Ne paslaptis, kad mūsų aukštųjų technologijų amžiuje kiekvienas inovatyvus produktas, kurio veikimas pagrįstas elektroniniu komponentu, pradedant nuo Mobilusis telefonas ir baigiant palydovais, jame yra daug vidinio „užpildymo“, kuris kontroliuoja įrenginio veikimo procesus.
Daugeliu atžvilgių tai taikoma ir transporto priemonėms arba, paprasčiau tariant, automobiliams. Šiuolaikiniai automobiliai taip prikimšti elektronikos, kad kartais susimąstai, kodėl čia vairuotojas.
Kiek saugi automatinė sistema?
Tačiau ar viskas taip paprasta ir saugu, ar galima visiškai pasitikėti automobiliu, kurio pagrindinė užduotis – palengvinti vairuotojo automobilio vairavimą? Atsakymas visiškai neaiškus.
Galbūt ką nors nustebins faktas, kad šiuolaikinio įrenginio programinė įranga susideda iš kodo eilučių, kurių yra maždaug 2,5 karto daugiau nei vienoje populiariausių šių laikų kompiuterių operacinių sistemų – „Windows 7“.
Kokią išvadą iš to galima padaryti? Labai paprasta – akivaizdu, kad turint tokį didžiulį duomenų kiekį gali atsirasti klaidų, kurios vėliau turės įtakos netinkamam viso automobilio veikimui.
Kaip pavyzdį paimkime atvejį, nutikusį su Toyota Prius. Mes nesigilinsime į visas sistemos subtilybes. automatinis valdymas variklis, pastebės tik tai, kad įvykus sistemos klaidai instaliacijoje įmontuoti puslaidininkiai perkaista, o tai lemia, kad automobilis gali staiga sustoti. Norėdami atnaujinti visą sistemą, turėsite apsilankyti aptarnavimo centre.
Elektromobilių gamintojai
Populiariausias pasaulyje elektromobilių gamintojas šiandien praktiškai taiko pažangesnį metodą: sistemą galima atnaujinti nuotoliniu būdu, naudojant belaidį ryšį. Tačiau čia turėtumėte atidžiai įsiklausyti į ekspertų nuomonę, kurie beveik vienbalsiai teigia, kad šis metodas nėra toks saugus, kaip gali atrodyti iš pradžių. Kodėl?
Faktas yra tas, kad šiuo atveju geras įsilaužėlis gali gauti prieigą prie transporto priemonės automatikos naudodamas įprastą nešiojamąjį kompiuterį. Šviesus tam patvirtinimas buvo kompiuterių specialistų Charlie Millerio ir Chriso Valaseko eksperimentas, kurį jie pademonstravo „Black Hat“ konferencijoje. Įsilaužėliai sumodeliavo automobilio elektronikos įsilaužimą ir parodė, prie ko tai gali privesti.
Gerai, kad tai buvo tik mokslinis pavyzdys ir niekas nenukentėjo. Padidinus greitį ir pasiekus 80 km/val., automobilis staiga nustojo reaguoti į komandas, visiškai sugedo stabdžiai, o paspaudus akceleratoriaus pedalą, automobilis staigiai pasuko į dešinę.
Po to įvyko nuostabiausias dalykas: programinė įranga, kuri padarė žalą automatine sistema automobilio valdymą, paliko žaibišku greičiu, todėl išoriškai viskas atrodė kaip avarija. E
tas įsilaužėlių eksperimentas parodė, kad šiuolaikinės automobilių elektronikos pasaulyje ne viskas taip tobula, o automobilių gamintojai dar turi daug nuveikti, kad pateiktų optimalų komforto ir saugumo derinį naudojant elektronines transporto priemonių sistemas.
Automobilių dizainuose vis daugiau platus pritaikymas rasti elektronines valdymo sistemas. Šiuolaikinio automobilio diagnostikos atlikimas nenaudojant eksploatacinių savybių analizės įrankių elektronines sistemas valdymo gali nepakakti visa informacija apie jo techninę būklę.
Elektroninių valdymo sistemų techninės būklės nustatymo diagnostikos priemones galima suskirstyti į tris kategorijas:
- stacionarios (stendinės) diagnostikos sistemos
- integruota diagnostikos programinė įranga, leidžianti nurodyti gedimus atitinkamais kodais
- integruota diagnostikos programinė įranga, kuriai pasiekti reikalingas specialus papildomas skaitytuvas
Suolinės diagnostikos sistemos
Šios sistemos nėra prijungtos prie transporto priemonės elektroninių valdymo blokų, todėl nepriklauso nuo transporto priemonės diagnostikos sistemos. Dažniausiai jie diagnozuoja atskirus variklio mechanizmus ir uždegimo sistemas, todėl dažnai vadinami variklių testeriais. Pagrindiniai variklio testerio elementai yra jutikliai, taip pat blokas, skirtas apdoroti ir rodyti suvokiamų signalų matavimų rezultatus. Jutikliai ir įrašymo įrenginiai prijungiami prie kabelių naudojant kištukus ir spaustukus.
Ryžiai. Variklio testeris
Variklių testeriai yra kompiuteriniai ir turi klaviatūrą, ekraną, diskų įrenginius ir CD-ROM įrenginį. Į komplektą dažniausiai įeina jungiamųjų laidų ir kabelių rinkinys, blykstės lemputė ir kai kuriais atvejais išmetamųjų dujų analizatorius. Informacija įvedama į kompiuterį naudojant atitinkamą analizatorių, kuriame yra analoginio-skaitmeninio keitikliai, lygintuvai, stiprintuvai ir kiti signalo išankstinio apdorojimo įrenginiai. Analizatorius yra prijungtas prie reikalingų automobilio elementų naudojant laidų rinkinį, kuris yra laidų rinkinys, prijungtas prie neigiamų ir teigiamų akumuliatoriaus gnybtų ir uždegimo ritės, aukštos įtampos laidai prie uždegimo ritės ir uždegimo žvakės. pirmojo cilindro, o papildomai bekontaktis srovės jutiklis ant autobuso akumuliatoriaus įkrovimo, variklio alyvos temperatūros jutiklis (įdėtas vietoj matuoklio), vakuuminis jutiklis įsiurbimo kolektoriuje ir kt.
Pagrindinė variklio testerio dalis yra osciloskopas, kurio ekrane atsiranda įvairios oscilogramos, atspindinčios darbo režimą ir techninė būklė patikrintos uždegimo sistemos dalys ir įtaisai. Osciloskopo ekrane pasirodančio signalo įvertinimas pagrįstas elektros procesų, vykstančių žemos ir aukštos įtampos grandinėse, pobūdžio pokyčių (esant gedimams) analize. Pagal atskiras vaizdo dalis taip pat galima spręsti apie tam tikrų maitinimo ir uždegimo sistemų elementų veikimą, o pokyčių pobūdis leidžia nustatyti gedimų priežastis.
Variklio testerio kompiuteris apdoroja iš variklio gautą informaciją ir pateikia rezultatus ekrane arba kaip spaudinį spausdintuve. Lazerinių kompaktinių diskų rinkinys su technine informacija apie įvairius automobilių modelius, taip pat nurodymus operatoriui apie variklio testerio prijungimo prie automobilio tvarką ir valdymo operacijų seką.
Prieš nustatydami diagnozę, įveskite automobilio modelį, variklio tipą, transmisiją, uždegimo sistemą, degalų įpurškimą ir kitus diagnozuojamą objektą apibūdinančius parametrus. Variklio testeriai gali diagnozuoti daugumą automobilių sistemos, įskaitant paleidimo sistemas, maitinimo šaltinį, uždegimą, įvertinti suspaudimą cilindruose, išmatuoti maitinimo sistemos parametrus.
