Не е тайна, че в нашия високотехнологичен век всеки иновативен инструмент, който се основава на електронния компонент, като се започне от мобилен телефони завършвайки със сателити, той съдържа много вътрешен "пълнеж", който контролира функционирането на устройството.
В много отношения това се отнася и за превозните средства или по-просто казано за колите. Съвременните автомобили са толкова натъпкани с електроника, че понякога се чудите защо всъщност шофьорът е тук.
Колко сигурна е автоматичната система?
Дали обаче всичко е толкова просто и безопасно, възможно ли е пълно доверие, чиято основна задача е да улесни процеса на шофиране на автомобил от шофьор? Отговорът е абсолютно двусмислен.
Може би някой ще се изненада от факта, че софтуерът на една съвременна машина се състои от редове код, които са около 2,5 пъти повече, отколкото в една от най-популярните компютърни операционни системи на нашето време - Windows 7.
Какъв извод може да се направи от това? Много просто - очевидно е, че при такова грандиозно количество данни могат да възникнат грешки, които впоследствие ще повлияят на неправилната работа на целия автомобил.
Като пример, нека вземем случай, който се случи с Toyota Prius. Няма да се задълбочаваме във всички тънкости на системата. автоматично управлениедвигател, ще отбележи само, че в случай на системна грешка, полупроводниците, вградени в инсталацията, прегряват и това води до факта, че колата може внезапно да спре. За да актуализирате цялата система, ще трябва да посетите сервизен център.
Производители на електрически автомобили
Най-популярният производител на електрически автомобили в света днес на практика използва по-усъвършенстван метод: можете да актуализирате системата дистанционно, като използвате безжична връзка. Но тук трябва внимателно да се вслушате в мнението на експертите, които почти единодушно твърдят, че този метод не е толкова безопасен, колкото може да изглежда първоначално. Защо?
Факт е, че в този случай добър хакер може да получи достъп до автоматизацията на автомобила с помощта на обикновен лаптоп. Светъл за товапотвърждение беше експериментът на компютърните специалисти Чарли Милър и Крис Валасек, който те демонстрираха на конференцията Black Hat. Хакерите моделираха хакване на автомобилна електроника и показаха до какво може да доведе това.
Добре, че това беше само научен пример и никой не пострада. След като набра скорост и достигна 80 км / ч, колата внезапно спря да реагира на команди, спирачките се отказаха напълно и когато натиснете педала на газта, колата се завъртя рязко надясно.
Най-удивителното нещо се случи след това: софтуерът, който причини щетите автоматична системаконтрол на колата, напуснал със светкавична скорост, така че външно всичко изглеждаше като инцидент. д
този експеримент на хакери показа, че не всичко е толкова перфектно в света на съвременната автомобилна електроника и производителите на автомобили все още имат много работа, за да представят оптималната комбинация от комфорт и безопасност при използване на електронни бордови системи на превозното средство.
В дизайна на автомобили, все повече и повече широко приложениенамерете електронни системи за управление. Извършване на диагностика на модерен автомобил без използване на инструменти за анализ на ефективността електронни системиуправлението може да не е достатъчно пълна информацияотносно техническото му състояние.
Диагностичните инструменти за определяне на техническото състояние на електронни системи за управление могат да бъдат разделени на три категории:
- стационарни (стендови) диагностични системи
- софтуер за бордова диагностика, който ви позволява да посочвате грешки със съответните кодове
- софтуер за бордова диагностика, който изисква специален допълнителен четец за достъп
Стендови диагностични системи
Тези системи не са свързани с бордовите електронни блокове за управление и следователно са независими от бордовата диагностична система на автомобила. Те обикновено диагностицират отделни двигателни механизми и системи за запалване, поради което често се наричат моторни тестери. Основните елементи на мотор-тестера са сензори, както и блок за обработка и показване на резултатите от измерванията на възприеманите сигнали. Сензорите и записващите устройства са свързани към кабели с помощта на щепсели и скоби.
Ориз. моторен тестер
Мотор-тестерите са базирани на компютри, имат клавиатура, дисплей, дискови устройства, CD-ROM устройство. Комплектът обикновено включва набор от свързващи проводници и кабели, стробоскоп и в някои случаи анализатор на отработените газове. Информацията се въвежда в компютър с помощта на подходящ анализатор, който съдържа аналогово-цифрови преобразуватели, компаратори, усилватели и други устройства за предварителна обработка на сигнали. Анализаторът се свързва към необходимите елементи на автомобила с помощта на комплект кабели, който представлява набор от проводници, свързани към отрицателните, положителните клеми на акумулатора и запалителната бобина, проводници за високо напрежение към запалителната бобина и запалителната свещ на първия цилиндър и в допълнение безконтактен датчик за ток при зареждане на акумулатора на автобуса, сензор за температура на маслото в двигателя (въведен вместо пръчката), сензор за вакуум във всмукателния колектор и др.
Основната част на моторния тестер е осцилоскоп, на екрана на който се появяват различни осцилограми, отразяващи режима на работа и техническо състояниетествани части и устройства на запалителната система. Оценката на сигнала, появяващ се на екрана на осцилоскопа, се основава на анализа на промените (при наличие на неизправности) в характера на електрическите процеси, протичащи във вериги с ниско и високо напрежение. По отделни части на изображението може да се прецени и работата на някои елементи от системите за захранване и запалване, а естеството на промяната позволява да се идентифицират причините за неизправностите.
Компютърът на моторния тестер обработва получената от двигателя информация и представя резултатите на дисплея или като разпечатка на принтер. Моторният тестер може да бъде доставен с комплект лазерни компактдискове с техническа информацияза различните модели автомобили, както и с инструкции към оператора за свързване на мотор-тестер към автомобила и за последователността на контролните операции.
