Вы просматриваете: Главная > Авторемонт разное > Cпинной мозг автомобиля: тайна автомобиля
Post Icon

Cпинной мозг автомобиля: тайна автомобиля

Опубликовано в Авторемонт разное
21 Июл 2009

Cпинной мозг автомобиля: тайна автомобиля

Cпинной мозг автомобиля: Тайна автомобиля

    Совокупность управления на принципе шины CAN массово используется с 1995 года. Благодаря данной шине из автомобиля удалось выбросить львиную долю проводки, повысить надежность и переложить на сам автомобиль задачи диагностики. надёжность и Удобство совокупности разъясняется тем, что шина CAN снабжает своевременный обмен данными между датчиками и компьютерными блоками, распиханными по всему автомобилю.

Современный автомобиль похож на катающийся по улицам вычислительный центр, нашпигованный множеством компьютеров. Попытаемся обсудить эти малопонятные нюансы в работе вашей автомобили, разобраться в ее компьютерной сети.

В прошлом мы бы назвали ее «бортовой электрической сетью», но функции этого организма уже давно вышли за рамки тупого перекачивания электронов из одного проводка в второй. Вся автомобильная электроника именуется в собственной совокупности «локальной контроллерной сетью» (CAN, Controller Area Network), но имеется для этого и более надежный термин.

Совокупность протоколов и проводов связи, делающая функции соединительной ткани между датчиками и всеми компьютерами, именуется, строго говоря, шиной CAN. Благодаря шине CAN автомобили стали дешевле, замечательнее, эргономичнее и обучились выделывать такие фокусы, каковые без нее были бы легко неосуществимы.

Шоссе и развязки

Обо всех тонкостях шины CAN мы решили поболтать с Эриком Патоном, экспертом из компании Ford. Патон сообщил: «Садясь за баранку, вы должны осознавать — все в машине, что на первый взгляд думается вам несложным, скрывает в действительности фантастически сложные сотрудничества изощренных механизмов и процессов».

Принципиальная схема шины CAN напоминает переплетение дорог . Эти, подобно машинам, летят на протяжении многополосных хайвеев, а позже сворачивают на какие-то узкие местные дороги, применяя в определенных местах намерено устроенные для этого съезды и въезды.

Тысячи пакетов данных мчатся в любую секунду по этим дорожкам. Вы имеете возможность засечь их на любом перегоне и принять на любом выезде с магистрали.

В самых различных местах вашего автомобиля понатыканы разнообразные компьютеры, каковые принято именовать электронными блоками управления (ECU). Развивая шоссейную аналогию, их возможно было бы представить себе в виде светофоров и других регулируемых развязок.

Любой ECU делает собственные задачи: один руководит работой двигателя либо трансмиссии, второй поднимает оконные стекла, третий закрывает двери и т. д. На эти компьютеры заведены жилы от переключателей и различных датчиков, подающих данные о тех либо иных переменных размерах типа температуры, давления, напряжения, ускорения под разными углами, торможения, угла поворота колес и многих вторых параметрах. Допустим, ECU запрашивает данные от какого-либо датчика, подключенного к второму ECU, запрятанному в противоположном финише автомобиля, — вот тут-то и вступает в воздействие шина CAN.

Возвратимся к образу автомагистрали. Шина CAN разрешает данным от процессоров и всех датчиков вольно циркулировать по автомобилю в любую секунду времени. Любой из компьютеров непрерывно передает в сеть данные от своих датчиков и результаты собственных вычислений.

В сети в один момент носится пара тысяч сообщений, ждя, в то время, когда кто-то захочет их прочесть. Иначе, любой ECU непрерывно «прослушивает» сеть, выдергивая из нее те «кусочки» информации, каковые смогут потребоваться ему для исполнения собственных задач. Эта совокупность не предполагает существования какого-либо центрального «хаба» либо маршрутизатора — это легко постоянный поток информации, которая неизменно дешева каждому из контроллеров.

Дверь, а не гильотина

Разглядим, например, работу электропривода сдвижных дверей — атрибута, обычного для современных минивэнов. Перемещением этих дверей руководит особенный ECU, что именуют «модулем кузовных функций». Пара датчиков всегда отслеживают, закрыта дверь либо нет.

Вот шофер нажимает кнопку закрытия двери. Сигнал от этого тумблера передается в сеть. Соответствующий ECU принимает сигнал, но это не означает, что он сразу же берется за работу.