Šiuolaikiniai variklių testeriai gali pateikti informaciją apie uždegimo sistemos būklę skaičiais arba proceso oscilograma. Pavyzdžiui, M3-2 variklio testeris (Baltarusija), su kuriuo galite nustatyti variklio būklę (pagal išvystytą galią, galios balansą tarp cilindrų, santykinį suspaudimą), starterio, generatoriaus, relės reguliatoriaus, akumuliatoriaus, jungiklio skirstytuvo, elektros. laidai, uždegimo žvakės, lambda jutiklis, benzininių variklių įpurškimo sistemos purkštukai, dyzelinas kuro įranga, išmatuokite uždegimo laiko kampus benzininiams varikliams ir įpurškimo kampus dyzeliniams varikliams naudodami stroboskopą.
Kompleksuojant automobilių elektronikai plečiasi ir stacionarių sistemų funkcionalumas, nes reikia diagnozuoti ne tik variklio valdymą, bet ir stabdžių sistemas, aktyviąją pakabą ir kt.
Kompiuterinių variklių testerių universalumą lemia jų programinė įranga. Daugelis jų veikia su daugeliui vartotojų pažįstama „Windows“ operacine sistema.
Variklių testerių trūkumai apima tai, kad jų pagalba sudėtingose elektroninėse sistemose sunku aptikti pertrūkius gedimus, kai vienos sistemos gedimas pasireiškia simptomais kitose sistemose, kurios funkciškai susijusios su pirmąja.
Integruota diagnostikos programinė įranga, leidžianti tinkamais kodais nurodyti gedimus
Automobilių programinės įrangos sistemos daugumoje pirmaujančių pasaulio šalių nuo XX amžiaus 80-ųjų. yra suteikiama gedimų kodų skaitymo funkcija naudojant įspėjamąją lemputę, pavyzdžiui, Patikrinkite variklį - patikrinkite variklį. Tai yra paprasčiausias integruotos diagnostikos tipas, kurį sudaro sąlyginis skaitmeninių kodų priskyrimas daugeliui elektroninės valdymo sistemos gedimų. Šie kodai, atsiradus atitinkamiems gedimams, įrašomi į elektroninio sistemos valdymo bloko atmintį. Po tam tikrų manipuliacijų šie kodai gali būti rodomi kontroline lempute ilgų ir trumpų impulsų pavidalu. Vizualiai perskaičius impulsus, jų reikšmę galima iššifruoti naudojant specialias lenteles.
Ryžiai. Variklio patikrinimo indikatoriaus išdėstymo pavyzdys (1 padėtis)
Integruota diagnostikos programinė įranga, kuriai pasiekti reikalingas specialus pasirenkamas skaitytuvas
Informacija iš tokios programinės įrangos nuskaitoma naudojant specialius įrenginius- skaitytuvai. Stebimi parametrai ir gedimų kodai nuskaitomi tiesiai iš elektroninio valdymo bloko ir interpretuojami serviso specialistų.
Skaitytuvas, arba nuskaitymo įrenginys, yra nešiojamas kompiuterio testeris, naudojamas diagnozuoti įvairias elektronines valdymo sistemas, nuskaitant skaitmeninę informaciją iš transporto priemonės diagnostikos jungties.
Skaitytuvas, kaip taisyklė, turi nedidelį skystųjų kristalų ekraną, todėl peržiūrėti duomenis jame, net naudojant kadrų slinkimą, ne visada patogu. Paprastai skaitytuvą galima prijungti prie kompiuterio per nuoseklųjį prievadą duomenų perdavimui. Speciali programinė įranga leidžia peržiūrėti duomenis iš skaitytuvo lentelės ir grafine forma kompiuterio monitoriuje, juos išsaugoti, kurti aptarnaujamų transporto priemonių duomenų bazes.
Ryžiai. Programuojamas skaitytuvas DST-2M (Rusija) be asmeninio kompiuterio
Skaitytuvai skiriasi savo funkcionalumu ir bandomų transporto priemonių asortimentu.
Plačiausias galimybes suteikia specializuoti skaitytuvai, naudojami tik vienos markės automobiliams diagnozuoti. Dėl siauros specializacijos tokių skaitytuvų naudojimas apsiriboja pavieniais autoservisais, aptarnaujančiais konkrečių modelių automobilius. Plačiai paplito skaitytuvai, skirti įvairių modelių automobilių įpurškimo sistemoms ir kitiems mechanizmams, mazgams ir sistemoms diagnozuoti.
Yra programų, kurios leidžia įvesti informaciją tiesiai į kompiuterį per nuoseklųjį prievadą iš transporto priemonės diagnostikos jungties naudojant atitinkamą jungiamąjį laidą. Šiuo atveju skaitytuvo funkcijas atlieka asmeninis kompiuteris, kartais jis vadinamas kompiuteriniu skaitytuvu. Naudojant asmeninį kompiuterį, nereikia turėti programinės įrangos kasečių rinkinio įvairios sistemos ir modeliai, nes talpa kietasis diskas Kompiuteris leidžia jame saugoti visus reikiamus duomenis ir programas.
Transporto priemonės savidiagnostikos sistema savo veikimo metu nuolat lygina esamas signalo reikšmes su atskaitos vertėmis elektroninio valdymo bloko atmintyje. Be to, jis stebi pavarų reakciją. Bet kokie parametrų ir pamatinių verčių neatitikimai laikomi gedimu, kurių kiekvienam priskiriamas atskiras kodas. Anksčiau valdymo sistemos galėdavo atpažinti ir įsiminti 10-15 kodų, šiuolaikinėse sistemose saugoma iki kelių šimtų kodų, susijusių ne tik su varikliu, bet ir su varikliu. Automatinė pavarų dežė krumpliaračiai, stabdžių antiblokavimo sistema(ABS), oro pagalvės, klimato kontrolė ir kt.
Kai kuriuose valdymo blokuose savidiagnostika leidžia reguliuoti uždegimo laiką, o automobiliuose be keitiklio – anglies monoksido kiekį išmetamosiose dujose. Be to, ant modernūs modeliai skaitytuvai įgyvendina vadinamąją bandomąją diagnostiką: tam tikru momentu tiekiami įvesties signalai, po to tikrinami jutikliai ir pavarų reakcija.
Skaitytuvas tikrina elektros grandinių įėjimo ir išėjimo parametrus ir informuoja operatorių apie jų reikšmes. Taigi jis tik registruoja bet kurio mazgo gedimų buvimą ar nebuvimą, bet neleidžia nustatyti jų priežasčių, kurių gali būti daug, kai stebimos tos pačios vertės.
Pagal informacijos saugojimo būdą aparatūros skaitytuvai skirstomi į kasetinius ir programuojamus. Norėdami įvesti kasetės skaitytuvą į darbinė būklė Reikalinga kasetė su diagnostikos kabeliu, atitinkančiu bandomą transporto priemonės modelį. Tokio skaitytuvo komplektas susideda iš trijų pagrindinių dalių: paties skaitytuvo, keičiamų kasečių ir jungiamųjų laidų, skirtų prijungti prie bandomos transporto priemonės diagnostinės jungties. Kiekviena kasetė skirta dirbti su skirtingo tipo valdymo bloku.
