Contente
- Unidades de controle eletrônico
- Rede de área do controlador
- Sem erros, sem estresse - seu guia passo a passo para criar software que muda vidas sem destruir sua vida
- Diagnóstico a bordo (OBD)
- Conclusão
Fonte: Locha79 / Dreamstime.com
Leve embora:
Assim como uma grande organização com muitos departamentos, seu carro possui muitos sistemas que precisam se comunicar para funcionar corretamente. Isso é tratado pela rede de área do controlador.
No passado, um mecânico de árvores de sombra podia diagnosticar e consertar seu próprio automóvel com algum grau de simplicidade. Hoje, pode exigir mais sofisticação técnica e conhecimento em informática. Seu carro tornou-se mais do que um transporte mecânico - é um sistema de computador de grande complexidade. De fato, seu carro pode até conter uma coleção de nós de computadores conectados ao longo de uma arquitetura de rede de barramento. Os nós são referidos como ECUs e a topologia de barramento é chamada de CAN (Controller Area Network).
Unidades de controle eletrônico
Unidade de controle eletrônico (ECU) é o termo genérico para dispositivos que controlam sistemas elétricos nos automóveis de hoje. Existem muitos tipos de ECUs e suas funções variam. Alguns carros altamente projetados podem conter até 100 ECUs. Eles executam várias funções, incluindo:
- Controle do motor
- Controle de transmissão
- Controle de freio
- Assistente de velocidade
- Assistência ao parque
- Controle climático automático
- Controle de tração
- Controle do sistema de freio antibloqueio
A nomenclatura pode diferir entre os fabricantes de veículos. A ECU que gerencia o motor é chamada de módulo de controle do motor (ECM) ou unidade de controle do motor (ECU). Esse uso duplicado da ECU para se referir a uma unidade de controle eletrônico genérico ou ao módulo de controle do motor específico pode ser a fonte de confusão. Freqüentemente, o módulo de controle do motor e a unidade que controla a transmissão são combinados em uma ECU chamada módulo de controle do trem de força (PCM). Muitas pessoas pensam no ECM ou no PCM como a "CPU" do automóvel. A verdade é que as várias ECUs instaladas no carro realizam operações distintas e funcionam como nós individuais na arquitetura de rede de automóveis. (Para saber mais sobre a tecnologia encontrada nos carros modernos, consulte Comprando um carro novo ... Er, computador.)
Os fabricantes buscaram metas ambiciosas na melhoria e no avanço da tecnologia de seus veículos. A lista da Computerworld dos 10 principais avanços na tecnologia de automóveis em 2016 é possível em grande parte devido a esse novo ambiente de computador em desenvolvimento. Com o auxílio de computadores de bordo, os projetistas buscam a otimização de várias maneiras, como atingir a proporção ideal de ar / combustível de 14,7 para 1.
As ECUs tornam esses processos de melhoria automáticos e em tempo real. Em um sistema de circuito fechado, vários sensores coletam informações da rede e comandos para atuadores que fornecem as intervenções necessárias para obter os melhores resultados. A saída dos sensores informa ao sistema o que o carro está fazendo; então a entrada de novas instruções faz as correções necessárias. As ECUs aproveitam as informações fornecidas por sensores como estes:
- Sensor de temperatura do líquido de arrefecimento do motor
- Sensor de temperatura do ar
- Sensor de pressão absoluta do coletor
- Sensor de fluxo de massa de ar
- Controlador de ar inativo
- Sensor do virabrequim
- Sensor de árvore de cames
- Sensor de oxigênio
- Sensor de batida
Os componentes de uma ECU incluem conversores analógico-digitais, conversores digital-analógico, condicionadores de sinal, chips de comunicação, grupos de instrumentos e sensores inteligentes. As informações que podem vir como analógicas podem ser convertidas em digitais para processamento eletrônico. Todos esses dados são enviados ao longo de uma topologia de barramento chamada…
Rede de área do controlador
Esta é realmente uma rede de computadores digitais que se comunica com as várias ECUs do automóvel. Cada nó da ECU lida com a entrada e saída de informações, pois ele faz interface com os componentes mecânicos e elétricos do veículo. Entradas como temperatura ambiente, temperatura do líquido de arrefecimento, fluxo de ar e posição de aceleração são processadas e atuadas como injeção de combustível, tempo de ignição, aumento do turbo e assim por diante. As redes CAN fornecem um loop de feedback contínuo.