Преди диагностика се въвеждат модела на автомобила, типа на двигателя, трансмисията, системата за запалване, впръскване на горивото и други параметри, характеризиращи обекта на диагностика. Моторните тестери са в състояние да диагностицират повечето автомобилни системи, включително стартиране, захранване, системи за запалване, оценка на компресията в цилиндрите, измерване на параметрите на енергийната система.
Съвременните моторни тестери могат да предоставят информация за състоянието на системата за запалване под формата на числа или осцилограма на процеса. Пример е мотор-тестер M3-2 (Беларус), с който можете да определите състоянието на двигателя (по развита мощност, баланс на мощността по цилиндри, относителна компресия), стартер, генератор, реле-регулатор, батерия, прекъсвач- разпределител, ел. проводници, запалване на свещи, ламбда сонда, инжектори на инжекционната система на бензинови двигатели, дизел горивна апаратура, измерете със стробоскоп момента на запалване при бензинови двигатели и впръскване при дизелови двигатели.
Тъй като автомобилната електроника става по-сложна, функционалността на стационарните системи се разширява, тъй като е необходимо да се диагностицира не само управлението на двигателя, но и спирачните системи, активното окачване и др.
Универсалността на компютърните моторни тестери се определя от техния софтуер. Много от тях работят в операционната система Windows, позната на повечето потребители.
Недостатъците на моторните тестери включват факта, че те са трудни за откриване на непостоянни повреди в сложни електронни системи, когато повреда в една система се проявява под формата на симптоми в други системи, които са функционално свързани с първата.
Софтуер за бордова диагностика, който позволява да се посочват кодове за грешки
Автомобилни софтуерни системи в повечето водещи страни по света от 80-те години на ХХ век. са снабдени с функция за четене на кодове за грешки с помощта на предупредителна лампа, например Check engine - проверете двигателя. Това е най-простият тип бордова диагностика, която се състои в условно присвояване на цифрови кодове на редица неизправности в електронната система за управление. Тези кодове, когато се появят съответните им грешки, се съхраняват в паметта на електронния блок за управление на системата. След определени манипулации, тези кодове могат да бъдат показани от контролна светлина под формата на поредица от дълги и къси импулси. След визуално отчитане на импулсите, тяхното значение може да бъде дешифрирано с помощта на специални таблици.
Ориз. Пример за поставяне на индикатора за проверка на двигателя (позиция 1)
Вграден софтуер за диагностика, който изисква специален допълнителен четец за достъп
Четенето на информация от такъв софтуер се извършва с помощта на специални устройства- скенери. Контролираните параметри и кодовете за грешки се четат директно от електронния блок за управление и се интерпретират от сервизни специалисти.
Скенерът или сканиращо устройство е преносим компютърен тестер, използван за диагностика на различни електронни системи за управление чрез четене на цифрова информация от диагностичния конектор на автомобила.
Скенерът, като правило, има малък LCD дисплей, така че преглеждането на данни върху него, дори с помощта на превъртане на рамката, не винаги е удобно. Обикновено е възможно да свържете скенера към компютър чрез сериен порт за пренос на данни. Специален софтуер ви позволява да преглеждате данни от скенера в таблична и графична форма на компютърен монитор, да ги запазвате и да създавате бази данни за обслужвани автомобили.
Ориз. Програмируем скенер DST-2M (Русия) без персонален компютър
Скенерите се различават по своята функционалност и гама от тествани превозни средства.
Най-широки възможности имат специализираните скенери, използвани за диагностика на автомобили само от една марка. Използването на такива скенери, поради тяхната тясна специализация, е ограничено до отделни автосервизни предприятия, обслужващи автомобили от конкретни модели. Скенерите, предназначени за диагностика на инжекционни системи и други механизми, възли и системи на автомобили от различни модели, станаха по-широко разпространени.
Има програми, които ви позволяват да въвеждате информация директно в компютъра през серийния порт от гнездото за диагностика на автомобила, като използвате съответния свързващ кабел. В този случай персоналният компютър изпълнява функциите на скенер, понякога се нарича компютърен скенер. Когато използвате персонален компютър, не е необходимо да имате комплект софтуерни касети за различни системии модели, тъй като капацитетът харддисккомпютърът ви позволява да съхранявате всички необходими данни и програми на него.
Системата за самодиагностика на автомобила по време на работа непрекъснато сравнява текущите стойности на сигналите с референтните стойности в паметта на електронния блок за управление. Освен това следи реакцията на изпълнителните механизми. Всякакви несъответствия между параметрите помежду си или спрямо референтните стойности се считат за неизправност, всяка от които има свой собствен код. Преди това системите за управление можеха да определят и запомнят 10-15 кода, съвременните системи съхраняват до няколкостотин кода, свързани не само с двигателя, но и с автоматична кутиясъоръжения, антиблокираща система(ABS), въздушни възглавници, климатроник и др.
В някои блокове за управление самодиагностиката ви позволява да регулирате момента на запалване, а при превозни средства без конвертор - да регулирате съдържанието на въглероден оксид в отработените газове. Освен това на модерни моделискенери се реализира т. нар. тестова диагностика: в определен момент се подават входни сигнали, последвани от проверка на сензорите и реакцията на изпълнителните механизми.
Скенерът проверява входните и изходните параметри на електрическите вериги и информира оператора за тяхната стойност. По този начин той само фиксира наличието или отсъствието на повреди във всеки възел, но не позволява да се определят причините за тях, които могат да бъдат много за едни и същи стойности на контролираните параметри.
Според метода на съхраняване на информация хардуерните скенери се разделят на касетни и програмируеми. За да вкарате скенера на касетата работно състояниеизисква касета с диагностичен кабел, който отговаря на модела на проверявания автомобил. Комплектът на такъв скенер се състои от три основни части: самия скенер, сменяеми касети и свързващи кабели, предназначени за свързване към диагностичния конектор на проверяваното превозно средство. Всяка касета е проектирана да работи със собствен тип контролен блок.
