CHƯƠNG 5 : SỰ KẾT NỐI CÁC THÀNH PHẦN TRÊ NÔ TÔ
5.6.3.Truyền dữ liệu: Ví dụ
5.6. Một số ví dụ trong kết nối tron gơ tơ
5.6.3.Truyền dữ liệu: Ví dụ
Các ví dụ sau đây cho thấy tín hiệu nào được đo và đánh giá trong hệ thống nào.
Tốc độ lái xe
Bộ điều khiển ESP tính tốn tốc độ lái xe từ các cảm biến tốc độ bánh xe. Biến này được truyền trên đường truyền CAN-C (ổ CAN). Hệ thống quản lý động cơ cần giá trị này cho điều khiển hành trình, trong số những thứ khác, và bộ điều khiển truyền động xác định thay đổi bánh răng từ tốc độ lái xe. Điều khiển tốc độ chủ động (ACC) cần tốc độ lái xe hiện tại để tính khoảng cách cần thiết từ xe phía trước và sử dụng nó làm giá trị điểm đặt.
Một cổng truyền thông tin tốc độ thông qua một đường truyền CAN khác đến cụm công cụ, hiển thị giá trị thông qua một dụng cụ kim đồng hồ.
Đường truyền CAN-B (CAN tiện nghi) cũng được kết nối với mạng thông qua cổng. Một số loại xe hạng sang được trang bị ghế ngồi năng động. Phần đệm của ghế được bơm căng tùy thuộc vào tốc độ và gia tốc, chống lại lực ly tâm của người lái. Điều này làm tăng sự thoải mái đáng kể khi vào cua.
Thông tin tốc độ được gửi đến CAN- thơng tin giải trí thơng qua cổng và được chuyển tiếp đến hệ thống âm thanh xe hơi. Điều này cho phép âm lượng được điều chỉnh phù hợp với tốc độ lái xe. Hệ thống điều hướng cần tốc độ để tính tốn vị trí nếu thiếu tín hiệu GPS (ví dụ: trong đường hầm).
Giao diện chẩn đoán được kết nối trực tiếp với động cơ và bộ điều khiển truyền qua K-line nối tiếp. Tất cả các đơn vị điều khiển khác được kết nối với giao diện chẩn đốn thơng qua một đường K ảo được mô phỏng trên đường truyền CAN. Điều này cho phép đọc tốc độ lái xe trong xưởng thông qua máy chẩn đốn được kết nối (ví dụ: việc kiểm tra chính xác các cảm biến tốc độ bánh xe phải được kiểm tra để kiểm tra
chức năng ABS).
Tốc độ động cơ
Việc phun và thời gian đánh lửa (với động cơ xăng) là đầu ra với độ phân giải chính xác nhỏ hơn 1 ° của góc trục khuỷu. Để đảm bảo hành vi thời gian thực, vị trí trục khuỷu phải được ghi lại trong bộ điều khiển động cơ. Cảm biến tốc độ động cơ quét đĩa răng trục khuỷu và chuyển tín hiệu đến bộ điều khiển, tính tốn cả vị trí trục khuỷu và tốc độ động cơ. Biến này được sử dụng để tính thời gian phun và góc đánh lửa.
Biến tốc độ động cơ cần thiết trong nhiều hệ thống khác. Do đó, bộ điều khiển động cơ xuất nó trên đường truyền dữ liệu. Điểm chuyển số được xác định trong bộ điều khiển hộp số tùy thuộc vào tốc độ. Tốc độ động cơ là cần thiết cho chức năng ASR (kiểm sốt trượt khi tăng tốc) trong Chương trình cân bằng điện tử (ESP) -ASR can thiệp (giảm mô-men xoắn) không được làm cho động cơ bị đình trệ.
Như trong ví dụ trước, tốc độ động cơ được truyền đến giao diện chẩn đốn và cụm cơng cụ (hiển thị trên bộ đếm vịng quay).
