మీ కారు, మీ కంప్యూటర్: ECU లు మరియు కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్

విషయము

• ఎలక్ట్రానిక్ కంట్రోల్ యూనిట్లు
• కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్
• బగ్స్ లేవు, ఒత్తిడి లేదు - మీ జీవితాన్ని నాశనం చేయకుండా జీవితాన్ని మార్చే సాఫ్ట్‌వేర్‌ను రూపొందించడానికి స్టెప్ గైడ్ ద్వారా మీ దశ
• ఆన్బోర్డ్ డయాగ్నోస్టిక్స్ (OBD)
• ముగింపు

మూలం: లోచా 79 / డ్రీమ్‌స్టైమ్.కామ్

Takeaway:

అనేక విభాగాలతో కూడిన పెద్ద సంస్థ వలె, మీ కారులో చాలా వ్యవస్థలు ఉన్నాయి, అవి సరిగ్గా నడపడానికి ఒకదానితో ఒకటి సంభాషించుకోవాలి. దీన్ని కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్ నిర్వహిస్తుంది.

గత సంవత్సరాల్లో, నీడ-చెట్టు మెకానిక్ కొంతవరకు సరళతతో తన సొంత ఆటోమొబైల్‌ను నిర్ధారించగలడు మరియు మరమ్మత్తు చేయగలడు. ఈ రోజు దీనికి మరింత సాంకేతిక అధునాతనత మరియు కంప్యూటర్ తెలుసుకోవడం అవసరం కావచ్చు. మీ కారు యాంత్రిక రవాణా కంటే ఎక్కువ అయ్యింది - ఇది గొప్ప సంక్లిష్టత కలిగిన కంప్యూటర్ వ్యవస్థ. వాస్తవానికి, మీ కారులో బస్ నెట్‌వర్క్ నిర్మాణంతో అనుసంధానించబడిన కంప్యూటర్ నోడ్‌ల సేకరణ కూడా ఉండవచ్చు. నోడ్లను ECU లుగా సూచిస్తారు మరియు బస్ టోపోలాజీని కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్ (CAN) అంటారు.

ఎలక్ట్రానిక్ కంట్రోల్ యూనిట్లు

ఎలక్ట్రానిక్ కంట్రోల్ యూనిట్ (ECU) అనేది నేటి ఆటోమొబైల్‌లలో విద్యుత్ వ్యవస్థలను నియంత్రించే పరికరాలకు సాధారణ పదం. అనేక రకాల ECU లు ఉన్నాయి మరియు వాటి విధులు మారుతూ ఉంటాయి. అత్యంత ఇంజనీరింగ్ చేసిన కొన్ని కార్లు 100 ECU లను కలిగి ఉండవచ్చు. ఇవి వివిధ విధులను నిర్వహిస్తాయి:

• ఇంజిన్ నియంత్రణ
• ప్రసార నియంత్రణ
• బ్రేక్ నియంత్రణ
• స్పీడ్ అసిస్ట్
• పార్క్ అసిస్ట్
• స్వయంచాలక వాతావరణ నియంత్రణ
• ట్రాక్షన్ నియంత్రణ
• యాంటీ-లాక్ బ్రేక్ సిస్టమ్ నియంత్రణ

వాహన తయారీదారులలో నామకరణం భిన్నంగా ఉండవచ్చు. ఇంజిన్ను నిర్వహించే ECU ని ఇంజిన్ కంట్రోల్ మాడ్యూల్ (ECM) లేదా ఇంజిన్ కంట్రోల్ యూనిట్ (ECU) అంటారు. సాధారణ ఎలక్ట్రానిక్ కంట్రోల్ యూనిట్ లేదా నిర్దిష్ట ఇంజిన్ కంట్రోల్ మాడ్యూల్‌ను సూచించడానికి ECU యొక్క ఈ నకిలీ ఉపయోగం గందరగోళానికి మూలంగా ఉంటుంది. తరచుగా ఇంజిన్ కంట్రోల్ మాడ్యూల్ మరియు ట్రాన్స్మిషన్‌ను నియంత్రించే యూనిట్‌ను పవర్‌ట్రెయిన్ కంట్రోల్ మాడ్యూల్ (పిసిఎం) అని పిలిచే ECU లో కలుపుతారు. చాలా మంది ECM లేదా PCM ను ఆటోమొబైల్ యొక్క “CPU” గా భావిస్తారు. నిజం ఏమిటంటే, కారు అంతటా వ్యవస్థాపించబడిన వివిధ ECU లు విభిన్నమైన కార్యకలాపాలను నిర్వహిస్తాయి మరియు ఆటోమొబైల్ నెట్‌వర్క్ ఆర్కిటెక్చర్‌లో వ్యక్తిగత నోడ్‌లుగా పనిచేస్తాయి. (ఆధునిక కార్లలో కనిపించే సాంకేతికత గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, కొత్త కారు కొనడం ... ఎర్, కంప్యూటర్ చూడండి.)