В первую очередь он просматривает поток данных, идущий по шине, дабы убедиться, что машина не движется и пребывает в запаркованном состоянии. В случае если по данной части все в порядке, он дает команду на электропривод. Включаются моторчики, и дверь съезжает на положенное место.

Но этого еще мало — попутно ECU отслеживает напряжение, которое подается на клеммы моторов. В случае если напряжение на каком-то моторе внезапно скакнет, это будет означать, что дверь уперлась в покинутую в проеме сумку либо кто-то выставил в проем ногу.

Тогда ECU, дабы не позвать каких-либо повреждений, сразу же начнет сдвигать дверь в противоположную сторону. В случае если же двери нет ничего, что помешает, она поднимется в проем, в этот самый момент же включится электрическая защелка.

Еще сравнительно не так давно такую последовательность действий возможно было бы вычислять настоящим достижением инженерной мысли. Кроме того несложный электропривод, заведенный на электрические двери, «настойчиво попросил» бы жгуты из проводов, протянутых к электромотору, электрическим замкам и переключателям направления.

Принцип «шины CAN» был создан в середине 1980-х, а до этого, в случае если автопроизводитель желал добавить в машину какую-нибудь новую электрическую примочку, скажем, подогрев сидений, от них необходимо было тащить через машину провода прямо до кнопки, красующейся в панели устройств. Шли годы, электрических наворотов становилось все больше, провода становились все дольше, и наконец вся машина появилась опутанной многими километрами проводов, уложенных жгутами толщиной в руку.

В то время, когда была реализована мысль шины CAN, управляющий и нагреватели сидений ими выключатель уже не нуждались в связи между собой при помощи какого-либо отдельного провода. Сейчас они смогут «» через единую автомобильную шину CAN, не преумножая электрических хитросплетений.

Что на самом деле потребуется — так это добавочные упрочнения программистов, каковые организуют сотрудничество всех устройств. В том-то и состоит вся революция: сложность физико-механическая уступила место сложности идейной и программной.

Внедрение шины CAN поставило перед программированием новые масштабные задачи, но вместе с ней в автопром пришло множество новых хороших сдвигов. Потребитель заметно победил в деньгах, автомобили стали намного легче, снизилась зависимость от резины и поставщиков меди, а основное, вся совокупность стала значительно более надежной, по причине того, что чем меньше проводов, тем меньше возможность обрывов.

Все перечисленные преимущества — это прогресс в чисто техническом замысле, но самый глубочайший эффект от этого новшества был сугубо идейным. Это совсем новый подход к обновлению и диагностике автомобиля ПО.

Машина, излечись!

Но главным основанием для разработки шины CAN была вовсе не экономия на километрах проводки. Дело в другом. К концу 1970-х годов были, наконец, совсем сформулированы технические требования, которые связаны с охраной внешней среды.

Национальная администрация безопасности перемещения на дорогах (NTHSA) совместно с Комитетом по воздушным ресурсам штата Калифорния создали методики для проверки эффективности автомобильных совокупностей понижения вредных выбросов в воздух. Эти директивные документы повлекли за собой стандартизацию протокола «бортовой диагностики» — OBD. на данный момент мы имеем дело с этим же протоколом, но уже второго поколения, обозначаемым OBD-II.

В соответствии с этим требованиям в целях самодиагностики все датчики двигателя должны быть связаны между собой при помощи шины CAN. При наличии таковой связи намерено выделенный ECU может постоянно смотреть за информационным потоком, вылавливая из шины аварийные сообщения в форме кодов OBD-II.

Взяв сообщение о какой-либо проблеме, данный ECU переформулирует его в алфавитно-цифровом коде и включает на торпеде лампочку «Check engine». На современных автомобилях подобная самопроверка выполняется непрерывно В течение всего, пока трудится двигатель.

В случае если у вас имеется портативный считыватель кодов (см. врезку «Цифровая диагностика»), вы имеете возможность залезть под торпеду со стороны водителя, подключиться к 16-контактному разъему вывода разрешённых и прочитать все коды неисправностей. Затем посмотрите в интернет, где с легкостью отыщите расшифровку этим кодам либо по крайней мере подсказку, что делать дальше.

Тот же самый разъем окажется весьма кстати, в случае если внезапно производитель найдёт какой-то глюк в софте вашего автомобиля либо придумает, как еще возможно оптимизировать его работу. Допустим, создали новый метод, снабжающий более мягкое переключение передач.