Ryžiai. Kasečių skaitytuvas, skirtas vienos ar tam tikrų markių automobiliams diagnozuoti
Programuojami skaitytuvai šio trūkumo neturi. Jų vidinę atmintį („Flash“ atmintį) galima daug kartų perprogramuoti naudojant asmeninį kompiuterį. Pasenusias programinės įrangos versijas galima atnaujinti internetu arba kompaktiniame diske, kurį pateikia transporto priemonės arba skaitytuvo gamintojas. Tokie skaitytuvai puikiai pritaikyti naudoti autoservise. Be to, jie leidžia diagnozuoti judančios transporto priemonės sistemas.
Skaitytuvai, prijungti prie asmeninio kompiuterio, yra informatyvesni. Duomenims, kuriuos kompiuteris gauna iš valdymo bloko, koordinuoti naudojamas adapteris.
Ryžiai. Programuojamas skaitytuvas su asmeniniu kompiuteriu
Šiuo metu didžiausias paskirstymas iš Bosch gavo skaitytuvus KST-500 ir KST-520, naudotus su asmeniniu kompiuteriu, taip pat skaitytuvus DST-2, DST-10-Kf (Rusija) ir kt.
Skaitytuvai turi keletą darbo režimų. Režimu „Klaidos“ ekrane rodomi tam tikro gedimo skaitmeniniai kodai, saugomi automobilio valdymo bloko atmintyje. Režimas „Parametrai“ leidžia įvertinti variklio darbą automobiliui judant: įtampą borto tinkle, detonaciją, alkūninio veleno greitį, mišinio sudėtį, greitį ir kt. Norint peržiūrėti variklio darbo parametrų pokyčius dinamikoje, yra numatytas režimas „Duomenų rinkimas“. Kai kurie skaitytuvai, pavyzdžiui, KST-520, skirti stebėti įpurškimo sistemos ir kitų transporto priemonių sistemų veikimą dinamikoje, gali sukurti grafinį signalų vaizdą ekrane, t.y. leisti juos stebėti vizualiai. Skaitytuvų galimybes tikrinant konkretaus automobilio įpurškimo sistemą lemia šio automobilio valdymo bloko diagnostinės funkcijos, tačiau paprastai visi skaitytuvai nuskaito ir ištrina gedimų kodus, rodo skaitmeninius parametrus realiu laiku ir gali įjungti kai kurias pavaras (purkštukus, reles, solenoidus).
Skaitytuvas per specialią automobilio jungtį prijungiamas prie konkretaus valdymo bloko arba visos elektroninės sistemos.
Iki 2000 metų daugumoje automobilių buvo įrengtos diagnostinės jungtys, kurios turėjo skirtingą kaiščių skaičių ir vietą, o tai neleido naudoti universalių skaitytuvų informacijai gauti. Todėl dauguma gamintojų 2000 m Transporto priemonė Buvo priimtas OBD-II standartas elektroninės valdymo sistemos įrangai. Šio standarto reikalavimai apima:
- standartinė diagnostikos jungtis
- standartinė diagnostinės jungties vieta
- standartinis duomenų mainų tarp skaitytuvo ir automobilio protokolas borto sistema diagnostika
- standartinis gedimų kodų sąrašas
- parametrų verčių išsaugojimas elektroninio rėmo valdymo bloko atmintyje, kai pasirodo klaidos kodas („užšaldytas“ kadras)
- elementų, kurių gedimo atveju gali padidėti toksinių išmetimų į aplinką kiekis, stebėjimas naudojant integruotus diagnostikos prietaisus
- tiek specializuotų, tiek universalių skaitytuvų prieiga prie klaidų kodų, parametrų, „užšaldytų“ kadrų, testavimo procedūrų ir kt.
- vieningas transporto priemonių elektroninių sistemų elementų terminų, santrumpų, apibrėžimų ir klaidų kodų sąrašas
Iliustracijoje parodyta 16 kontaktų diagnostinė jungtis, kuri yra standartinė OBD-II suderinamų transporto priemonių.
Ryžiai. Standartinė diagnostikos jungtis
Diagnostikos jungtis yra keleivių salone (dažniausiai po prietaisų skydelis) ir suteikia prieigą prie sistemos duomenų. Prie šios jungties galima prijungti bet kurį skaitytuvą.
Diagnostinių kodų skaitymas
Gedimų kodus galima nuskaityti dviem būdais. Pirmasis (savidiagnostikos sistemoms, kurios jau yra praeityje) yra su LED zondu, prijungtu prie diagnostinės jungties, arba naudojant diagnostinę bandymo lemputę. Kodai iššifruojami naudojant jau minėtas lenteles, įtrauktas į transporto priemonės eksploatavimo dokumentus. Antras, modernus, būdas – gauti kodus skaitytuvu. Paprastai šie įrenginiai ne tik nuskaito klaidų kodus, bet ir juos iššifruoja.
Norint įspėti vairuotoją apie elektroninės valdymo sistemos gedimą, yra a įspėjamoji lemputė. Įjungus degimą ant veikiančio automobilio lemputė užsidega 3...10s, o po to turėtų užgesti. Jei lemputė neužgęsta, tai rodo valdymo sistemos gedimą, todėl reikia patikrinti, ar sistemoje nėra tam tikrų kodų. Pagal reikalavimus norminius dokumentus Pagal kai kurių šalių eismo saugumo taisykles, transporto priemone, kuri turi aktyvius tam tikrų elektroninių valdymo sistemų gedimų kodus, važiuoti draudžiama.
Gedimų kodai kartais sutartinai skirstomi į „lėtus“ ir „greitus“.
Apsvarstykite „lėtus“ kodus. Jei aptinkamas gedimas, jo kodas išsaugomas atmintyje ir prietaisų skydelyje užsidega atitinkama įspėjamoji lemputė. Sužinoti, koks tai kodas, galite vienu iš šių būdų (priklausomai nuo konkrečios valdymo bloko versijos):
- skaitykite informaciją iš valdymo bloko korpuse esančio šviesos diodo, kuris periodiškai mirksi ir užgęsta
- sujunkite tam tikrus diagnostinės jungties gnybtus su laidininku arba trumpuoju jungimu sujunkite tam tikrą jungties gnybtą į žemę ir įjunkite degimą, po to periodiškai pradės mirksėti įspėjamoji lemputė, perduodama informaciją apie gedimo kodą
- prie tam tikrų diagnostinės jungties kontaktų prijunkite šviesos diodą arba analoginį voltmetrą ir šviesos diodo blyksniais (arba voltmetro adatos svyravimais) gaukite informaciją apie gedimo kodą
Kadangi „lėti“ kodai yra skirti vizualiniam skaitymui, jų perdavimo dažnis yra labai žemas (apie 1 Hz), o perduodamos informacijos kiekis mažas.
Kodai paprastai išduodami pasikartojančios blyksnių sekos pavidalu. Kode yra keli skaičiai, kurių reikšmė iššifruojama naudojant gedimų lentelę, esančią transporto priemonės eksploatavimo dokumentuose. Ilgi blyksniai (1,5-2,5 s) perduoda reikšmingiausią (pirmą) kodo skaitmenį, trumpi blyksniai (0,5-0,6 s) - mažiausiai reikšmingą (antrą) skaitmenį.
Kodo 1-3-1-2, atitinkančio „Hyundai“ variklio pirmojo cilindro elektroninio įpurškimo antgalio gedimą, rodymo pavyzdys parodytas paveikslėlyje:
Ryžiai. Gedimo kodo rodymo pavyzdys
Aptikus gedimą, jis lokalizuojamas nuosekliai tikrinant tuos elektroninės valdymo sistemos elementus, kurie yra elektros grandinė, atsakingas už skaitymo kodo generavimą (jutikliai, jungtys, laidai ir kt.).