Ориз. Патронен скенер за диагностика на автомобили от една или определени марки
Програмируемите скенери нямат този недостатък. Тяхната вградена памет (Flash-памет) може да бъде многократно препрограмирана с помощта на персонален компютър. По-старите версии на софтуера могат да се актуализират онлайн или чрез компактдиск, доставен от производителя на автомобила или скенера. Такива скенери са добре пригодени за работа в автосервиз. Освен това те ви позволяват да диагностицирате системите на движещо се превозно средство.
По-информативни са скенерите, свързани към персонален компютър. Използва се адаптер за координиране на данните, получени от компютъра от контролния блок.
Ориз. Програмируем скенер с персонален компютър
Понастоящем най-разпространениполучиха скенери Bosch KST-500 и KST-520, използвани с персонален компютър, както и скенери DST-2, DST-10-Kf (Русия) и др.
Скенерите имат няколко режима на работа. В режим "Грешки" цифровите кодове на определена неизправност, съхранени в паметта на блока за управление на автомобила, се показват на екрана. Режимът "Параметри" ви позволява да оцените работата на двигателя, когато автомобилът се движи: напрежение в бордовата мрежа, детонация, скорост на коляновия вал, състав на сместа, скорост и др. За да видите промените в параметрите на работа на двигателя в динамика, е предвиден режимът "Получаване на данни". Някои скенери, като KST-520, за наблюдение на работата на системата за впръскване и други системи на автомобила в динамика, могат да показват графично представяне на сигналите на екрана, т.е. позволяват визуалното им наблюдение. Възможностите на скенерите при проверка на системата за впръскване на конкретно превозно средство се определят от диагностичните функции на контролния блок на това превозно средство, но като правило всички скенери четат и изтриват кодове за грешки, показват цифрови параметри в реално време и могат задейства някои изпълнителни механизми (инжектори, релета, соленоиди).
Скенерът се свързва чрез специален конектор на автомобила към определен контролен блок или електронната система като цяло.
До 2000 г. повечето автомобили бяха оборудвани с диагностични конектори с различен брой и разположение на щифтовете, което не позволяваше използването на универсални скенери за извличане на информация. Поради това през 2000 г. повечето производители Превозно средствоПриет е стандартът OBD-II за оборудване на електронни системи за управление. Изискванията на този стандарт включват:
- стандартен диагностичен конектор
- стандартно местоположение на диагностичния конектор
- стандартен комуникационен протокол между скенера и автомобила бордова системадиагностика
- стандартен списък с кодове за грешки
- запазване на стойностите на параметрите в паметта на електронния блок за управление на рамката, когато се появи код за грешка („замразена“ рамка)
- мониторинг чрез бордови инструменти за диагностика на елементи, чиято повреда може да доведе до увеличаване на токсичните емисии в околната среда
- достъп както до специализирани, така и до универсални скенери до кодове за грешки, параметри, "замразени" кадри, процедури за тестване и др.
- единен списък с термини, съкращения, определения, използвани за елементи на електронни системи на автомобил и кодове за грешки
Илюстрацията показва 16-пиновия диагностичен конектор, който е стандартен за превозни средства, съвместими с OBD-II.
Ориз. Стандартен диагностичен конектор
Диагностичният конектор се намира в купето (обикновено под табло) и осигурява достъп до системни данни. Всеки скенер може да бъде свързан към този конектор.
Четене на диагностични кодове
Кодовете за грешки могат да се четат по два начина. Първият (за системи за самодиагностика, които вече са нещо от миналото) - с LED сонда, свързана към диагностичния конектор, или с помощта на диагностична контролна лампа. Кодовете се дешифрират с помощта на вече споменатите таблици, които са част от експлоатационните документи на автомобила. Вторият, модерен, начин е да получавате кодове със скенер. По правило тези устройства не само извличат кодове за грешки, но и ги дешифрират.
За да предупреди водача за неизправност на електронната система за управление, арматурното табло има контролна лампа. След включване на запалването на изправна кола лампата гори 3 ... 10 s и след това трябва да изгасне. Ако лампата не изгасне, това показва неизправност на системата за управление и тази система трябва да се провери за определени кодове. Според изискванията нормативни документиСъгласно безопасността на движението в някои страни, автомобил с активни кодове за грешки на определени електронни системи за управление не може да работи.
Кодовете за грешки понякога условно се разделят на "бавни" и "бързи".
Помислете за "бавни" кодове. Ако бъде открита неизправност, нейният код се съхранява в паметта и съответната контролна лампа светва на арматурното табло. Можете да разберете кой код е това по един от следните начини (в зависимост от конкретната версия на контролния блок):
- чете информация от светодиода на корпуса на контролния блок, който периодично мига и изгасва
- свържете определени клеми на диагностичния конектор с проводник или окъсете определена клема на конектора към маса и включете запалването, след което контролната лампа ще мига периодично, предавайки информация за кода на грешката
- свържете светодиод или аналогов волтметър към определени контакти на диагностичния конектор и чрез мигане на светодиода (или колебания на стрелката на волтметъра) получете информация за кода за грешка
Тъй като "бавните" кодове са предназначени за визуално четене, тяхната честота на предаване е много ниска (около 1 Hz), количеството на предаваната информация е малко.
Кодовете обикновено се издават под формата на повтарящи се последователности от светкавици. Кодът съдържа няколко цифри, чието семантично значение след това се дешифрира според таблицата за неизправности, която е част от експлоатационните документи на автомобила. Дългите мигания (1,5-2,5 s) предават старшата (първата) цифра на кода, късите (0,5-0,6 s) - младшата (втора) цифра.
Пример за показване на код 1-3-1-2, съответстващ на неизправност на електронната инжекционна дюза на първия цилиндър на двигателя Hyundai, е показан на фигурата:
Ориз. Пример за показване на код за грешка
След откриване на неизправност, тя се локализира чрез последователна проверка на онези елементи от електронната система за управление, които са в електрическа верига, отговорен за генерирането на прочетения код (сензори, конектори, окабеляване и др.).