Bật tắt báo hiệu
Trình điều khiển vận hành cần gạt tín hiệu rẽ (Hình 5.6, Mục 1). Tín hiệu được chuyển đến bộ điều khiển trụ lái thông qua một đường rời rạc (2) tùy thuộc vào việc người lái đang chỉ báo rẽ phải hay rẽ trái. Đây có thể là một tín hiệu mã hóa kháng, ví dụ. Đơn vị điều khiển đánh giá tín hiệu và phát hiện ra rằng trình điều khiển đang rẽ trái, ví dụ
Hình 5.6 : Truyền báo hiệu trong khi bật tắt các nút báo hiệu 1. Mức độ bật tắt nút báo hiệu
2.Bộ điều khiển trụ lái 3.Bộ điều khiển điện tử
4, 5. Bộ điều khiển bật tắt đèn. 6. Cổng
7.Bộ nhận biết rơ móc 8. Bật tắt đèn trên rơ móc 9.Cụm cơng cụ
CAN- Tiện nghi chuyển tiếp thông tin này đến bộ phận điều khiển cung cấp điện của xe (3). Hướng chỉ thị được xác định trên cơ sở thơng tin nhận được (tần số flash bình thường, tần số flash tăng trong trường hợp hỏng bóng đèn). Đèn báo rẽ trái phía trước và phía sau bên trái sau đó được kích hoạt thơng qua các đường rời rạc (4, 5). Bộ phận điều khiển cung cấp năng lượng cho xe cũng truyền tín hiệu rẽ trái báo
hiệu thông tin về CAN-tiện nghi. Cổng (6) chuyển tiếp thông tin đến cụm cơng cụ
CAN. Đèn báo sau đó nhấp nháy trên cụm thiết bị (9). Nếu xe có một móc kéo rơ mc, thơng tin sẽ được chuyển đến bộ điều khiển nhận dạng rơ mc (7) thơng qua
CAN-tiện nghi. Điều này kích hoạt đèn báo rẽ trên rơ mc (8) thơng qua dây cáp.
Cần gạt nước giai đoạn 1
Cơng tắc gạt nước (Hình 5.7, Mục 1) truyền tín hiệu qua một đường riêng biệt đến bộ điều khiển cột lái (2), để đánh giá thơng tin (ví dụ: giai đoạn gạt nước 1). Bộ điều khiển truyền thông tin này trên đường truyền CAN-tiện nghi. Bộ điều khiển cung cấp năng lượng xe (3) nắm lấy thơng tin và chuyển tiếp nó đến mơ tơ gạt nước (4) thông qua đường truyền LIN. Bộ điều khiển cung cấp năng lượng xe hoạt động như một cổng giữa CAN-tiện nghi và LIN-gạt nước.
Hình 5.7 : Truyền dữ liệu trong quá trình vận hành cần gạt nước 1. Cần gạt nước
2. Bộ điều khiển trụ lái 3. Bộ điều khiển điện tử 4. Động cơ cho gạt nước Quản lý tải
Ở tốc độ vịng quay thấp (tốc độ khơng tải) và khi một lượng điện năng đáng kể được sử dụng bởi người tiêu dùng, điện áp ắc quy hoặc máy phát điện có thể bị giảm xuống giá trị thấp. Bộ điều khiển cung cấp năng lượng xe tính tốn trạng thái hiện tại của nguồn điện xe từ áp ắc quy hiện tại, tín hiệu DF từ máy phát điện (sử dụng máy phát điện) và thông tin về sự tải nặng được bật với thời gian bật với thời lượng ngắn. Bộ điều khiển cung cấp điện của xe yêu cầu tăng tốc độ không tải qua đường
truyền CAN nếu nguồn điện của xe không đủ ở tốc độ không tải. Bộ điều khiển động cơ thực hiện yêu cầu. Nếu hành động này không giải quyết được vấn đề, bộ điều khiển cung cấp điện cho xe sẽ tắt các tiêu thụ cụ thể như bộ sưởi cho kính chắn gió phía sau, sưởi ghế hoặc sưởi gương. Những sự tiêu thụ này được kết nối với bộ điều khiển cung cấp điện xe thông qua các đường dây riêng biệt.