„Lėti“ kodai yra paprasti, patikimi, nereikalaujantys brangios diagnostinės įrangos, tačiau nėra labai informatyvūs.
„Greitieji kodai“ suteikia prieigą prie didelio kiekio informacijos iš elektroninio valdymo bloko atminties per nuosekliąją sąsają. Ši sąsaja ir diagnostikos jungtis naudojami tiek tikrinant ir derinant automobilį gamykloje, tiek atliekant diagnostiką.
Viena iš skaitytuvų įgyvendinamų funkcijų yra jutiklio signalo racionalumo patikrinimas, t.y. už reikalingų (standartinių) signalų laikymąsi. Jutiklis gali būti sugedęs ir valdymo blokui siųsti neteisingą informaciją. Jei jutiklio signalo racionalumo tikrinimas nenumatytas valdymo bloko programoje, tai juose, naudojant neteisingą jutiklio informaciją, realizuojami valdymo algoritmai. Tokiu atveju bus neteisingai apskaičiuojami svarbūs išėjimo parametrai, pavyzdžiui, uždegimo laikas ir purkštuko atrakinimo impulso trukmė, dėl ko pablogės automobilio važiavimo savybės, užvedus gali užgesti variklis ir pan. Tačiau tol, kol kiekybiškai neteisingas jutiklio signalas yra normos ribose, elektroninio bloko atmintyje nebus įrašomi klaidų kodai ir jokiu būdu nebus rodomas gedimas.
Norint aptikti gedimą, įgyvendinama „įtartino“ jutiklio išjungimo funkcija. Tada elektroninis blokas įrašys klaidos kodą į atmintį ir pakeis jutiklio signalą į apskaičiuotą (atsarginę) reikšmę. Pavyzdžiui, kai jutiklis yra išjungtas masės srautas oro, jo signalas pakeičiamas atsarginiu signalu, apskaičiuotu pagal padėtį droselio vožtuvas ir variklio greitis. Jei atjungus „įtartiną“ jutiklį, variklio veikimas pagerėja, tai reiškia, kad jutiklis yra sugedęs.
Šiuolaikiniuose valdymo blokuose, tobulėjant programinei įrangai, atsiranda galimybė aptikti tokius gedimus. Tai vadinamasis racionalumo ir teisingo veikimo testas, kuris įgyvendinamas laive diagnostinės sistemos antroji karta (OBD-II). Tai slypi tuo, kad esamos visų jutiklių signalų vertės yra nuolat tikrinamos, ar jos atitinka standartinius tam tikro variklio darbo režimo signalus. Standartinės signalo reikšmės saugomos nuolatinėje elektroninio bloko mikroprocesoriaus atmintyje.
Elektroninio valdymo bloko įvesties ir išvesties signalų matavimo patogumui naudojamas signalų skirstytuvas. Tai kabelių ir jungčių rinkinys, jungiantis elektroninį valdymo bloką ir laidų rinkinį, kad būtų galima pasiekti įvesties ir išvesties signalus. Skirstytuvas turi skydelį, skirtą prietaisams prijungti prie bet kurios grandinės grandinės.
Ryžiai. Signalo skirstytuvas RS-2 (Rusija)
Atskirų jutiklių veikimą galima imituoti specialiu jutiklių simuliatoriumi, pavyzdžiui, ID-4 tipo. Jis skirtas imituoti įpurškimo variklių elektroninės valdymo sistemos potenciometrinių ir varžinių jutiklių išėjimo įtampą. Šis treniruoklis leidžia imituoti droselio padėties jutiklio, anglies monoksido valdymo potenciometro, įsiurbimo kolektoriaus slėgio jutiklių, atmosferos slėgio, oro masės srauto ir kitų jutiklių signalą. Simuliatoriuje esantys laidai leidžia prisijungti prie įvairių tipų jungčių.
Ryžiai. Sensor simuliatorius ID-4 (Rusija)
DTC išvalymas
Po remonto visi kodai turi būti ištrinti iš valdymo bloko atminties, kitaip įrenginys klaidingai atsižvelgs į juos vėliau valdydamas transporto priemonės sistemas.
Yra trys gedimų kodų ištrynimo (ištrynimo) būdai:
- Kodai ištrinami gavus komandą iš skaitytuvo, prijungto prie diagnostikos jungties. Kai kuriose ankstyvųjų modelių transporto priemonėse ši procedūra neįmanoma, nes jos nepalaiko valdymo blokas. Šis metodas yra labiausiai pageidaujamas ir rekomenduojamas gamintojų.
- Jei skaitytuvo nėra arba elektroninis blokas nepalaiko kodų trynimo naudojant skaitytuvą, turėtumėte išjungti įrenginio maitinimą, išimdami atitinkamą saugiklį. Kartu su klaidų kodais iš įrenginio atminties taip pat bus ištrinta informacija apie adaptyvųjį valdymą.
- Atjungimas nuo autobuso žemės baterija. Reikėtų nepamiršti, kad tokiu atveju kartu su kodais ištrinama ir kita informacija (laiko nustatymas elektroniniame laikrodyje, radijo kodai ir pan.).
Aukštųjų technologijų idėjų amžiuje nenuostabu, kad nuolat atsiranda įvairių išmaniųjų programų, kurios gali padėti žmogui jo darbuose, susijusiuose su įvairiomis veiklos sritimis. Ne išimtis buvo ir vairuotojų kelias, kuriems buvo išrastos naudingos komunalinės paslaugos. Pastebėtina, kad šiandien paprastas išmanusis telefonas gali pakeisti patyrusį patarėją, o nemokamos programos ir įvairios paslaugos padės susikurti svarbius užrašus, optimizuoti išlaidas ir pan.
Vaizdo įraše parodyta, kaip efektyviai naudoti planšetinį kompiuterį ar telefoną automobilyje:
Kompiuteriai, nešiojamieji kompiuteriai, išmanieji telefonai ir jiems naudingos programos
Prieš dešimt metų žmonės tik svajojo apie tokią galimybę, kaip turėti kompiuterį automobilyje. Tuo metu buvo galima įsivaizduoti išmanųjį įrenginį, kuris beveik pusę darbo atlikdavo vietoje vairuotojo, tačiau labiausiai patiko mokslinės fantastikos filmas. To meto vairuotojai nežinojo, kad išmanusis kompiuteris gali naršyti per specialias programas, savarankiškai tikrinti variklį per OBD2 jungtį, stebėti ir net vesti specialų dienoraštį, kuriame nurodomi visi vairuotojo išvykimai.
Iš pradžių tokio asistento vaidmenį atliko dideli kompiuteriai, vėliau nešiojamieji kompiuteriai - lengvi ir produktyvūs. Tačiau šie skaitmeniniai asistentai taip pat tapo nereikalingi išleidus išmaniuosius telefonus ir planšetinius kompiuterius.
Šiandien išmanieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai su programomis vairuotojams yra tokie pat įprasti kaip arba. Kartu su plačia patogių mobiliųjų įrenginių rinka pradėjo vystytis ir kiti segmentai, ne mažiau svarbūs ir taip pat skirti „geležinių arklių“ savininkams - įvairios naudingos vairuotojams aplikacijos, vadinamosios internetinės programos. Mūsų amžiuje, nepaisant daugybės automobilių gamintojų teikiamų naudingų funkcijų, mobiliųjų programų ir internetinių paslaugų reikia labiau nei bet kada. Šiame straipsnyje bandėme pasirinkti naudingiausius ir reikalingų įrankių vairuotojui, nepamirštant įvairių mokamų ir nemokamų navigacijos programų ir programų, taip pat paslaugų, galinčių išspręsti sudėtingas problemas.