తయారీదారులు తమ వాహనాల సాంకేతికతను మెరుగుపరచడంలో మరియు అభివృద్ధి చేయడంలో ప్రతిష్టాత్మక లక్ష్యాలను సాధించారు. కంప్యూటర్ వరల్డ్ యొక్క కార్ టెక్నాలజీలో 2016 లో 10 ప్రధాన పురోగతుల జాబితా ఈ కొత్త మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న కంప్యూటర్ వాతావరణం కారణంగా ఎక్కువగా సాధ్యమైంది. ఆన్బోర్డ్ కంప్యూటర్ల సహాయంతో, డిజైనర్లు ఆదర్శవంతమైన వాయు-ఇంధన నిష్పత్తిని 14.7 నుండి 1 వరకు లక్ష్యంగా చేసుకోవడం వంటి అనేక విధాలుగా ఆప్టిమైజేషన్ కోసం లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు.

ECU లు ఈ మెరుగుదల ప్రక్రియలను స్వయంచాలకంగా మరియు నిజ సమయంలో చేస్తాయి. క్లోజ్డ్-లూప్ సిస్టమ్‌లో, బహుళ సెన్సార్లు నెట్‌వర్క్ నుండి సమాచారాన్ని సేకరించి, ఉత్తమ ఫలితాలను సాధించడానికి అవసరమైన జోక్యాలను అందించే యాక్చుయేటర్లకు ఆదేశిస్తాయి. సెన్సార్ల అవుట్పుట్ కారు ఏమి చేస్తుందో సిస్టమ్కు తెలియజేస్తుంది; క్రొత్త సూచనల యొక్క ఇన్పుట్ అవసరమైన దిద్దుబాట్లను చేస్తుంది. ఇలాంటి సెన్సార్లు అందించిన సమాచారాన్ని ECU లు సద్వినియోగం చేసుకుంటాయి:

• ఇంజిన్ శీతలకరణి ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్
• గాలి ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్
• మానిఫోల్డ్ సంపూర్ణ పీడన సెన్సార్
• మాస్ ఎయిర్ ఫ్లో సెన్సార్
• నిష్క్రియ వాయు నియంత్రిక
• క్రాంక్ షాఫ్ట్ సెన్సార్
• కామ్‌షాఫ్ట్ సెన్సార్
• ఆక్సిజన్ సెన్సార్
• సెన్సార్ తన్నాడు

ECU యొక్క భాగాలు అనలాగ్-టు-డిజిటల్ కన్వర్టర్లు, డిజిటల్-టు-అనలాగ్ కన్వర్టర్లు, సిగ్నల్ కండిషనర్లు, కమ్యూనికేషన్ చిప్స్, ఇన్స్ట్రుమెంట్ క్లస్టర్లు మరియు స్మార్ట్ సెన్సార్లు. ఎలక్ట్రానిక్ ప్రాసెసింగ్ కోసం అనలాగ్‌గా వచ్చే సమాచారాన్ని డిజిటల్‌గా మార్చవచ్చు. ఈ డేటా అంతా బస్ టోపోలాజీ వెంట పంపబడుతుంది…

కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్

ఇది వాస్తవానికి డిజిటల్ కంప్యూటర్ నెట్‌వర్క్, ఇది ఆటోమొబైల్ అంతటా వివిధ ECU లతో కమ్యూనికేట్ చేస్తుంది. ప్రతి ECU నోడ్ వాహనం యొక్క యాంత్రిక మరియు విద్యుత్ భాగాలతో ఇంటర్‌ఫేస్ చేస్తున్నప్పుడు సమాచారం యొక్క ఇన్పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్‌ను నిర్వహిస్తుంది. పరిసర ఉష్ణోగ్రత, శీతలకరణి ఉష్ణోగ్రత, గాలి ప్రవాహం మరియు త్వరణం స్థానం వంటి ఇన్‌పుట్‌లు ప్రాసెస్ చేయబడతాయి మరియు ఇంధన ఇంజెక్షన్, జ్వలన సమయం, టర్బో బూస్ట్ మరియు వంటివి పనిచేస్తాయి. నెట్‌వర్క్‌లు నిరంతర ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్‌ను అందిస్తాయి.