A pilha de protocolos CAN pode ser comparada às duas camadas inferiores do modelo OSI. A camada física OSI se correlaciona com três camadas físicas no modelo CAN. A camada de enlace de dados encontra paridade com as camadas de controle de enlace lógico (LLC) e controle de acesso à mídia (MAC) no CAN. Você pode encontrar mais informações sobre a tecnologia na ISO 11898-1: 2015 - Veículos rodoviários - CAN (Controller Area Network).
Sem erros, sem estresse - seu guia passo a passo para criar software que muda vidas sem destruir sua vida
Você não pode melhorar suas habilidades de programação quando ninguém se importa com a qualidade do software.
O barramento Controller Area Network foi introduzido pela Robert Bosch GmbH em 1983. Cada nó CAN inclui um microcontrolador, um controlador CAN e um transceptor CAN. O CAN é um protocolo baseado em que utiliza um identificador de 11 bits (formato padrão) ou um identificador de 29 bits (formato estendido com 18 bits extras).Os componentes do barramento CAN incluem hardware e software (na verdade firmware), que podem ser aprimorados e modificados com chips ou comandos de software adicionais.
O CAN usa um processo de arbitragem para regular o tráfego semelhante ao CSMA / CD no protocolo Ethernet. Dentro da tecnologia do veículo, o CAN pode ser complementado por outros métodos, como o Flexray, que usa TDMA e opera até 10 megabits por segundo, ou a Rede de Interconexão Local (LIN), que é um protocolo de rede serial de fio único. Houve alguma consideração em substituir o Flexray pela Ethernet, o que proporcionaria algumas vantagens notáveis. O barramento CAN é um dos cinco padrões de protocolo reconhecidos pela tecnologia conhecida como…
Diagnóstico a bordo (OBD)
O OBD-II substituiu o OBD original em 1996. Inicialmente voltado para o gerenciamento de emissões para atender às regulamentações governamentais, o novo padrão evoluiu para incluir uma série de funcionalidades. Como diagnóstico digital, o OBD-II utiliza um grande banco de dados de códigos, que você pode encontrar em http://www.troublecodes.net/. Por exemplo, o código P0171 é um código genérico do trem de força que significa "o sistema é muito enxuto". Os códigos de cinco dígitos são representados da seguinte maneira:
- - área (carroceria, chassi, trem de força, U - rede)
- # - código do fabricante
- # - sistema
- # - problema específico
- # - problema específico
Você pode retirar os códigos OBD-II do seu veículo de várias maneiras. A maioria das lojas de autopeças exibirá um dispositivo conectado a uma porta de computador sob seu traço. Ou você mesmo pode adquirir uma ferramenta de scanner e ler o código, conforme explicado pelo Wikihow. Você pode até invadir o computador do seu carro com o cabo certo, seu laptop e software dedicado. Algumas das interfaces gráficas podem fornecer uma visão tremenda do funcionamento interno do computador do seu carro. Esteja ciente de que qualquer invasão que você possa fazer é por seu próprio risco e não recomendado por este site! (Para saber mais sobre a conectividade em nuvem em veículos, consulte Computação em nuvem para veículos: carro de alta tecnologia amanhã).
Conclusão
Dissemos que seu carro é um computador. Na verdade, parece que seu carro é feito de vários computadores em uma rede complexa. Os microprocessadores do seu modelo de automóvel recente podem fornecer controle sofisticado do motor, diagnóstico avançado, novos recursos de segurança ou conforto e até redução na fiação. Os benefícios dessa computação avançada em veículos oferecem enormes vantagens - mas alguns diriam que a simplicidade do reparo doméstico de veículos se foi há muito tempo.
Passei muitas horas quando jovem trabalhando ao lado de meu pai em nossos próprios veículos - trocando peças, ajustando o tempo, manipulando misturas de combustível, trabalhando com freios - você escolhe. Ele era mecânico de aviação na Segunda Guerra Mundial e trabalhou 32 anos como eletricista em uma fábrica. Eu nunca poderia imaginar que meu entendimento pudesse segurar uma vela quando se trata de consertos de carros. Agora, estou pensando se todos esses anos como engenheiro de rede podem se aplicar aqui. Também me pergunto quanto tempo levará para que os carros se tornem autoconscientes - como o carro KITT de David Hasselhoff na série de TV "Knight Rider". Você não pode parar o progresso.