Ne paslaptis, kad automobilį prižiūrėti visada buvo sunku, ypač mūsų šalyje. Taip, tai ne prabanga, o susisiekimo priemonė, tačiau šią frazę sugalvojo kitaip į dalykus žiūrintys amerikiečiai. Mūsų šalyje mėgstamam „geležiniam arkliui“ kartais išleidžiame daugiau nei prabangos prekei. Esant tokiai unikaliai situacijai, mes, automobilininkai, turėtume būti dėkingi autoservisuose dirbantiems specialistams, kurie traukia ir traukia pinigus iš pas juos atėjusio naivaus vairuotojo piniginės; darbuotojai, valgę šunį tema apie benzino ir jo priedų kokybę ir kt.
Atrodytų, visas savo išlaidas galite sekti, jei susibursite ir pradėsite gyventi kaip praktiškas vokietis. Tačiau ne kiekvienam rusui pavyksta, o jei ne naudingos aplikacijos ir programos, pavyzdžiui, degalų sąnaudų matuoklis ar programa, skirta įvertinti automobilio kainą, mūsų vairuotojams būtų sunku.
Kuro skaitikliai ir naudingos svetainės
Vaizdo įraše parodyta, kaip stebėti degalų sąnaudas naudojant GPS GLONASS:
Šios programos yra visiškai nemokamos ir šiandien priklauso paprasti įrankiai, išgelbėdamas vairuotoją nuo streso ir nuolatinių galvos skausmų. Vietoj vairuotojo jie stebės konstantas ir pateiks ataskaitą apie atliktą darbą. Kuro tvarkyklės programą gana paprasta paleisti nustatant patikros tašką arba reguliariai papildant degalus iki pilno bako. Galite tai padaryti kitaip. Atkreipkite dėmesį į momentą, kai užsidega lemputė, rodanti, kad degalai baigiasi.
„Fuel Manager“ nėra vienintelė tokia programa. Kita, ne mažiau populiari programa yra „kuro matuoklis“, skirtas vidutinėms sąnaudoms apskaičiuoti pagal bet kokius rodiklius. Be to, kad programa išsaugo informaciją apie sunaudotus degalus, ji taip pat leidžia vienu metu nustatyti priminimą – įrankį, susietą su transporto priemonės rida. Pavyzdžiui, tokiu būdu bus galima užprogramuoti priminimą, kad laikas keisti tepalus, nes automobilis jau „nupėjo“ 10 tūkst.
Kitos programos, lyginant su paprastais kuro skaitikliais, turi platesnį funkcijų spektrą. Pavyzdžiui, tokios populiarios programos kaip „Mano automobilis“ ar „Beepster“ yra skirtos visapusiškam išlaidų, susijusių su periodine priežiūra ir, apskaitai. Šios programos taip pat suteikia galimybę nustatyti priminimus. Pagrindinis tokių skaitmeninių sąsiuvinių uždavinys – apskaičiuoti sąlyginę 1 km kelionės kainą. Be to, šios programos primena vairuotojui apie svarbias priežiūros procedūras, tokias kaip stabdžių kaladėlės.
Kuro tvarkyklės programos vaizdo peržiūra:
Mobiliosios komunalinės paslaugos taip pat įtrauktos į žiniatinklio serverius, kad būtų lengviau prižiūrėti automobilį. Visų pirma, toks serveris kaip drivernotes.net suteikia galimybę, be pagrindinių funkcijų, gauti duomenis apie visų savininkų tam tikro automobilio modelio aptarnavimo išlaidas, o tai bus naudinga šiame procese.
Kita svetainė, pavadinta cars.auto.ru, padės greitai rasti bet kokį automobilio pardavimo ar pirkimo skelbimą. Vairuotojas turi prieigą prie šios paslaugų programos tiek per naršyklę, tiek per mobiliąją programą. Skelbimų ieškoti labai paprasta, nes jie atsidaro paieškoje įvedus prekės ženklą, pagaminimo metus ar kitus parametrus. Svetainėje taip pat galima gauti savininko ar kliento kontaktinius duomenis.
Populiarus ir gerai reklamuojamas portalas avito.ru, akimirksniu ir teleportacijos būdu, kaip rodo reklama, be kita ko, siūlo ieškoti pardavėjų/pirkėjų. Įdomu tai, kad šis šaltinis turi labai patogią mobiliąją programą, skirtą „Android“.
Kita paslauga vadinama „Iš rankų į rankas“ ir turi savo atstovą „Google Play“ programose mobiliesiems.
Pažymėtina, kad ieškant automobilių žmogui nereikia kreiptis į kelias svetaines. Pakanka naudotis kokio nors agregatoriaus paslaugomis, pavyzdžiui, auto.yandex.ru. Šis šaltinis, be kliento programos, taip pat puikiai optimizuotas mobilioji versija svetainę. “ geležiniai arkliai„čia galima rinktis pagal įvairius parametrus, tarp jų ir tokius dviprasmiškus kaip“ šeimos automobilis pasivaikščiojimams užmiestyje. Ir tai dar ne viskas. Paslauga leidžia sekti kainų pokyčius. Beje, svetainė bezrulya.ru, panaši į šią, taip pat skiriasi nuo savo analogų patogi funkcija, automobilių modeliai.
Jei anksčiau buvo madinga bendrauti su draugais SMS žinutėmis, tai šiandien tai jau praeityje. Socialiniai tinklai ir specialios programos leidžia tai padaryti daug greičiau ir jaustis patogiau.
Įdomu tai, kad vienu metu buvo populiarios programos, kuriose buvo didelis skaičius vadinamieji naudingi taškai. Jie buvo rodomi žemėlapyje, juose buvo ne tik padangų montavimo punktai, automobilių servisai, bet ir bistro, viešbučiai, net konkretaus miesto ar šalies lankytinos vietos. Šiandien tokia informacija persikėlė į navigacijos programų, tokių kaip „Yandex“, puslapius. Šiuo atžvilgiu naudinga „Google“, tas pats „Miesto vadovas“ ir kitos programos.
Vaizdo įrašo apžvalga apie naudingą programą vairuotojams - „Stovėjimas“:
Noriu pastebėti, kad paslaugos, kurios leidžia rasti ne tik artimiausią degalinę, bet ir kuro kainas, vis dar išlaiko „dvarą“. Viena iš tokių vairuotojų gerbiamų programų yra „Multifuel“. Ši paslauga yra paieškos sąsaja, taip pat žemėlapis su degalinėmis, kurį periodiškai atnaujina degalinių duomenų bazė. Tai apima informaciją apie tualetų, kavinių ir tt prieinamumą. Duomenis taip pat gali atnaujinti portalo multigo.ru vartotojai. Čia galite ne tik gauti reikalinga informacija, bet ir atlikti pakeitimus programoje, jei prisiregistruojate kaip vartotojas.
Taip pat galite parodyti savo vietą žemėlapyje. Tai atlieka speciali paslauga „Google Plus“. Tai leidžia pridėti vietos žymas prie nuotraukų ar įrašų socialiniuose tinkluose, tokiuose kaip „Facebook“ ir „VKontakte“. Nors tai daro ne jis vienintelis.
Yra specialių tarnybų, kurios tiesioginiu režimu rodo vairuotojo koordinates ar net jo maršrutą. Tokios paslaugos apima nemokamą „Glympse“ programą. Programa leis jums atidaryti savo vietą tam tikram laikui, pavyzdžiui, kol pateksite į susitikimo vietą. Tai daroma draugui ar pažįstamam išsiuntus nuorodą, kurią sekus žemėlapyje matysite savo vietą ar maršrutą.
Verta paminėti, kad kai kuriuos svarbius reikalus geriau susieti ne su tam tikru laiku, o su tam tikru erdvės tašku. Pavyzdžiui, važiuojant šalia parduotuvės reikia nepamiršti nusipirkti duonos. Taigi, automobiliui pravažiavus parduotuvę, įsijungia savotiškas „priminimas“. Daugumoje mobiliųjų programų yra daug naudingų variantų, kurio vienintelė tikslinė funkcija yra priminimas pagal vietą. Nors yra ir sudėtingesnių programų, pavyzdžiui, priminimo kortelė. Programa yra visiškai nemokama ir leidžia ne tik kurti ir saugoti užrašus, bet ir atsisiųsti pridedamą žemėlapį į telefoną.
Tos pačios programos apima įvairius tvarkaraščius. Pavyzdžiui, prisiminti pieną turi vietos priminimą. Tačiau norėdami juo naudotis, turėsite prisijungti prie mokamos produkto versijos.
Kalbant apie internetinius žemėlapius, jie gali būti naudojami kelių sąlygoms diagnozuoti. Daugeliui vairuotojų jau seniai ne paslaptis, kad važiuodami toliau rizikuoja kiekvieną minutę Rusijos keliai sugadinti jūsų automobilio pakabą. Pačios kelių tarnybos operatyviai praneša vairuotojui apie iškilusius nesklandumus. skirtingos vietos kelio kliūtis neturi laiko arba nenori. Tačiau „RosYama“ paslauga neduos kelininkams laiko atsipalaiduoti, nes šiame portale visada galite palikti pareiškimą apie problemas. Užteks į svetainę įkelti duobės matmenis, koordinates ir nuotraukas. Gaila tik, kad ši paslauga neturi mobiliųjų klientų.
Beveik visos paslaugos, padedančios rasti vietą automobiliui, turėtų būti priskirtos prie įrankių, pagrįstų GPS metodais. Tačiau daugelyje didmiesčių ir didieji miestai Rusija už nelegaliai pastatytą automobilį ir trūkumą laisvos vietosši problema perkeliama į globalių kategoriją. Šiai problemai išspręsti buvo išrasta programa „Maskvos automobilių stovėjimo aikštelė“.
„Moscow Parking“ mobiliosios programos vaizdo peržiūra:
Kalbant apie kitus miestus, jiems galite naudoti diagramas, parodytas OpenStreetMap žemėlapiuose ar kituose kartografiniuose portaluose. Taip pat yra specialių duomenų bazių, tokių kaip Parkopedia, kur yra klientų programų beveik visoms mobiliosioms platformoms.
Eismo baudos ir žinynas skaitmenine versija
Programa „2014“ nusipelno ypatingo dėmesio. Jis specialiai sukurtas tiems vairuotojams, kurie mažai išmano kelių eismo taisykles. O jei atvirai, kas šiandien juos žino mintinai? Mūsų vairuotojo vairavimo patirtį sudaro ne kelių eismo taisyklių žinojimas, o pravažiavimo praktika tam tikros situacijos. Kitaip tariant, visi žino, kad negalima važiuoti per raudoną šviesą. Tačiau tik vienas ar du procentai vairuotojų žino, kokią baudą už tai turės sumokėti.
Jei anksčiau vairuotojai periodiškai pirkdavo naujas versijas popieriuje ir visą šią makulatūrą laikydavo pirštinių skyriuje, kuris kai kuriuose automobilių modeliuose ir taip ankštas, tai šiandien pati programa automatiškai atsisiųs atnaujinimus. Be programos „Eismo taisyklių baudos 2014“, panašius veiksmus atlieka ir programa „Kelių eismo taisyklių vadovas“.
Dabar apie galimybes, kurioms . Taigi, pasirodo, dabar jo visai nebūtina pirkti, norint užfiksuoti eismo sąlygas. Galima atlikti visas šauniausio DVR funkcijas nemokama programa, įdiegta įprastame išmaniajame telefone. Taip, nesistebėkite! Tokios programos apima, pavyzdžiui, „DailyRoads Voyager“. Kaip ir standartinis DVR, ši parinktis leis įrašyti vaizdo įrašus cikliška tvarka. Kai atmintis prisipildo, ankstesni vaizdo failai automatiškai ištrinami. Viskas.
Avarijos atveju
Programa „Avarijos atmintinė“ taip pat padės neįprastose situacijose, kurios gali įvykti kelyje. Ši programa suteikia naudingų patarimų apie tai, ką vairuotojas turėtų daryti konkrečiu atveju. Bet, deja, be patarimų, nors ir protingų, įrankis niekaip negali padėti. Taigi saugaus vairavimo praktikos niekas neatšaukė.
09.04.2010 Jürgenas Messingeris
Kai įsigysite kitą automobilį, jame jau bus 100 milijonų kodo eilučių, todėl galbūt norėsite pagalvoti apie iššūkius, susijusius su tokių integruotų programinės įrangos sistemų kūrimu, ir apie naujas galimybes, kurias jos atvers automobilių pramonei.
Pirmosios elektroninės sistemos automobiliuose pasirodė dar šeštajame dešimtmetyje, ir dėl to pramonė smarkiai pasikeitė – šiandien elektronika, o ypač programinė įranga, yra pagrindiniai naujovių šaltiniai. Programinė įranga pagerina patikimumą su aktyviu ir pasyvioji sauga pavyzdžiui, antiblokavimo stabdžių sistema ir elektronine sistema valiutos kurso stabilumas(ESC). Be to, šiandien į automobilius palaipsniui integruojama plataus vartojimo elektronika.
Automobilių programinė įranga yra labai patikima, o gedimų dažnis yra ne daugiau kaip vienas gedimas milijonui operacijų per metus. Daugelis žmonių net nesuvokia, kiek automobilių ypatybėsŠiandien yra valdomos programine įranga, tačiau mažai tikėtina, kad kada nors girdėjote apie mėlyną automobilio ekraną, nors tai yra įprastas reiškinys kompiuteryje.
Šiais laikais kiekviename automobilyje yra keli elektroniniai valdymo blokai (elektroninis valdymo blokas, ECU), sujungti vidiniu automobilio tinklu. Šie blokai palaiko ryšį per standartines magistralės architektūras, tokias kaip valdiklio srities tinklas (CAN), į mediją orientuotų sistemų transportavimas (MOST), „FlexRay“ ir vietinis sujungimo tinklas (LIN). Lyginant su eternetu, kuris plačiai naudojamas kompiuteriniam ryšiui, šios magistralės yra lėtesnės – automobiliuose siunčiamos informacijos kiekis nedidelis, tačiau ją reikia apdoroti per kelias milisekundes. Padidėjus tarpusavyje sujungtų ECU skaičiui, reikia sukurti sudėtingesnes mašininio tinklo struktūras, kurioms reikalinga speciali elektrinė ir elektroninė architektūra. Pagrindiniai skirtumai tarp automobilių programinės įrangos ir kitų tipų programinės įrangos:
- patikimumas: Automobilių programinės įrangos sistemos turi veikti itin patikimai sudėtingame ECU tinkle per visą transporto priemonės eksploatavimo laiką;
- funkcinė sauga: Reikalingos tokios funkcijos kaip stabdžių antiblokavimo sistema ir ESC veikimas be problemų, kuris lemia aukštus reikalavimus programinės įrangos kūrimo procesams ir pačioms programoms;
- dirbti realiu laiku: greitas atsakas (nuo mikrosekundžių iki milisekundžių) į išorinius įvykius reikalauja optimizuotų operacinių sistemų ir specialios programinės įrangos architektūros;
- minimalus išteklių suvartojimas: bet koks skaičiavimo resursų ar atminties papildymas padidina produktų kainą, o dėl to milijonai kopijų atneša daug pinigų;
- tvirta architektūra: Automobilių programinė įranga turi atlaikyti signalo iškraipymą ir palaikyti elektromagnetinį suderinamumą;
- elektroninis-mechaninis uždaro ciklo valdymas.
Reikėtų atsižvelgti į tai, kad perkrovimas veikimo metu daugeliui ECU yra nepriimtinas.
Procesai ir technologijos
Jei pirmaisiais automobilių programinės įrangos atsiradimo metais ją galėjo valdyti vienas kūrėjas, tai dabar tai nebeįmanoma.
Aštuntajame dešimtmetyje automobilių programinės įrangos kūrėjai pradėjo naudoti asamblėjos kalbą, o 90-aisiais C tapo pagrindine kalba. Per pastarąjį dešimtmetį Robertas Boschas ir kiti tiekėjai automobilių komponentai pradėjo kurti modeliais pagrįstą programinę įrangą, naudodama ASCET (Advanced Modeling and Control Engineering Tools) ir Mathlab/Simulink.
Magistralės sistemos, tokios kaip CAN, suteikia daug programinės įrangos sudėtingumo, nes leidžia sąveikauti tarp skirtingų ECU programų. Prabangiuose automobiliuose sudėtingas tinklas dabar jungia iki 80 ekiu, iš viso iki 100 milijonų kodo eilučių. Kadangi programinė įranga tampa sudėtingesnė, reikia tobulinti inžinerinius metodus, todėl pramonė šiandien siūlo lygiagrečius organizacinius ir techninius programinės įrangos kūrimo procesus. „Bosch“ jau seniai kuria inžinerijos ir valdymo procesus, atitinkančius CMMI 3 lygį, o jos inžinerijos padalinys Indijoje jau pasiekė 5 lygį.
Procesu ir architektūra pagrįsta plėtra būtina sąlyga efektyvus išorės paslaugų teikimas – 90-ųjų pradžioje „Bosch“ pradėjo perduoti dalį kūrimo darbų iš išorės. Šiandien darbą su programine įranga atlieka keli geografiškai paskirstyti padaliniai, o tai pasirodė labai naudinga verslui, pavyzdžiui, dabar Indijoje esančiame filiale dirba daugiau nei 6 tūkst.
Variklio valdymas
Iššūkis sumažinti degalų sąnaudas ir emisijas kenksmingų medžiagų skatina pastangas tobulinti transmisiją, pavyzdžiui, laikantis tarptautinių išmetamųjų teršalų teisės aktų, būtina laikytis garantuoto degalų įpurškimo ir uždegimo laiko. Be to, gerokai padidėjo injekcijų dažnis – šiuolaikiškas dyzelinių sistemų gali įpurkšti mažesnius nei smeigtuko galvutės degalų lašelius iki septynių kartų per taktą, o tai yra 420 kartų per sekundę keturių cilindrų variklis sukasi 1800 aps./min. Tam reikalingi labai sudėtingi valdymo algoritmai ir programinės įrangos funkcijos, siekiant sumažinti nukrypimus.
Dėl poreikio sumažinti CO2 išmetimą buvo sukurtos įvairios varymo technologijos – be to tradiciniai varikliai vidaus degimas Laikui bėgant hibridinės sistemos ir elektriniai varikliai užims didelę rinkos dalį. Taip pat padidės alternatyvių degalų suvartojimas, o programinė įranga bus raktas į šias technologijas.
Variklio valdymo modulis – transmisijos valdymo pagrindas automobiliai. Šiuolaikiniai moduliai turi per 2 MB vidinės „flash“ atminties, veikia iki 160 MHz taktiniu dažniu, vykdo programas iki 300 tūkstančių kodo eilučių.
Automobilių sistemų pardavėjai dažnai parduoda daugiau produktų nei bet kuris atskiras automobilių gamintojas. 2008 m. viena didžiausių automobilių kompanijų pardavė apie 9 milijonus automobilių, kurių pasaulinė produkcija siekė 65 milijonus, o programinės įrangos sistemų tiekėjų pardavimai yra daug didesni. To dėka sistemos tiekėjai daugiau galimybių siekiant masto ekonomijos, reikalingos didelės apimties programinės įrangos kūrimui.
Standartizavimas
Paprastai programinės įrangos sistemos automobiliams kuriamos atsižvelgiant į konkretaus ECU specifiką – programinė įranga yra glaudžiai susijusi su atitinkama technine įranga. Didėjant automobilių ECU skaičiui, pakartotinis programinės įrangos naudojimas tampa vis svarbesnis, todėl tam reikia standartizuoti.
2003 m. pirmaujantys automobilių gamintojai ir tiekėjai sukūrė Automotive Open System Architecture (Autosar, www.autosar.org) bendruomenę, siekdami sukurti vieną pasaulinį standartą ir susijusias technologijas. Šiandien „Autosar“ apima daugiau nei 150 įmonių ir šios partnerystės dėka kuriama ECU architektūra, pagrindinė programinė įranga, metodika ir standartizuotos taikomosios programinės įrangos sąsajos. Partnerystė skatina kurti nuo aparatinės įrangos nepriklausomus komponentus, leidžiančius automobilių gamintojams ir tiekėjams dalytis programine įranga ir pakartotinai naudoti ją skirtinguose ECU.
Autosar ECU architektūra turi kelis abstrakcijos lygius, kurie atskiria programinę įrangą aparatūra(žr. paveikslėlį). Aukščiausiame lygyje yra taikomoji programinė įranga, kuri įgyvendina visas programos funkcijas. Toliau ateina pagrindinė programinė įranga, kuri suteikia reikiamą abstrakciją nuo aparatinės įrangos, panašiai kaip kompiuterio operacinė sistema. Vykdymo realiuoju laiku aplinka (Autosar Runtime Environment, RTE) užtikrina visas sąveikas tiek ECU viduje, tiek tarp jų. Autosar metodika apima šablonus ir keitimosi formatus, naudojamus infrastruktūros aprašymui, konfigūravimui ir generavimui.
Šiandien elektronika sudaro apie 80 % automobilių pramonės funkcinių naujovių, o programinė įranga yra raktas į daugumą jų. Kadangi programinė įranga tampa vis svarbesne aparatinės įrangos sąnaudų dalimi, verslo modeliuose pradedama atsižvelgti į poreikį pakartotinai naudoti ir dalytis programine įranga.
Didelės spartos magistralės, tokios kaip Ethernet, šiandien vis dažniau naudojamos automobilių pramonėje, siekiant palaikyti ryšį tarp ECU ir kurti naujas funkcijas, ypač saugos srityje. Informacija iš įvairių šaltinių yra analizuojama ir konsoliduojama, kad būtų sudarytas išsamus aplinkos modelis, leidžiantis kurti naujas funkcijas, kurios padeda vairuotojui kritinėse situacijose. Pavyzdžiui, jei vairuotojo dėmesį blaško keleivis, programa gali aptikti, kad priekyje važiuojantis automobilis stabdo, ir apie tai įspėti vairuotoją arba autonomiškai nuspausti stabdžius. Vairuotojas niekada nesupras, kad tokia programinė įranga egzistuoja, kol nesusidarys pavojinga situacija.
