المحتوى
- وحدات التحكم الإلكترونية
- منطقة التحكم بشبكة الاتصال
- No Bugs، No Stress - دليلك خطوة بخطوة لإنشاء برامج لتغيير الحياة دون تدمير حياتك
- التشخيص على متن الطائرة (OBD)
- خاتمة
المصدر: Locha79 / Dreamstime.com
يبعد:
تمامًا مثل المؤسسة الكبيرة التي تضم العديد من الأقسام ، فإن سيارتك بها العديد من الأنظمة التي يجب أن تتواصل مع بعضها البعض حتى تعمل بشكل صحيح. تتم معالجة هذا بواسطة شبكة منطقة المراقب.
في السنوات الماضية ، كان بإمكان ميكانيكي شجرة الظل تشخيص وإصلاح سيارته الخاصة بدرجة من البساطة. قد يتطلب الأمر اليوم مزيدًا من التطور التقني ومعرفة الكمبيوتر. لقد أصبحت سيارتك أكثر من مجرد وسيلة نقل ميكانيكية - إنها نظام كمبيوتر شديد التعقيد. في الواقع ، يمكن أن تحتوي سيارتك على مجموعة من عقد الكمبيوتر المرتبطة على طول بنية شبكة الحافلات. يشار إلى العقد باسم وحدة التحكم الإلكترونية ، وتسمى طوبولوجيا الناقل شبكة منطقة التحكم (CAN).
وحدات التحكم الإلكترونية
وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) هي المصطلح العام للأجهزة التي تتحكم في الأنظمة الكهربائية في سيارات اليوم. هناك العديد من أنواع وحدات التحكم الإلكترونية ، وتختلف وظائفها. قد تحتوي بعض السيارات عالية التصميم على ما يصل إلى 100 وحدة نقدية أوروبية. هذه تؤدي وظائف مختلفة ، بما في ذلك:
- التحكم في المحرك
- التحكم في الإرسال
- السيطرة على الفرامل
- مساعدة السرعة
- حديقة مساعدة
- التحكم التلقائي في المناخ
- التحكم في الجر
- نظام الفرامل المانعة للانغلاق
قد تختلف التسمية بين الشركات المصنعة للسيارات. تسمى وحدة التحكم الإلكترونية التي تدير المحرك إما وحدة التحكم في المحرك (ECM) أو وحدة التحكم في المحرك (ECU). هذا الاستخدام المكرر لوحدة التحكم الإلكترونية للإشارة إلى وحدة التحكم الإلكترونية العامة أو وحدة التحكم في المحرك المحددة يمكن أن يكون مصدر الارتباك. غالبًا ما يتم دمج وحدة التحكم في المحرك والوحدة التي تتحكم في ناقل الحركة في وحدة التحكم الإلكترونية التي تسمى وحدة التحكم في توليد القوة (PCM). كثير من الناس يعتقدون أن ECM أو PCM "وحدة المعالجة المركزية" للسيارة. الحقيقة هي أن وحدات التحكم الإلكترونية المختلفة المثبتة في جميع أنحاء السيارة تؤدي عمليات متميزة ، وتعمل كعقد فردية داخل بنية شبكة السيارات. (لمزيد من المعلومات حول التقنية الموجودة في السيارات الحديثة ، راجع شراء سيارة جديدة ... Er ، الكمبيوتر.)
سعى المصنعون إلى تحقيق أهداف طموحة في تحسين وتطوير تكنولوجيا سياراتهم. أصبحت قائمة Computerworld التي تضم 10 تطورات رئيسية في تكنولوجيا السيارات في عام 2016 ممكنة إلى حد كبير بسبب هذه البيئة الحاسوبية الجديدة والمتطورة. بمساعدة أجهزة الكمبيوتر الموجودة على متن الطائرة ، يسعى المصممون إلى تحقيق التحسين بطرق عديدة ، مثل استهداف نسبة الهواء المثالية التي تبلغ 14.7 إلى 1.
ECUs تجعل عمليات التحسين هذه تلقائية وفي الوقت الفعلي. في نظام الحلقة المغلقة ، تقوم أجهزة استشعار متعددة بجمع المعلومات من الشبكة والأوامر إلى المشغلين الذين يوفرون التدخلات اللازمة لتحقيق أفضل النتائج. يخرج مخرج المستشعرات النظام بما تفعله السيارة ؛ ثم إدخال تعليمات جديدة إجراء التصحيحات اللازمة. تستفيد وحدات التحكم الإلكترونية من المعلومات التي توفرها أجهزة الاستشعار مثل:
- محرك استشعار درجة حرارة سائل التبريد
- استشعار درجة حرارة الهواء
- مشعب استشعار الضغط المطلق
- جهاز استشعار تدفق الهواء الشامل
- تحكم الهواء الخمول
- الاستشعار العمود المرفقي
- مستشعر عمود الحدبات
- استشعار الأوكسجين
- جهاز استشعار الطرقة
تشتمل مكونات وحدة التحكم الإلكترونية على محولات تمثيلية إلى رقمية ، ومحولات تحويل رقمية إلى تمثيلية ، ومكيفات إشارة ، ورقائق اتصال ، ومجموعات أدوات وأجهزة استشعار ذكية. يمكن تحويل المعلومات التي قد تأتي كتمثيلي إلى رقمي للمعالجة الإلكترونية. يتم إرسال جميع هذه البيانات على طول طوبولوجيا حافلة تسمى ...
منطقة التحكم بشبكة الاتصال
هذه هي في الواقع شبكة كمبيوتر رقمية تتواصل مع وحدات نقدية أوروبية مختلفة في جميع أنحاء السيارات. كل عقدة ECU تتعامل مع إدخال وإخراج المعلومات لأنها تتفاعل مع المكونات الميكانيكية والكهربائية للسيارة. تتم معالجة المدخلات مثل درجة الحرارة المحيطة ، ودرجة حرارة سائل التبريد ، وتدفق الهواء وموضع التسارع ، ويتم تشغيلها كحقن للوقود ، وتوقيت الإشعال ، وزيادة التربو ، وما إلى ذلك. يمكن لشبكات CAN توفير حلقة تغذية مرتدة مستمرة.
يمكن مقارنة رصة بروتوكول CAN بالطبقتين السفليتين لنموذج OSI. ترتبط الطبقة المادية OSI بثلاث طبقات مادية في نموذج CAN. تعثر طبقة ارتباط البيانات على تماثل مع التحكم في الارتباط المنطقي (LLC) وطبقات التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) في CAN. يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول التقنية في ISO 11898-1: 2015 - مركبات الطرق - شبكة منطقة التحكم (CAN).
No Bugs، No Stress - دليلك خطوة بخطوة لإنشاء برامج لتغيير الحياة دون تدمير حياتك
لا يمكنك تحسين مهارات البرمجة لديك عندما لا يهتم أحد بجودة البرنامج.
تم تقديم حافلة Network Area Network بواسطة Robert Bosch GmbH في عام 1983. تشتمل كل عقدة CAN على متحكم ووحدة تحكم CAN وجهاز إرسال واستقبال CAN. CAN عبارة عن بروتوكول قائم على أساس يستخدم معرف 11 بت (تنسيق قياسي) أو معرف 29 بت (تنسيق ممتد مع 18 بت إضافي).تتضمن مكونات ناقل CAN الأجهزة والبرامج (البرامج الثابتة فعليًا) ، والتي يمكن تعديلها وتعديلها باستخدام رقائق أو أوامر برامج إضافية.
يمكن أن تستخدم عملية التحكيم لتنظيم حركة المرور التي تشبه CSMA / CD في بروتوكول Ethernet. ضمن تقنية السيارة ، يمكن استكمال CAN بطرق أخرى مثل Flexray ، والذي يستخدم TDMA ويعمل حتى 10 ميغابت في الثانية ، أو شبكة الاتصال المحلية (LIN) ، وهو بروتوكول شبكة تسلسلية أحادية الأسلاك. كان هناك بعض الاعتبار لاستبدال Flexray بالإيثرنت ، والتي من شأنها أن توفر بعض المزايا البارزة. CAN حافلة هي واحدة من خمسة معايير بروتوكول معترف بها من قبل التكنولوجيا المعروفة باسم ...
التشخيص على متن الطائرة (OBD)
OBD-II حلت محل OBD الأصلي في عام 1996. في البداية تهدف إلى إدارة الانبعاثات لتلبية اللوائح الحكومية ، وقد تطور المعيار الجديد ليشمل مجموعة من الوظائف. كتشخيص رقمي ، يستخدم OBD-II قاعدة بيانات كبيرة من الرموز ، والتي يمكنك العثور عليها على http://www.troublecodes.net/. على سبيل المثال ، الكود P0171 هو رمز توليد قوة عام يعني "النظام هزيل للغاية". يتم تمثيل الرموز المكونة من خمسة أرقام بهذه الطريقة:
- - منطقة (الجسم ، الشاسيه ، توليد القوة ، شبكة U)
- # - رمز الشركة المصنعة
- # - النظام
- # - مشكلة محددة
- # - مشكلة محددة
يمكنك سحب رموز OBD-II من سيارتك بطرق مختلفة. ستقوم معظم متاجر قطع غيار السيارات بإخراج جهاز يتم توصيله بمنفذ كمبيوتر أسفل لوحة القيادة. أو يمكنك الحصول على أداة الماسح الضوئي بنفسك وقراءة الرمز كما هو موضح بواسطة Wikihow. يمكنك حتى اختراق جهاز الكمبيوتر الخاص بسيارتك باستخدام الكبل المناسب والكمبيوتر المحمول والبرامج المخصصة. يمكن لبعض الواجهات الرسومية أن توفر نظرة هائلة على الأعمال الداخلية لجهاز الكمبيوتر الخاص بك. فقط عليك أن تدرك أن أي عملية قرصنة قد تقوم بها تقع على مسؤوليتك الخاصة ولا ينصح بها هذا الموقع! (لمعرفة المزيد عن التوصيل السحابي في المركبات ، راجع الحوسبة السحابية للمركبات: Tomorrows High-Tech Car.)
خاتمة
قلنا أن سيارتك هي جهاز كمبيوتر. في الواقع يبدو أن سيارتك مصنوعة من أجهزة كمبيوتر متعددة في شبكة معقدة. قد توفر المعالجات الدقيقة الموجودة في سيارتك المتأخرة طرازًا تحكمًا متطورًا في المحرك ، وتشخيصات متقدمة ، وميزات أمان أو راحة جديدة ، بل وتقليلًا في الأسلاك. تقدم مزايا حوسبة السيارات الحديثة هذه مزايا هائلة - لكن البعض قد يقول إن بساطة إصلاح المركبات المنزلية قد ولت منذ فترة طويلة.
لقد أمضيت عدة ساعات عندما كنت شابًا يعمل إلى جانب والدي على مركباتنا الخاصة - تبديل قطع الغيار ، وتعديل التوقيت ، والتعامل مع مخاليط الوقود ، والعمل على الفرامل - يمكنك تسميته. كان ميكانيكي طيران في الحرب العالمية الثانية ، وعمل 32 عامًا ككهربائي في مصنع. لم أكن أتخيل أبدًا أن فهمي يمكن أن يحمل شمعة له عندما يتعلق الأمر بإصلاح السيارات. الآن أتساءل ما إذا كان كل تلك السنوات كمهندس شبكة قد تنطبق هنا. أنا أتساءل أيضًا كم من الوقت ستستغرق السيارات لتصبح واعية - مثل سيارة KITT الخاصة بـ David Hasselhoff في المسلسل التلفزيوني "Knight Rider". لا يمكنك إيقاف التقدم.