система управления тормозной системой

Номенклатура может отличаться среди производителей автомобилей. Электронный блок управления двигателем называется либо модулем управления двигателем (ECM), либо блоком управления двигателем (ECU). Такое дублированное использование ЭБУ для обозначения либо общего электронного блока управления, либо конкретного модуля управления двигателем может привести к путанице. Часто модуль управления двигателем и блок, который управляет трансмиссией, объединяются в ЭБУ, называемый модулем управления трансмиссией (PCM). Многие люди считают ECM или PCM «процессором» автомобиля. Правда состоит в том, что различные ECU, установленные по всему автомобилю, выполняют различные операции и функционируют как отдельные узлы в архитектуре автомобильной сети. (Для получения дополнительной информации о технологии, используемой в современных автомобилях, см. Раздел «Покупка нового автомобиля ... Э, компьютер».)


Производители преследовали амбициозные цели по улучшению и продвижению технологий своих автомобилей. Список Computerworld из 10 основных достижений автомобильной техники в 2016 году стал возможен во многом благодаря этой новой и развивающейся компьютерной среде. С помощью бортовых компьютеров дизайнеры стремятся к оптимизации во многих отношениях, например, к идеальному соотношению воздух-топливо 14,7 к 1.

ЭБУ делают эти процессы улучшения автоматически и в режиме реального времени. В замкнутой системе несколько датчиков собирают информацию из сети и подают команды на исполнительные механизмы, которые обеспечивают вмешательства, необходимые для достижения наилучших результатов. Выходные сигналы датчиков сообщают системе, что делает машина; Затем ввод новых инструкций вносит необходимые исправления. ECU используют информацию, предоставляемую датчиками, такими как эти:

  • Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя
  • Датчик температуры воздуха
  • Датчик абсолютного давления в коллекторе
  • Датчик массы воздушного потока
  • Регулятор холостого хода
  • Датчик коленчатого вала
  • Датчик распредвала
  • Датчик кислорода
  • Датчик детонации

Компоненты ECU включают аналого-цифровые преобразователи, цифро-аналоговые преобразователи, формирователи сигналов, коммуникационные микросхемы, комбинации приборов и интеллектуальные датчики. Информация, которая может поступать как аналоговая, может быть преобразована в цифровую для электронной обработки. Все эти данные передаются по топологии шины, которая называется…

Сеть контроллеров

На самом деле это цифровая компьютерная сеть, которая связывается с различными ECU по всему автомобилю. Каждый узел ECU обрабатывает ввод и вывод информации, поскольку он взаимодействует с механическими и электрическими компонентами автомобиля. Такие входные данные, как температура окружающей среды, температура охлаждающей жидкости, воздушный поток и положение ускорения, обрабатываются и активируются как впрыск топлива, момент зажигания, турбонаддув и так далее. Сети CAN обеспечивают непрерывную обратную связь.

Стек протокола CAN можно сравнить с двумя нижними уровнями модели OSI. Физический уровень OSI соотносится с тремя физическими уровнями в модели CAN. Канальный уровень данных находит паритет с уровнями управления логическим каналом (LLC) и управления доступом к среде (MAC) в CAN. Вы можете найти больше информации о технологии в ISO 11898-1: 2015 - Дорожный транспорт - Сеть контроллеров (CAN).

Нет ошибок, нет стресса - ваше пошаговое руководство по созданию изменяющего жизнь программного обеспечения без разрушения вашей жизни

Вы не можете улучшить свои навыки программирования, когда никто не заботится о качестве программного обеспечения.

Шина Controller Area Network была представлена ​​компанией Robert Bosch GmbH в 1983 году. Каждый узел CAN включает в себя микроконтроллер, контроллер CAN и приемопередатчик CAN. CAN - это основанный на протоколе протокол, который использует 11-битный идентификатор (стандартный формат) или 29-битный идентификатор (расширенный формат с 18 дополнительными битами).Компоненты шины CAN включают в себя аппаратное и программное обеспечение (фактически встроенное программное обеспечение), которое на самом деле можно настроить и модифицировать с помощью дополнительных микросхем или программных команд.

CAN использует арбитражный процесс для регулирования трафика, который похож на CSMA / CD в протоколе Ethernet. В рамках технологии транспортного средства CAN может быть дополнен другими методами, такими как Flexray, который использует TDMA и работает со скоростью до 10 мегабит в секунду, или Local Interconnect Network (LIN), который представляет собой однопроводный протокол последовательной сети. Были некоторые соображения о замене Flexray на Ethernet, что обеспечило бы некоторые заметные преимущества. Шина CAN является одним из пяти протокольных стандартов, признанных технологией, известной как…

Бортовая диагностика (БД)

OBD-II заменил первоначальный OBD в 1996 году. Изначально нацеленный на управление выбросами в соответствии с государственными нормативами, новый стандарт эволюционировал и включил множество функций. В качестве цифровой диагностики OBD-II использует большую базу данных кодов, которую вы можете найти по адресу http://www.troublecodes.net/. Например, код P0171 является общим кодом трансмиссии, который означает «система слишком скудна». Пятизначные коды представлены следующим образом:

  • - площадь (кузов, шасси, силовая передача, U - сеть)
  • # - код производителя
  • # - система
  • # - конкретная проблема
  • # - конкретная проблема

Вы можете извлечь коды OBD-II из вашего автомобиля различными способами. В большинстве магазинов автозапчастей появится устройство, которое подключается к порту компьютера под вашей приборной панелью. Или вы можете получить сканер самостоятельно и прочитать код, как описано в Wikihow. Вы даже можете взломать компьютер вашего автомобиля с помощью правильного кабеля, ноутбука и специального программного обеспечения. Некоторые из графических интерфейсов могут обеспечить глубокое понимание внутренней работы вашего автомобильного компьютера. Просто знайте, что любой взлом, который вы можете совершать, осуществляется на ваш страх и риск и не рекомендуется на этом сайте! (Чтобы узнать о возможности подключения к облачным технологиям в транспортных средствах, см. Раздел «Облачные вычисления для транспортных средств: автомобиль высоких технологий завтрашнего дня».)

Заключение

Мы сказали, что ваша машина - компьютер. На самом деле кажется, что ваш автомобиль состоит из нескольких компьютеров в сложной сети. Микропроцессоры в автомобиле последней модели могут обеспечить сложное управление двигателем, расширенную диагностику, новые функции безопасности или комфорта и даже сокращение проводки. Преимущества этой современной вычислительной техники для автомобиля предлагают огромные преимущества, но некоторые скажут, что простота ремонта домашнего автомобиля давно прошла.

Я провел много часов в детстве, работая вместе с моим отцом на наших собственных транспортных средствах - меняя детали, регулируя время, манипулируя топливными смесями, работая на тормозах - вы называете это. Он был авиационным механиком во Второй мировой войне и 32 года работал электриком на заводе. Я никогда не мог предположить, что мое понимание может держать свечу его, когда дело доходит до ремонта автомобиля. Теперь мне интересно, могут ли все эти годы работать сетевым инженером здесь? Мне также интересно, сколько времени понадобится автомобилям, чтобы стать самосознанием - как, например, автомобиль Дэвида Хассельхоффа KITT в сериале «Рыцарь Райдер». Вы не можете остановить прогресс.