"Бавните" кодове са прости, надеждни, не изискват скъпо диагностично оборудване, но не са много информативни.
„Бързите кодове” осигуряват избор на голямо количество информация от паметта на електронния блок за управление чрез сериен интерфейс. Този интерфейс и диагностичният конектор се използват както за тестване и настройка на автомобила във фабриката, така и за диагностика.
Една от функциите, изпълнявани от скенерите, е да проверяват сензорния сигнал за рационалност, т.е. за съответствие с необходимите (стандартни) сигнали. Сензорът може да е повреден и да изпраща неправилна информация към контролния блок. Ако програмата на управляващия блок не предвижда проверка на сигнала на сензора за рационалност, тогава алгоритмите за управление се изпълняват в тях, като се използва неправилна информация за сензора. Това ще изчисли неправилно важни изходни параметри, като момента на запалване и продължителността на импулса за освобождаване на инжектора, което ще доведе до влошаване на характеристиките на шофиране на автомобила, двигателят може да спре след стартиране и т.н. Въпреки това, докато неправилният сигнал от сензора е в нормалните граници в количествено отношение, в паметта на електронния блок няма да се записват кодове за грешка и неизправността няма да бъде индикирана по никакъв начин.
За откриване на неизправност се изпълнява функцията за деактивиране на "подозрителния" сензор. След това електронният блок ще запише кода на грешката в паметта и ще промени сигнала от сензора на изчислената (резервна) стойност. Например, когато сензорът е изключен масов потоквъздух, неговият сигнал се заменя с резервен сигнал, изчислен от позицията дроселна клапаи оборотите на двигателя. Ако след изключване на „подозрителния“ сензор работата на двигателя се подобри, това означава, че сензорът е повреден.
В съвременните блокове за управление, тъй като софтуерът се подобрява, става възможно да се открият такива неизправности. Това е т. нар. тест за рационалност и правилно функциониране, който се прилага в борда диагностични системивторо поколение (OBD-II). Това се състои в това, че текущите стойности на сигналите от всички сензори се проверяват постоянно за съответствие едно към едно със стандартните сигнали за даден режим на работа на двигателя. Номиналните стойности на сигналите се съхраняват в постоянната памет на микропроцесора на електронния блок.
За удобство при измерване на входните и изходните сигнали на електронния контролен блок се използва сигнален сплитер. Това е набор от кабели и конектори, свързани между електронния блок за управление и кабелната система за достъп до входни и изходни сигнали. Сплитерът включва пач панел за свързване на инструментариума към всяка верига на снопа.
Ориз. Разклонител на сигнала RS-2 (Русия)
Работата на отделните сензори може да се симулира със специален сензорен симулатор, например тип ID-4. Той е предназначен да симулира изходното напрежение на потенциометрични и резистивни сензори на електронната система за управление на инжекционни двигатели. Този симулатор ви позволява да симулирате сигнала на сензора за положение на дросела, потенциометъра за регулиране на въглероден окис, сензори за налягане във всмукателния колектор, атмосферно налягане, масов въздушен поток и други сензори. Кабелите, включени в симулатора, ви позволяват да се свързвате към различни видове конектори.
Ориз. Сензорен симулатор ID-4 (Русия)
Изтриване на кодове за проблеми
След ремонт всички кодове трябва да бъдат изтрити от паметта на блока за управление, в противен случай блокът ще ги вземе погрешно предвид при последващо управление на системите на автомобила.
Има три метода за изтриване (изтриване) на кодове за грешка:
- Изтриване на кодове по команда от скенер, свързан към диагностичната букса. При някои ранни модели превозни средства тази процедура не е възможна, защото не се поддържа от контролния блок. Този метод е най-предпочитаният и препоръчван от производителите.
- Ако няма скенер или електронното устройство не поддържа изтриване на кодове със скенер, изключете захранването на устройството, като премахнете съответния предпазител. Заедно с кодовете за грешки информацията за адаптивно управление също ще бъде изтрита от паметта на устройството.
- Изключване от "масата" на автобуса батерия. Трябва да се има предвид, че в този случай заедно с кодовете се изтрива и друга информация (настройване на часа на електронния часовник, радиокодове и др.).
В ерата на високите технологични идеи няма нищо изненадващо във факта, че постоянно се пускат различни интелигентни програми, които могат да помогнат на човек в работата му, свързана с различни сфери на дейност. Пътят на автомобилистите, за които са измислени полезни комунални услуги, не беше изключение. Трябва да се отбележи, че днес един обикновен смартфон може да замени опитен съветник, а безплатните програми и различни услуги ще ви помогнат да създадете важни бележки, да оптимизирате разходите и т.н.
Видеото показва как правилно да използвате таблет или телефон в кола:
Компютри, лаптопи, смартфони и полезни програми за тях
Преди около десет години хората само мечтаеха за такава възможност като компютър в кола. По това време беше възможно да си представим интелигентно устройство, което върши почти половината работа вместо драйвера, но най-много приличаше фентъзи филм. Тогавашните шофьори не знаеха, че интелигентният компютър може да навигира чрез специални програми, да проверява независимо двигателя чрез OBD2 конектора, да наблюдава и дори да води специален дневник, в който са изброени всички пътувания на водача.
Първоначално ролята на такъв помощник се изпълняваше от обемисти компютри, след това лаптопи - леки и продуктивни. Но тези цифрови асистенти станаха ненужни с пускането на пазара на смартфони и таблети.
Днес смартфоните и таблетите с програми за автомобилистите са толкова обичайни, колкото или. Едновременно с огромния пазар на удобни мобилни устройства започнаха да се развиват и други сегменти, не по-малко важни и също предназначени за собствениците на "железни коне" - различни полезни приложения за автомобилистите, така наречените онлайн програми. В нашата епоха, въпреки масата полезни функции, които производителите на автомобили предоставят, мобилните програми и онлайн услугите са необходими повече от всякога. Опитахме се да намерим в тази статия най-полезните и правилните инструментиза автомобилиста, без да пренебрегваме различни платени и безплатни навигационни приложения и програми, както и услуги, които могат да решат сложни проблеми.