Сейчас задача модернизации всех уже реализованных машин вашей серии решается весьма легко — механик из дилерского центра подключает собственный компьютер к тому же самому разъему и скачивает в вашу сеть новые программы. А ведь в прошлые эры, до внедрения шины CAN, это означало бы физическую замену соответствующих контроллеров.

Цифровая диагностика: Управление для любителя

    Модуль Gopoint BT1. Начинающий Его разъем подключается к порту OBD-II и передает данные на любой находящийся поблизости гаджет класса Android либо Apple iOS. И вот тут начинается самая веселуха.

    Вы имеете возможность отслеживать температуры в различных блоках трансмиссии, давление в коллекторе, распределение моментов зажигания и другое. Помимо этого, посредством данной примочки вы имеете возможность расшифровать обстоятельство зажигания лампочки «Check engine», а позже решить — или вы ликвидируете недостаток самостоятельно (в случае если это всего лишь неплотное прилегание крышки бензобака), или же с этим недостатком придется все-таки ехать к автомеханику.

    Программатор на большую мощность компании Hypertech. Специалист Он подключается к порту данных, и вы имеете возможность самостоятельно повысить предельные обороты двигателя, подрегулировать моменты переключения передач, откалибровать спидометр и перестроить зажигания и моменты впрыска, добившись большей мощности.

    Повозившись с перепрограммированием, мы взяли достаточно противоречивые результаты. Само собой разумеется, калибровка спидометра ни при каких обстоятельствах не помешает, но в случае если в вашей машине нет турбонаддува, выигрыш в мощности будет скромным.

    Наряду с этим помните, что вмешательство в программную начинку автомобиля лишает вас гарантии. Так что будьте осмотрительнее.

Каждый любитель-самодельщик может забраться под торпеду собственной автомобили и отыскать в том месте разъем бортовой диагностики (OBD-II), что прямо ведет к загадочному подсознанию автомобиля. Приобретя эти недорогие устройства, вы имеете возможность отслеживать верную работу собственного автомобиля, а вдруг дерзнете, то и усовершенствовать ее.

А вдруг посмотреть за цифровой фасад?

На свете имеется много наглых умельцев, освоивших мастерство, как возможно перепрограммировать либо «хакнуть» свой автомобиль. Производители машин ненавидят такие забавы и, уличив вас, смогут лишить вас гарантии.

И все равно — согласитесь! — тяжело так как устоять перед соблазном залезть в коды, что-нибудь в том месте переписать и чуть-чуть поменять поведение автомобили. Если вы не специалист в компьютерном деле, мы все-таки не рекомендуем самостоятельно влезать в мозги собственного автомобиля — вы имеете возможность, например, свободно угробить двигатель.

И однако на рынке автомобильных аксессуаров вы отыщете множество примочек, дающих слово очень результативный диалог с автомобильной компьютерной сетью, в особенности если вы готовы все дать за выигрыш в скорости. В итоге, механики в мастерских, где ваяют «хотроды», уже лет десять с уверенностью перепрограммируют серийные двигатели, раскручивая их до невиданных мощностей. Но помните — в том месте все-таки трудятся специалисты.

Все как в сети: Апдейт

    Родстер и Система Iconic AC

Электронная начинка автомобили возможно очень изощренной и оптимизированной, но со временем количества перерабатываемой информации растут, и приходит момент, в то время, когда хорошо было бы ее чуть «апгрейдить».

Вероятнее, ваша машина с признательностью воспримет такую Ethernet-совокупность, как, скажем, VEEDIMS (именно она стоит в навороченном родстере Iconic AC). Совокупность VEEDIMS присваивает каждому электронному компоненту автомобили собственный IP-адрес, так что и через центральный, и через периферийные процессоры возможно прокачивать огромные количества информации.

Подсоедините любой гаджет с сотовой связью, и все сведенья возможно будет для анализа перекачать в «облачные структуры». Сейчас, чтобы обновить софт автомобили, не потребуется кроме того визит в дилерский центр — все апгрейды будут из сети.

Так что же мешает внедрению таковой совокупности? Наследие прошлого. Полное перепрограммирование обойдется в миллиарды.

И все равно автомобильный Ethernet уже прейдет скоро.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№113, март 2012).

Немыслимые приключения итальянцев в Российской Федерации


Записи по принципу Рандом:

самые интересные для Вас статьи, подобранные по важим запросам:

Метки:

Комментирование закрыто.