Šiandien automobilių pramonėje bręsta dar viena programinės įrangos revoliucija – multimedija ir buitinė elektronika pradedama naudoti vis plačiau. Automobiliai bus prijungti prie interneto ir prie visų tipų mobiliųjų ir namų įrenginių, o sprendimų, pagrįstų nemokama programine įranga, dalis nuolat didės.
Susidūrimas su tikrovėmis inžinerinė pramonė, dauguma programinės įrangos kūrėjų negali susidoroti – produktai, su kuriais jie turi dirbti, yra labai specializuoti. Tai nėra programų kūrimas interneto vartotojams, kompiuteriams ar net mobiliosios programos, todėl naujokai jaučiasi kaip Tomas iš filmo „Labirinto bėgikas“. Žiūrėkite apie 50 sekundžių anonso ir suprasite, kokį šoką patiria tie, kurie pirmą kartą susiduria su programinės įrangos kūrimu automobiliams.
Viskas, ką turite, yra daugybė terminų ir įrankių, apie kuriuos neįsivaizduojate. Kai per interviu vienoje automobilių kompanijoje paklausiau, kokią IDE jie naudoja, pašnekovui, švelniai tariant, mano klausimas nepatiko. Buvau pripratęs prie „Visual Studio“ ir naiviai tikėjausi, kad čia prireiks kažko panašaus įterptosios programinės įrangos kūrimui. Aš neįsivaizdavau, kas manęs laukia! Tik mažų ir rimtų (pagal sudėtingumą) instrumentų jūra, kuriai reikėjo dar vienos aukos.
Be to, kalbant apie programinės įrangos kūrimą automobiliams, įrankiai jokiu būdu nėra vienintelė problema. Beveik neįmanoma rasti literatūros pradedantiesiems ar tiesiog mokymo medžiagos apie bibliotekas ar atitinkamų programų architektūrą. Terminas " pamoka“ ir skamba visiškai netinkamai, nes automobilių pramonė yra labai uždara bendruomenė. Ir vargu ar tai pavadinti bendruomene, nes esant tokiai konkurencijai niekas neturėtų spėlioti, kaip tu sukuri tą ar kitą programą. Norėdami išmokti bent ką nors apie atskirus šio programavimo segmento įrankius ir mechanizmus, galite užsiregistruoti į nepaprastai brangius kursus, tačiau jūsų įmonė turi būti pasirengusi pakloti nemažą pinigų sumą ir prireiks mažiausiai kelių savaičių, kol gausite patirtis, kurios jums reikia dabar. Gaila, kad taip sunku suprasti automobilių pramonės programavimo specifiką, todėl nusprendžiau savo straipsnį skirti šiai temai.
Ne kartą perėjęs nuo programų interneto vartotojams / kompiuteriams kūrimo prie įterptųjų programų kūrimo ir vėl, iš pirmų lūpų žinau problemas, su kuriomis susiduria naujokai, pirmiausia dirbdami su pirmuoju produktų bloku. Panašių sunkumų iškyla ir programuotojams, kurie niekada nesusidūrė su automobilių pramonės specifika.
Šiame ir kitame straipsnyje norėčiau pakalbėti apie automobiliams skirtų įterptųjų programų veikimo principus, taip pat pažvelgti į egzotiškos įterptųjų programų architektūros gelmes.
Kokias temas nagrinėsime?
- Kaip įterptoji programinė įranga pagerina transporto priemonės veikimą?
- Kaip integruotos programėlės padeda valdyti automobilį?
- Kokie yra tipiški procesoriaus apribojimai?
- Kaip įterptoji programinė įranga leidžia nuolat apdoroti jutiklių duomenis?
- Kokia šios programinės įrangos struktūra ir kaip atskiros programos sąveikauja tarpusavyje, kad valdytų automobilį?
Galite žiūrėti vaizdo įrašą apie elektroninės vairo sistemos kūrimą. Beje, šioje komandoje dirbau ir aš.
Šis modelis iš dalies valdomas programine įranga. Iš dalies tai reiškia, kad specializuota programinė įranga padeda tik vairuotojui, tačiau jis visiškai kontroliuoja sistemą.
Tarkime, norime sukurti visiškai elektroninę vairo sistemą, kurioje vairas nebūtų tiesiogiai sujungtas su ratais. Vietoj to, jutiklis matuoja vairavimo kampą ir siunčia gautus duomenis į mūsų programą. Automobilių terminologijoje tai yra servo. Tikėkite ar ne, „Nissan“ dėka rinkoje jau pasirodė modelis su servo pavara.
Programinę įrangą valdo mažas procesorius arba, tiksliau, mikrovaldiklis, prijungtas prie jutiklio per tinklą.
Vairuotojui pasukus vairą, dėka jutiklio, kuris nuolat perduoda informaciją apie esamą sukimosi kampą, programinė įranga gauna atitinkamą signalą. Pavyzdžiui, jei vairuotojas pasuka vairą 90° į dešinę, per sekundę jutiklio signalas apdorojamas tokiu principu:
Be to, programinė įranga valdo ir elektros variklio darbą, kuris perkelia stelažą iš kairės į dešinę ir priešinga kryptimi, o tai reiškia, kad keičiasi priekinių automobilio ratų sukimosi kampas. Atitinkamai, programinė įranga gali nukreipti automobilį į kairę arba į dešinę. Ryšys tarp programinę įrangą valdančio mikrovaldiklio ir elektros variklio užtikrina elektroninio valdymo bloko (ECU), kuriame yra pats mikrovaldiklis ir galios stiprintuvas, reguliuojantis variklio maitinimo sistemą, dėka. Taigi mūsų programa keičia srovės tiekimą varikliui ir padėtį stovas keičiasi norima kryptimi.
Elektroninis valdymo blokas (ECU)
Jei integruota programinė įranga veikia tinkamai, sukant vairą stovo padėtis pakeičiama beveik akimirksniu.
Vairas - mėlynas, vairo stovas- rožinė (apytiksliai)
Pasidaro aišku, kad net informacijos apdorojimui čia netaikoma nei įvykiais pagrįsto programavimo logika, kaip pažįstamų GUI taikomųjų programų atveju, nei paketinių failų dėsniai. Vietoj to reikalingas nuolatinis, savalaikis gaunamų duomenų apdorojimas. Jei programa per ilgai analizuos jutiklius, automobilio vairo trauklė ir priekiniai ratai pajudės su uždelsimu, o vairuotojas tai pastebės. Greičiausiai į ekstremali situacija dėl to prarasite automobilio kontrolę, pavyzdžiui, sukant vairą, kad būtų išvengta kliūties, automobilis iš karto nereaguos į manevrą. Ši specifika padidina automobiliams skirtų programų laiko reikalavimus, ypač jei atsižvelgsime į ribotą standartinių elektroninių valdymo blokų procesoriaus našumą.
Kaip serijos tęsinį, mes pažvelgsime į programinės įrangos architektūrą, kuri sprendžia šias problemas, ir tikimės, kad naudojant šias medžiagas, siekiantys įterptųjų automobilių programų kūrėjai išmoks daug greičiau. Pagrindiniai principai veikiantys šioje srityje.