Не е тайна, че една кола, особено у нас, винаги е била трудна за поддръжка. Да, не е лукс, а средство за придвижване, но тази фраза е измислена от американците, които имат друго виждане за нещата. У нас понякога любимият ни „железен кон“ отнема повече от луксозен предмет. При такава уникална ситуация ние, автомобилистите, трябва да сме благодарни на специалистите, работещи в автосервизите, които дърпат и дърпат пари от портфейла на наивен шофьор, стигнал до тях; служители изяли куче в тема свързана с качеството на бензина и добавките в него и др.
Изглежда, че можете да следите всички разходи, ако се съберете и започнете да живеете като практичен германец. Но не всеки руснак успява в това и ако не бяха полезни приложения и програми, като счетоводител на разходите за гориво или програма за оценка на разходите за собственост на автомобила, нашите шофьори щяха да имат трудности.
Горивомери и полезни сайтове
Видеото показва как да контролирате разхода на гориво с помощта на GPS GLONASS:
Тези програми са абсолютно безплатни и днес принадлежат на прости инструментиспестяване на водача от стрес и постоянни главоболия. Вместо автомобилист, те ще проследяват константите и ще дават отчет за свършената работа. Програмата Fuel Manager е достатъчно проста, за да започнете, като зададете точка на прекъсване или редовно зареждате гориво до пълен резервоар. Можете да го направите по различен начин. Забележете момента, в който светва лампичката, което показва, че горивото е на привършване.
Fuel Manager не е единствената подобна програма. Друго, не по-малко популярно приложение е "Горивомерът", който е предназначен да изчислява средния разход въз основа на всякакви показатели. В допълнение към факта, че програмата запазва информация за изразходваното гориво, тя също така ви позволява едновременно да зададете напомняне - помощна програма, която е обвързана с пробега на автомобила. Например, по този начин ще бъде възможно да се програмира напомняне, че е дошло времето за смяна на маслото, тъй като колата вече е „изорана“ 10 хиляди км.
Други програми, в сравнение с обикновените индикатори за гориво, се различават по набор от големи функции. Например, такива популярни програми като My Machine или Beepster вече са проектирани да отчитат изчерпателно разходите, свързани с периодичната поддръжка и. Тези програми също ви позволяват да задавате напомняния. Основната задача на такива цифрови тетрадки е да изчислят условната цена на 1 км пътуване. В допълнение, тези програми напомнят на водача за важни сервизни процедури, като спирачни накладки.
Видео преглед на приложението Fuel Manager:
Мобилните помощни програми също са прикрепени към уеб сървърите, за да улеснят поддръжката на автомобила. По-специално, сървър като drivernotes.net дава възможност, в допълнение към основните функции, да се получат данни за разходите за обслужване на определен модел автомобил от всички собственици, което е полезно в процеса.
Друг сайт, наречен cars.auto.ru, ще ви помогне бързо да намерите всяка реклама за продажба или покупка на автомобил. Водачът получава достъп до тази сервизна програма както през браузъра, така и през мобилното приложение. Търсенето на обяви е много лесно, тъй като те се отварят, ако въведете марка, година на производство или други параметри в търсенето. Сайтът предоставя и възможност за получаване на контакти на собственик или клиент.
Популярният и популяризиран портал avito.ru, незабавно и чрез телепортиране, както показва рекламата, наред с други неща, предлага търсене на продавачи / купувачи. Интересното е, че този ресурс има много удобна мобилна програма за Android.
Друга услуга се нарича „От ръка на ръка“ и също има свой представител в мобилните програми на Google Play.
Трябва да се отбележи, че при търсене на автомобили не е необходимо човек да препраща към няколко сайта. Достатъчно е да използвате услугите на някой агрегатор, например auto.yandex.ru. Този ресурс предлага освен клиентската програма и отлично оптимизирана мобилна версиясайт. " железни коне"тук можете да изберете според различни параметри, включително такива двусмислени като" семеен автомобил за селски разходки. И това не е всичко. Услугата ви позволява да проследявате промените в цените. Между другото, сайт, подобен на този bezrulya.ru, се различава от аналозите по удобна функция, модели автомобили.
Ако преди беше на мода да се общува с приятели чрез SMS, днес това е в миналото. Социалните мрежи и специални програмипозволяват да го направите много по-бързо и да получите повече комфорт.
Интересното е, че по едно време имаше популярни приложения, които съдържаха голям бройтака наречените полезни точки. Те бяха показани на картата и включваха не само места за монтаж на гуми, автосервизи, но и бистра, хотели и дори забележителности на определен град или държава. Днес такава информация е мигрирала към страниците на навигационни програми като Yandex. Полезно в това отношение и Google, и същото "City Guide", и други програми.
Видео преглед на полезно приложение за автомобилистите - "Паркиране":
Бих искал да отбележа, че услугите, които ви позволяват да намерите не само най-близката бензиностанция, но и техните цени на горивото, все още пазят „имение“. Една такава програма, която се уважава от шофьорите, е Multifuel. Тази услуга представлява интерфейс за търсене, както и карта с бензиностанции, която периодично се актуализира от базата данни на бензиностанциите. Това включва информация за наличието на тоалетни, кафенета и др. Данните могат да се актуализират и от потребителите на портала multigo.ru. Тук можете не само да получавате необходимата информация, но също така правете промени чрез приложението, ако се регистрирате като потребител.
Можете също да покажете местоположението си на картата. Това се прави от специална услуга Google Plus. Тя ви позволява да прикачите тагове за местоположение към снимки или публикации в социални мрежи като Facebook и VKontakte. Въпреки че не е единственият, който прави това.