Ứng dụng đa phương tiện
Các chuỗi tín hiệu trong q trình phát tín hiệu vơ tuyến trên bộ khuếch đại được mô tả dưới đây như một ví dụ về việc truyền tín hiệu và dữ liệu đa phương tiện trong hệ thống thơng tin giải trí xe hạng sang với đường truyền MOST (Hình 5.5b)
Các chức năng của hệ thống thơng tin giải trí trên xe được điều khiển thông qua bộ phận vận hành trung tâm (Hình 5.8, Mục 1). Trong các hệ thống hiện tại, bộ phận này thường có màn hình trong bảng điều khiển và bộ điều khiển nút xoay nút bấm trong bảng điều khiển trung tâm, thông qua việc người dùng tương tác với hệ thống
Hình 5.8 : Kết nối đa phương tiện 1. Bộ điều khiển chủ
2. Bộ thu sóng vơ tuyến 3. Bộ khuếch đại
5. Màn hình
6. Phần tử điều khiển 7. Loa
Để phát một đài phát thanh, bộ phận trung tâm, trong hầu hết các hệ thống chịu trách nhiệm quản lý các kênh âm thanh của hệ thống thơng tin giải trí, thiết lập trên đường truyền MOST một kênh âm thanh nổi có chất lượng âm thanh cần thiết giữa bộ thu sóng radio (2) và bộ khuếch đại (3). Bây giờ nó điều chỉnh trong trạm được yêu cầu tại bộ thu sóng radio thơng qua các lệnh kiểm tra tương ứng và nếu cần sẽ thực hiện thêm các cài đặt. Cuối cùng, bộ phận trung tâm kết nối đầu ra bộ chỉnh với kênh âm thanh lập thể được tạo trước đó. Để thơng tin được hiển thị trong giao diện người dùng, bộ phận trung tâm nhận được từ bộ thu sóng radio dữ liệu tương ứng liên quan đến trạng thái thu hiện tại của nó (ví dụ tên trạm hiện tại) được cập nhật khi cần thiết.
Tại bộ khuếch đại, bộ phận trung tâm kết nối kênh âm thanh lập thể với đầu vào được chọn và sử dụng các lệnh kiểm tra tương ứng để đặt các thuộc tính để xuất tín hiệu âm thanh, ví dụ: lượng thiết lập. Khi tất cả các cài đặt đã được thực hiện, nó sẽ ra lệnh cho bộ khuếch đại làm mờ dần tín hiệu âm thanh của tín hiệu radio, sau đó được phát ra thơng qua loa hệ thống thơng tin giải trí.
Trước đó, bộ điều hành cần điều kiện nếu một trường hợp cần thiết rằng tín hiệu trước tín hiệu đầu ra của âm thanh đã bị làm mờ, đầu ra của thiết bị liên kết bị dừng và kênh âm thanh liên quan bị loại bỏ.
Song song, cổng CAN / MOST (4) liên tục truyền dữ liệu tốc độ lái xe mà nó nhận được thơng qua CAN-Tiện nghi, thông qua đường truyền MOST đến bộ khuếch đại, đã yêu cầu thông báo cho thông tin này khi hệ thống được khởi động. Bộ khuếch đại có thể sử dụng tốc độ cùng với thơng tin xe khác để tính tốn các cài đặt bổ sung để xuất tín hiệu âm thanh, ví dụ: điều chỉnh âm lượng tùy thuộc vào tốc độ hiện tại.
Điều khiển cửa số trời
Xe có mái gấp bằng thép tự động hiện đang rất thịnh hành. Những cửa sổ trời được tự động mở và đóng. Việc thực hiện kỹ thuật của chức năng cơ học có vẻ đơn giản này đặt ra một thách thức lớn đối với việc kết nối các thiết bị điện tử và điều khiển.
ngày nay với chức năng bổ sung của một cửa sổ trời. Với đặc điểm kỹ thuật tối đa của nó, chiếc xe này có hơn 35 bộ điều khiển điện tử (ECU), liên lạc với nhau thông qua bốn đường truyền CAN và bốn đường truyền LIN khác. Trong ví dụ này, tổng cộng có 13 bộ điều khiển tham gia vào việc điều khiển cửa sổ trời tự động. Văn bản dưới đây mô tả các chức năng được thực hiện bởi các đơn vị điều khiển riêng lẻ để di chuyển cửa trời. gia vào việc điều khiển cửa sổ trời tự động. Văn bản dưới đây mô tả các chức năng được thực hiện bởi các đơn vị điều khiển riêng lẻ để di chuyển cửa trời.
Bộ điều khiển cửa sổ trời
Kích hoạt năng lượng của các động cơ cho cửa sổ trời được thực hiện bởi bộ điều khiển này. