המכונית שלך, המחשב שלך: מחברי ECU ורשת אזור הבקר

תוֹכֶן

• יחידות בקרה אלקטרוניות
• רשת אזור הבקר
• אין באגים, אין מתח - המדריך השלב אחר צעד שלך ליצירת תוכנה לשינוי חיים מבלי להרוס את חייך
• אבחון Onboard (OBD)
• סיכום

מקור: Locha79 / Dreamstime.com

להסיר:

ממש כמו ארגון גדול עם מחלקות רבות, למכונית שלכם מערכות רבות אשר חייבות לתקשר זו עם זו על מנת לפעול כראוי. זה מטופל על ידי רשת אזור הבקר.

בשנים עברו, מכונאי עץ הצל יכול היה לאבחן ולתקן את הרכב שלו בדרגה מסוימת של פשטות. כיום זה עשוי לדרוש תחכום טכני יותר וידע מחשב. המכונית שלך הפכה ליותר משידור מכני - היא מערכת מחשבים עם מורכבות רבה. למעשה, המכונית שלך עשויה אפילו להכיל אוסף של צמתים ממוחשבים המקושרים לאורך ארכיטקטורת רשת אוטובוסים. הצמתים מכונים ECUs, וטופולוגיית האוטובוסים נקראת CAN Controller Area Network (CAN).

יחידות בקרה אלקטרוניות

יחידת בקרה אלקטרונית (ECU) היא המונח הגנרי למכשירים השולטים במערכות חשמל ברכבים של ימינו. ישנם סוגים רבים של ECUs, והפונקציות שלהם משתנות. כמה מכוניות מהונדסות מאוד עשויות להכיל עד 100 ECU. אלה מבצעים פונקציות שונות, כולל:

• בקרת מנוע
• בקרת הילוכים
• בקרת בלם
• מהירות לסייע
• לסייע בפארק
• בקרת אקלים אוטומטית
• בקרת משיכה
• בקרת מערכת בלמים נגד נעילה

המינוח עשוי להיות שונה בקרב יצרני הרכב. ה- ECU המנהל את המנוע נקרא גם מודול בקרת המנוע (ECM) או יחידת בקרת המנוע (ECU). שימוש כפול זה ב- ECU בכדי להתייחס ליחידת בקרה אלקטרונית גנרית או למודול בקרת המנוע הספציפי יכול להיות מקור לבלבול. לעתים קרובות משולבים מודול בקרת המנוע והיחידה השולטת בתמסורת במערכת ECU הנקראת מודול בקרת ההילוכים (PCM). אנשים רבים חושבים על ה- ECM או ה- PCM כ- "CPU" של הרכב. האמת היא ש- ECU השונים המותקנים ברחבי המכונית מבצעים פעולות מובחנות, ומתפקדים כצמתים פרטניים בארכיטקטורת רשת הרכב. (למידע נוסף על הטכנולוגיה שנמצאת במכוניות מודרניות, ראה קניית מכונית חדשה ... אר, מחשב.)

היצרנים שואפים למטרות שאפתניות בשיפור וקידום הטכנולוגיה של כלי הרכב שלהם. רשימת עשר ההתקדמות העיקרית בתחום טכנולוגיות הרכב בשנת 2016 מתאפשרת בעיקר בגלל סביבת המחשבים החדשה והמתפתחת הזו. בעזרת מחשבים המשולבים, מעצבים מכוונים לאופטימיזציה בדרכים רבות, כגון מיקוד ליחס הדלק האווירי האידיאלי בין 14.7 ל- 1.

ECUs הופכים את תהליכי השיפור הללו לאוטומטיים ובזמן אמת. במערכת לולאה סגורה, חיישנים מרובים אוספים מידע מהרשת ומפקודות למפעילים המספקים את ההתערבויות הנדרשות כדי להשיג את התוצאות הטובות ביותר. תפוקת חיישנים מספרת למערכת מה המכונית עושה; ואז הקלט של הוראות חדשות מבצע את התיקונים הדרושים. ECUs מנצלים את המידע שמספקים חיישנים כמו אלה:

• חיישן טמפרטורת נוזל קירור מנוע
• חיישן טמפרטורת אוויר
• חיישן לחץ מוחלט סעפת
• חיישן זרימת אוויר המוני
• בקר אוויר סרק
• חיישן גל ארכובה
• חיישן גל זיזים
• חיישן חמצן
• דופק חיישן

רכיבי ECU כוללים ממירים אנלוגיים-דיגיטליים, ממירים דיגיטליים-אנלוגיים, מזגני אות, שבבי תקשורת, אשכולות מכשירים וחיישנים חכמים. מידע שעשוי להיכנס כאנלוגי יכול להמיר לדיגיטל לעיבוד אלקטרוני. כל הנתונים הללו נשלחים לאורך טופולוגיית אוטובוס הנקראת ...

רשת אזור הבקר

זוהי למעשה רשת מחשבים דיגיטלית המתקשרת עם מכשירי ה- ECU השונים ברחבי הרכב. כל צומת ECU מטפל בכניסה ובפלט של מידע כשהוא מתממשק לרכיבים המכניים והחשמליים של הרכב. כניסות כגון טמפרטורת הסביבה, טמפרטורת נוזל הקירור, זרימת האוויר ותנוחת האצה מעובדות ומתופעלות כהזרקת דלק, תזמון הצתה, דחיפה של טורבו וכן הלאה. רשתות CAN מספקות לולאת משוב רציפה.

ניתן להשוות את ערימת פרוטוקול CAN לשתי השכבות התחתונות של OSI. השכבה הפיזית של OSI מתאימה לשלוש שכבות פיזיות במודל CAN. שכבת קישור הנתונים מוצאת זוגיות עם שכבות בקרת הקישור הלוגית (LLC) ושכבות בקרת הגישה למדיה (MAC) ב- CAN. תוכל למצוא מידע נוסף על הטכנולוגיה בתקן ISO 11898-1: 2015 - רכבי כביש - רשת אזור בקר (CAN).

אין באגים, אין מתח - המדריך השלב אחר צעד שלך ליצירת תוכנה לשינוי חיים מבלי להרוס את חייך

אינך יכול לשפר את כישורי התכנות שלך כאשר לאף אחד לא אכפת מאיכות התוכנה.

אוטובוס רשת Controller Area Network הוצג על ידי רוברט בוש GmbH בשנת 1983. כל צומת CAN כולל מיקרו-בקר, בקר CAN ומשדר CAN. CAN הוא פרוטוקול מבוסס שמשתמש במזהה של 11 סיביות (פורמט סטנדרטי) או במזהה של 29 סיביות (פורמט מורחב עם 18 ביטים נוספים).רכיבי האוטובוס של CAN כוללים חומרה ותוכנה (למעשה קושחה), שניתן למעשה לשנות ולשנות אותם באמצעות שבבים נוספים או פקודות תוכנה.

CAN משתמש בתהליך בוררות כדי להסדיר את התנועה הדומה ל- CSMA / CD בפרוטוקול Ethernet. בטכנולוגיית הרכב ניתן להוסיף תוספות של CAN בשיטות אחרות כמו Flexray שמשתמשת ב- TDMA ומפעילה עד 10 מגה-ביט לשנייה, או Local Interconnect Network (LIN), שהוא פרוטוקול רשת טורי חד-תילי. התחשבה במידת מה להחליף את Flexray ב- Ethernet, מה שיספק כמה יתרונות בולטים. אוטובוס אוטובוס הוא אחד מחמישה תקני פרוטוקול המוכרים על ידי הטכנולוגיה המכונה ...

אבחון Onboard (OBD)

OBD-II החליף את OBD המקורי בשנת 1996. בתחילה, כיוון לניהול פליטות בכדי לעמוד בתקנות הממשלתיות, התקן החדש יותר התפתח וכולל שלל פונקציות. כאבחון דיגיטלי, OBD-II עושה שימוש במאגר גדול של קודים, שתוכלו למצוא בכתובת http://www.troublecodes.net/. לדוגמה, הקוד P0171 הוא קוד המוליך הגנרי שמשמעותו "המערכת רזה מדי." הקודים בת חמש הספרות מיוצגים באופן זה:

• - שטח (גוף, שלדה, מתח הזרם, U - רשת)
• # - קוד היצרן
• # - מערכת
• # - בעיות ספציפיות
• # - בעיות ספציפיות

אתה יכול לשלוף את קודי ה- OBD-II מהרכב שלך בדרכים שונות. מרבית חנויות החלקים לרכב יוציאו מכשיר שמתחבר ליציאת מחשב תחת המקף שלך. או שתוכלו להשיג בעצמכם כלי סורק ולקרוא את הקוד כפי שהוסבר על ידי Wikihow. אתה יכול אפילו לפרוץ למחשב של המכונית שלך עם הכבל הנכון, המחשב הנייד והתוכנה הייעודית. חלק מהממשקים הגרפיים יכולים לספק תובנה אדירה לגבי פעולתם הפנימית של מחשב הרכב שלכם. רק שימו לב שכל פריצה שתעשו היא על אחריותכם בלבד ולא מומלצת על ידי אתר זה! (למידע על קישוריות ענן ברכבים, ראה מחשוב ענן לרכבים: מחר מכונית היי-טק.)

סיכום

אמרנו שהמכונית שלך היא מחשב. למעשה נראה שהמכונית שלך עשויה ממספר מחשבים ברשת מורכבת. המעבדים המיקרו ברכב הדגם המאוחר שלך עשויים לספק בקרת מנוע מתוחכמת, אבחון מתקדם, תכונות בטיחות או נוחות חדשות ואפילו הפחתה בחיווט. היתרונות של מחשוב רכב משוכלל זה מציעים יתרונות אדירים - אך יש שיגידו שהפשטות בתיקוני רכב ביתי כבר מזמן נעלמה.

ביליתי שעות רבות כילד שעבד לצד אבי ברכבים שלנו - החלפת חלקים, התאמת תזמון, מניפולציה על תערובות דלק, עבודה על בלמים - תקראו לזה. הוא היה מכונאי תעופה במלחמת העולם השנייה, ועבד 32 שנה כחשמלאי במפעל. מעולם לא יכולתי לדמיין שההבנה שלי יכולה להחזיק נר לו כשמדובר בתיקוני רכב. עכשיו אני תוהה אם כל אותן שנים כמהנדס רשת יכולות לחול כאן. אני תוהה גם כמה זמן ייקח למכוניות להיות מודעות לעצמן - כמו KITT של המכונית של דייוויד הסלהוף בסדרת הטלוויזיה "ריידר ריידר". אתה לא יכול לעצור את ההתקדמות.