Има специални услуги, които показват координатите на водача или дори неговия маршрут в режим на живо. Тези услуги включват безплатната програма Glympse. Програмата ще ви позволи да отворите местоположението си за определен период от време, например докато стигнете до мястото на срещата. Това става чрез изпращане на линк до приятел или познат, следвайки който на картата можете да видите вашето местоположение или маршрут.
Струва си да се отбележи, че е по-добре да обвържете някои важни въпроси не с определено време, а с определена точка в пространството. Например, когато шофирате близо до магазин, не забравяйте да купите хляб. Така че се свързва един вид „напомняне“, когато колата минава покрай магазина. Повечето мобилни приложения съдържат много полезни опции, за което напомнянето за местоположение е единствената целева функция. Въпреки че има по-усъвършенствани приложения като "Напомняне на карта". Програмата е абсолютно безплатна и позволява, освен създаване и съхраняване на бележки, да изтеглите придружаваща карта на вашия телефон.
Различни планировчици могат да бъдат приписани на едни и същи програми. Например Remember The milk има напомняне за място. Но за да го използвате, трябва да се свържете с платената версия на продукта.
Що се отнася до онлайн картите, те могат да се използват за диагностика на пътните условия. За много шофьори отдавна не е тайна, че поемат рискове всяка минута, докато шофират руски пътищасъсипете окачването на колата си. Самите пътни служби уведомяват незабавно водача за възникване различни местапътни препятствия нямат време или не желаят. Но услугата RosYama няма да даде време на пътните строители да се отпуснат, защото на този портал винаги можете да оставите изявление за проблеми. Ще бъде достатъчно да качите размерите на ямата, координатите и снимките на сайта. Единственото жалко е, че тази услуга няма мобилни клиенти.
Почти всички услуги, които помагат за намиране на място за паркиране, трябва да бъдат класифицирани като инструменти, базирани на GPS методи. Но в много столични райони и главни градовеРусия за неправилно паркиран автомобил и дефицит свободни местатози проблем се прехвърля в категорията на глобалните. За да се реши този проблем, беше изобретена програма, наречена "Паркиране в Москва".
Видео преглед на мобилното приложение "Паркиране в Москва":
Що се отнася до другите градове, за тях можете да използвате схемите, показани на картите на OpenStreetMap или други портали за картографиране. Има и специални бази данни, като Parkopedia, където има клиентски приложения за почти всички мобилни платформи.
Глоби и справочник в дигитален вариант
Програмата, наречена "2014", заслужава специално внимание. Той е специално създаден за онези шофьори, които имат малко познания за правилата за движение. И честно казано, кой ги знае наизуст днес? Шофьорският опит на нашия шофьор се изковава не от познаването на правилата за движение, а от практиката на преминаване определени ситуации. С други думи, всеки знае, че е невъзможно да се мине на "червен светофар". Но каква глоба ще трябва да платите за това, знаят един-два процента от шофьорите.
Ако по-ранните шофьори периодично закупуваха нови версии на хартия и съхраняваха цялата тази отпадъчна хартия в жабката, която вече е тясна при някои модели автомобили, днес самата програма автоматично ще изтегли актуализации. В допълнение към програмата "Наказания на правилата за движение 2014", програмата "Наръчник на правилата за движение" извършва подобни действия.
Сега за тези опции, които са известни. Така се оказва, че сега не е необходимо да го купувате, за да записвате пътната ситуация. Могат да се изпълняват всички функции на най-готиния DVR безплатна програмаинсталиран на обикновен смартфон. Да, не се чудете! Такива приложения например включват DailyRoads Voyager. Подобно на стандартен DVR, тази опция ще ви позволи да записвате клипове в цикличен ред. И когато паметта се запълни, предишните видео файлове се изтриват автоматично. Това е всичко.
В случай на авария
Програма, наречена "Напомняне при инцидент", ще помогне и за нестандартни ситуации, които могат да възникнат на пътя. Тази програма дава полезни съветикакво трябва да направи водачът в конкретен случай. Но за съжаление, освен съвети, макар и разумни, помощната програма няма да може да помогне с нищо друго. Така че никой не е отменил спазването на безопасен стил на шофиране.
09.04.2010 Юрген Месингер
Когато купите следващата си кола, тя вече ще има 100 милиона реда код и вероятно трябва да помислите за трудностите, свързани със създаването на такива бордови софтуерни системи и новите възможности, които те отварят в автомобилната индустрия.
Първите електронни системи се появяват в автомобилите още през 60-те години и благодарение на това индустрията се променя сериозно - днес електрониката и особено софтуерът са основните източници на иновации. Софтуерът подобрява надеждността с активни и пасивна безопасносткато антиблокираща спирачна системаи електронна система стабилност на валутния курс(ESC). Освен това днес има постепенно интегриране на битовата електроника в автомобилите.
Автомобилният софтуер е много надежден, с честота на отказ от по-малко от един отказ на милион операции годишно. Повечето хора дори не осъзнават колко автомобилни характеристикиднес се управляват от софтуер, но е малко вероятно да сте чували за син екран в кола, въпреки че това е нещо обичайно за компютър.
Сега всяка кола има няколко електронни блока за управление (electronic control unit, ECU), свързани помежду си чрез вътрешномашинна мрежа. Тези блокове комуникират чрез стандартни шинни архитектури като контролерна мрежа (CAN), медийно-ориентиран системен транспорт (MOST), FlexRay и локална мрежа за свързване (LIN). В сравнение с Ethernet, който се използва широко за компютърна комуникация, тези шини са по-бавни - в автомобилите количеството изпратена информация е малко, но трябва да се обработи за няколко милисекунди. Увеличаването на броя на ECU, които могат да бъдат свързани, води до необходимостта от по-сложни вътрешномашинни мрежови структури, изискващи специфични електрически и електронни архитектури. Основните разлики между автомобилния софтуер и други видове софтуер:
- надеждност:автомобилните софтуерни системи трябва да работят изключително надеждно в сложна мрежа от ECU през целия живот на превозното средство;
- функционална безопасност:изискват функции като антиблокираща спирачна система и ESC ъптайм, което определя високите изисквания към процесите на разработка на софтуер и към самите програми;
- работа в реално време:бързата реакция (от микросекунди до милисекунди) на външни събития изисква оптимизирани операционни системи и специална софтуерна архитектура;
- минимална консумация на ресурси:всяко добавяне на изчислителни ресурси или памет увеличава цената на продуктите, което при милиони копия води до много пари;
- здрава архитектура:автомобилният софтуер трябва да издържа на изкривяване на сигнала и да поддържа електромагнитна съвместимост;
- електронно-механично управление със затворен контур.
Трябва да се има предвид, че рестартирането по време на работа е неприемливо за повечето ECU.
Процеси и технологии
Докато в ранните дни на автомобилния софтуер един разработчик можеше да го контролира, това вече не е възможно.
През 70-те разработчиците на автомобилен софтуер започнаха да използват асемблер, а C стана основният език през 90-те. През последното десетилетие Robert Bosch и други доставчици автомобилни компонентизапочва да разработва софтуер, базиран на модели, използвайки ASCET (Инструменти за усъвършенствано моделиране и управление) и Mathlab/Simulink.
Системите за шини като CAN МОГАТ да добавят много софтуерна сложност, тъй като позволяват взаимодействие между програмите на различни ECU. При луксозните автомобили сложна мрежа сега свързва до 80 ECU с общо до 100 милиона реда код. Тъй като софтуерът става все по-сложен, има нужда от подобряване на инженерните методи и съответно индустрията днес предлага паралелни организационни и технически процеси за разработка на софтуер. Bosch има дълга история на разработване на базата на инженерни и контролни процеси, съвместими с CMMI ниво 3, а инженерното му подразделение в Индия вече е постигнало ниво 5.
Разработката, базирана на процеси и архитектура, също е необходимо условиеефективен аутсорсинг - Бош започна да възлага част от разработките в началото на 90-те години. Днес работата по софтуера се извършва от няколко географски разпръснати подразделения, което се оказа много полезно за бизнеса, например над 6000 инженери сега работят в клон, разположен в Индия.
Управление на двигателя
Предизвикателството за намаляване на разхода на гориво и емисиите вредни веществастимулира дейности за подобряване на задвижването, например спазването на международните разпоредби за емисии изисква спазване на гарантирано време за впръскване на гориво и запалване. Освен това честотата на инжекциите се е увеличила значително - модерно дизелови системиможе да впръсква капки гориво, по-малки от глава на карфица, до седем пъти на цикъл, което е 420 пъти в секунда за четирицилиндров двигателвъртящи се с 1800 оборота в минута. Това изисква много сложни контролни алгоритми и софтуерни функции за минимизиране на отклоненията.
Необходимостта от намаляване на емисиите на CO2 доведе до различни технологии за шофиране – в допълнение към конвенционални двигатели вътрешно горенес течение на времето значителен пазарен дял ще принадлежи на хибридните системи и електрическите двигатели. Потреблението на алтернативни горива също ще се увеличи, а софтуерът ще бъде ключът към внедряването на тези технологии.
Модул за управление на двигателя - основата на управлението на трансмисията автомобили. Съвременните модули съдържат над 2 MB вградена флаш памет, работят на тактова честота до 160 MHz, изпълняват програми до 300 хиляди реда код.
Доставчиците на автомобилни системи често продават повече продукти от всеки отделен автомобилен производител. През 2008 г. една от най-големите автомобилни компании е продала около 9 милиона превозни средства за глобално производство от 65 милиона, докато продажбите на доставчиците на софтуерни системи са много по-високи. В резултат на това доставчиците на системи повече възможностиза да се постигнат икономии от мащаба, необходими за широкомащабно разработване на софтуер.
Стандартизация
По правило софтуерните системи за автомобили се разработват, като се вземат предвид спецификите на конкретното ECU - софтуерът е тясно свързан със съответния хардуер. С увеличаването на броя на автомобилните ECU, повторното използване на софтуера става все по-важно и това изисква стандартизация.
През 2003 г. водещи автомобилни производители и доставчици създадоха общността Automotive Open System Architecture (Autosar, www.autosar.org), за да разработят единен глобален стандарт и свързани технологии. Днес Autosar има над 150 членове и това партньорство разработва ECU архитектурата, основния софтуер, методологията и стандартизираните интерфейси за приложен софтуер. Партньорството насърчава разработването на независими от хардуера компоненти, което позволява на автомобилните производители и доставчиците да споделят и използват повторно софтуер в различни ECU.
Архитектурата на Autosar ECU има няколко нива на абстракция, които отделят софтуера от хардуер(виж снимката). На най-високо ниво е приложният софтуер, който изпълнява всички функции на приложението. Следва основният софтуер, който осигурява необходимата абстракция от хардуера, подобно на операционна система за компютър. Средата за изпълнение в реално време (Autosar Runtime Environment, RTE) осигурява всички взаимодействия както в ECU, така и между тях. Методологията на Autosar включва шаблони и формати за обмен, използвани за описание, конфигуриране и генериране на инфраструктура.
Днес електрониката представлява около 80% от функционалните иновации в автомобилната индустрия, а софтуерът е ключът към повечето от тях. Тъй като софтуерът става все по-значима част от цената на хардуера, бизнес моделите започват да вземат предвид необходимостта от повторно използване и споделяне на софтуер.
Високоскоростните шини като Ethernet все повече се използват в автомобилната индустрия днес за поддържане на комуникацията между ECU и разработването на нови функции, особено в областта на безопасността. Информацията от различни източници се анализира и консолидира, за да формира цялостен модел на околната среда, което позволява разработването на нови функции, които подпомагат водача в критични ситуации. Например, ако вниманието на водача е разсеяно от пътник, приложението може да установи, че колата отпред намалява и да предупреди водача за това, или самостоятелно да натисне спирачка. Водачът никога няма да разбере за съществуването на такъв софтуер, докато не възникне опасна ситуация.
В автомобилната индустрия днес е назряла друга софтуерна революция - мултимедията и потребителската електроника започват да се използват все по-широко. Автомобилите ще бъдат свързани към интернет и към всички видове мобилни и домашни устройства, с непрекъснато нарастващ дял на безплатни софтуерни решения.
Изправяне пред реалностите инженерна индустрия, повечето разработчици на софтуер не могат да се справят - продуктите, с които трябва да работите, са много тясно специализирани. Това не е за вас създаването на програми за интернет потребители, компютри и дори мобилни приложения, и затова начинаещите се чувстват като Томас от филма "Бегащият в лабиринта". Изгледайте около 50 секунди от трейлъра и ще разберете какъв шок изпитват тези, които за първи път се занимават с разработка на софтуер за автомобили.
Всичко, което имате, са много термини и инструменти, за които нямате представа. Когато по време на интервю в автомобилна компания попитах какво IDE използват, интервюиращият не хареса въпроса ми, меко казано. Свикнал съм с Visual Studio и наивно се надявах, че нещо подобно ще е необходимо тук за разработка на вграден софтуер. Нямах представа какво ме очаква! Просто море от малки и сериозни (по отношение на сложността) инструменти, които се нуждаеха от друга жертва.
И когато става въпрос за разработване на софтуер за автомобили, инструментите в никакъв случай не са единственият проблем. Почти невъзможно е да се намери литература за начинаещи или просто образователни материали относно библиотеките или архитектурата на съответните програми. Терминът " урок” и изобщо не звучи подходящо, защото автомобилната индустрия е много затворена общност. И едва ли можете да го наречете общност, защото при такава конкуренция никой не трябва да предполага как създавате тази или онази програма. За да научите поне нещо за отделните инструменти и механизми на този сегмент от програмирането, можете да се запишете за непосилно скъпи курсове, но вашата компания трябва да е готова да плати значителна сума и ще отнеме поне няколко седмици, за да получите опита, който имате нужда сега. Жалко е, че е толкова трудно да се разберат спецификите на програмирането за автомобилната индустрия и затова реших да посветя статията си на тази тема.
Тъй като трябваше да превключвам напред и назад между уеб/настолни приложения и вградена разработка, имах познания от първа ръка за предизвикателствата, пред които са изправени начинаещите, занимаващи се основно с първия блок от продукти. Подобни трудности възникват и за програмисти, които никога не са се сблъсквали със спецификата на автомобилната индустрия.
В тази и следващата статия бих искал да говоря за това как работи автомобилният фърмуер, както и да надникна в дълбините на екзотичната архитектура на вградените приложения.
Какви теми ще разгледаме?
- Как фърмуерът подобрява производителността на автомобила?
- Как вградените приложения ви позволяват да управлявате кола?
- Какви са типичните ограничения на процесора?
- Как се осъществява процесът на непрекъсната обработка на данните от сензорите благодарение на вградените програми?
- Как е структуриран този софтуер и как отделните приложения взаимодействат помежду си, за да контролират автомобила?
Можете да гледате видеоклип за разработването на електронна система за управление. Между другото, аз също съм работил в този екип.
Този модел се управлява частично от софтуер. Отчасти означава, че специализираният софтуер помага само на водача, но той има пълен контрол над системата.
Да предположим, че искаме да създадем напълно електронна кормилна система, при която воланът не е директно свързан с колелата. Вместо това сензорът измерва ъгъла на завиване и изпраща получените данни към нашата програма. В автомобилната терминология това е серво. Няма да повярвате, но благодарение на Nissan на пазара вече се появи модел със серво задвижване.
Софтуерът се захранва от малък процесор или, по-точно, микроконтролер, свързан към сензора чрез мрежа.
Когато водачът завърти волана, благодарение на сензор, който постоянно предава информация за текущия ъгъл на завъртане, софтуерът получава съответния сигнал. Например, ако водачът завърти волана на 90° надясно, за секунда сигналът от сензора се обработва по следния принцип:
Освен това софтуерът контролира и работата на електрическия мотор, който движи рейката отляво надясно и в обратна посока, което означава, че ъгълът на въртене на предните колела на автомобила се променя. Съответно софтуерът може да насочва машината наляво или надясно. Комуникацията между микроконтролера, който управлява софтуера, и електрическия мотор се осигурява от електронния блок за управление (ECU), който включва самия микроконтролер и усилвателя на мощността, който регулира захранващата система на двигателя. По този начин нашата програма променя захранването с ток в двигателя и позицията скоростна рейкапромени в правилната посока.
Електронен блок за управление (ECU)
При условие, че фърмуерът работи правилно, когато завъртите волана, позицията на багажника се променя почти моментално.
Волан - син, кормилна рейка- розово (прибл.)
Става ясно, че дори обработката на информация тук не се подчинява нито на логиката на събитийно-ориентираното програмиране, какъвто е случаят с обичайните приложения на графичния потребителски интерфейс, нито на законите на пакетните файлове. Вместо това е необходима непрекъсната, навременна обработка на входящите данни. Ако програмата анализира данните от сензора твърде дълго, кормилната рейка и предните колела на автомобила ще се движат със закъснение и водачът ще забележи това. Най-вероятно в екстремна ситуация това ще доведе до загуба на контрол над автомобила., например, когато завъртите волана, за да избегнете препятствие, машината няма да реагира веднага на маневрата. Тази специфика повишава изискванията за времето на програмите за автомобили, особено ако вземете предвид ограничената производителност на процесора на стандартните електронни блокове за управление.
В продължението на поредицата ще разгледаме софтуерната архитектура, която ни позволява да елиминираме идентифицираните проблеми и се надяваме, че с помощта на тези материали начинаещите разработчици на вградени приложения за автомобили ще се научат много по-бързо. основни принципиработещи в тази област.