CAN ప్రోటోకాల్ స్టాక్‌ను OSI మోడల్ యొక్క రెండు దిగువ పొరలతో పోల్చవచ్చు. OSI భౌతిక పొర CAN మోడల్‌లో మూడు భౌతిక పొరలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. డేటా లింక్ లేయర్ CAN లోని లాజికల్ లింక్ కంట్రోల్ (LLC) మరియు మీడియా యాక్సెస్ కంట్రోల్ (MAC) లేయర్‌లతో సమానత్వాన్ని కనుగొంటుంది. ISO 11898-1: 2015 - రోడ్ వాహనాలు - కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్ (CAN) లో మీరు టెక్నాలజీ గురించి మరింత సమాచారం పొందవచ్చు.

బగ్స్ లేవు, ఒత్తిడి లేదు - మీ జీవితాన్ని నాశనం చేయకుండా జీవితాన్ని మార్చే సాఫ్ట్‌వేర్‌ను రూపొందించడానికి స్టెప్ గైడ్ ద్వారా మీ దశ

సాఫ్ట్‌వేర్ నాణ్యత గురించి ఎవరూ పట్టించుకోనప్పుడు మీరు మీ ప్రోగ్రామింగ్ నైపుణ్యాలను మెరుగుపరచలేరు.

కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్ బస్సును రాబర్ట్ బాష్ జిఎమ్‌బిహెచ్ 1983 లో ప్రవేశపెట్టారు. ప్రతి CAN నోడ్‌లో మైక్రోకంట్రోలర్, CAN కంట్రోలర్ మరియు CAN ట్రాన్స్‌సీవర్ ఉన్నాయి. CAN అనేది 11-బిట్ ఐడెంటిఫైయర్ (ప్రామాణిక ఫార్మాట్) లేదా 29-బిట్ ఐడెంటిఫైయర్ (18 అదనపు బిట్‌లతో పొడిగించిన ఫార్మాట్) ను ఉపయోగించే ఒక ఆధారిత ప్రోటోకాల్.CAN బస్ భాగాలలో హార్డ్‌వేర్ మరియు సాఫ్ట్‌వేర్ (వాస్తవానికి ఫర్మ్‌వేర్) ఉన్నాయి, వీటిని వాస్తవానికి అదనపు చిప్స్ లేదా సాఫ్ట్‌వేర్ ఆదేశాలతో సర్దుబాటు చేయవచ్చు మరియు సవరించవచ్చు.

ఈథర్నెట్ ప్రోటోకాల్‌లోని CSMA / CD కి సమానమైన ట్రాఫిక్‌ను నియంత్రించడానికి CAN మధ్యవర్తిత్వ ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తుంది. వాహన సాంకేతిక పరిజ్ఞానంలో, TDMA ని ఉపయోగించే మరియు సెకనుకు 10 మెగాబైట్ల వరకు పనిచేసే ఫ్లెక్స్‌రే లేదా సింగిల్-వైర్ సీరియల్ నెట్‌వర్క్ ప్రోటోకాల్ అయిన లోకల్ ఇంటర్‌కనెక్ట్ నెట్‌వర్క్ (LIN) వంటి ఇతర పద్ధతుల ద్వారా CAN ని భర్తీ చేయవచ్చు. ఫ్లెక్స్‌రేను ఈథర్నెట్‌తో భర్తీ చేయడానికి కొంత పరిశీలన ఉంది, ఇది కొన్ని ముఖ్యమైన ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది. సాంకేతిక పరిజ్ఞానం గుర్తించిన ఐదు ప్రోటోకాల్ ప్రమాణాలలో CAN బస్సు ఒకటి…

ఆన్బోర్డ్ డయాగ్నోస్టిక్స్ (OBD)

OBD-II 1996 లో అసలు OBD ని అధిగమించింది. ప్రారంభంలో ప్రభుత్వ నిబంధనలకు అనుగుణంగా ఉద్గారాల నిర్వహణను లక్ష్యంగా చేసుకుని, క్రొత్త ప్రమాణం అనేక కార్యాచరణలను కలిగి ఉండటానికి అభివృద్ధి చెందింది. డిజిటల్ డయాగ్నొస్టిక్‌గా, OBD-II సంకేతాల యొక్క పెద్ద డేటాబేస్ను ఉపయోగించుకుంటుంది, వీటిని మీరు http://www.troublecodes.net/ వద్ద చూడవచ్చు. ఉదాహరణకు, P0171 కోడ్ ఒక సాధారణ పవర్‌ట్రైన్ కోడ్, దీని అర్థం “సిస్టమ్ చాలా సన్నగా ఉంది.” అంటే ఐదు అంకెల సంకేతాలు ఈ విధంగా సూచించబడతాయి:

• - ప్రాంతం (బాడీ, చట్రం, పవర్‌ట్రైన్, యు - నెట్‌వర్క్)
• # - తయారీదారు కోడ్
• # - వ్యవస్థ
• # - ఇబ్బంది నిర్దిష్ట
• # - ఇబ్బంది నిర్దిష్ట

మీరు మీ వాహనం నుండి OBD-II కోడ్‌లను వివిధ మార్గాల్లో లాగవచ్చు. చాలా ఆటో విడిభాగాల దుకాణాలు మీ డాష్ కింద కంప్యూటర్ పోర్టులోకి ప్లగ్ చేసే పరికరాన్ని బయటకు తెస్తాయి. లేదా మీరు స్కానర్ సాధనాన్ని మీరే పొందవచ్చు మరియు వికీహో వివరించిన విధంగా కోడ్‌ను చదవవచ్చు. సరైన కేబుల్, మీ ల్యాప్‌టాప్ మరియు అంకితమైన సాఫ్ట్‌వేర్‌తో మీరు మీ కారు కంప్యూటర్‌లోకి కూడా హ్యాక్ చేయవచ్చు. కొన్ని గ్రాఫిక్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లు మీ కారు-కంప్యూటర్ యొక్క అంతర్గత పనితీరుపై అద్భుతమైన అంతర్దృష్టిని అందిస్తాయి. మీరు చేసే ఏదైనా హ్యాకింగ్ మీ స్వంత పూచీతో ఉందని మరియు ఈ వెబ్‌సైట్ సిఫారసు చేయలేదని తెలుసుకోండి! (వాహనాల్లో క్లౌడ్ కనెక్టివిటీ గురించి తెలుసుకోవడానికి, వాహనాల కోసం క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్ చూడండి: రేపు హైటెక్ కార్.)

ముగింపు

మీ కారు కంప్యూటర్ అని మేము చెప్పాము. వాస్తవానికి మీ కారు సంక్లిష్ట నెట్‌వర్క్‌లోని బహుళ కంప్యూటర్‌లతో తయారు చేయబడినట్లు అనిపిస్తుంది. మీ చివరి-మోడల్ ఆటోమొబైల్‌లోని మైక్రోప్రాసెసర్‌లు అధునాతన ఇంజిన్ నియంత్రణ, అధునాతన విశ్లేషణలు, కొత్త భద్రత లేదా సౌకర్య లక్షణాలను మరియు వైరింగ్‌ను తగ్గించడాన్ని కూడా అందించవచ్చు. ఈ స్టేట్ ఆఫ్ ది ఆర్ట్ వెహికల్ కంప్యూటింగ్ యొక్క ప్రయోజనాలు విపరీతమైన ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి - కాని ఇంటి వాహనాల మరమ్మత్తు యొక్క సరళత చాలా కాలం గడిచిందని కొందరు చెబుతారు.

మా స్వంత వాహనాల్లో నా తండ్రితో కలిసి పనిచేసే యువకుడిగా నేను చాలా గంటలు గడిపాను - భాగాలను మార్చుకోవడం, సమయాన్ని సర్దుబాటు చేయడం, ఇంధన మిశ్రమాలను మార్చడం, బ్రేక్‌లపై పని చేయడం - మీరు దీనికి పేరు పెట్టండి. అతను WWII లో ఏవియేషన్ మెకానిక్, మరియు ఒక కర్మాగారంలో ఎలక్ట్రీషియన్‌గా 32 సంవత్సరాలు పనిచేశాడు. కారు మరమ్మతుల విషయానికి వస్తే నా అవగాహన అతనికి కొవ్వొత్తి పట్టుకోగలదని నేను never హించలేను. నెట్‌వర్క్ ఇంజనీర్‌గా ఉన్న ఇన్ని సంవత్సరాలు ఇక్కడ వర్తించవచ్చా అని నేను ఆశ్చర్యపోతున్నాను. "నైట్ రైడర్" అనే టీవీ సిరీస్‌లో డేవిడ్ హాసెల్‌హాఫ్ కారు కిట్ వంటి కార్లు స్వీయ-అవగాహన పొందడానికి ఎంత సమయం పడుతుందో కూడా నేను ఆలోచిస్తున్నాను. మీరు పురోగతిని ఆపలేరు.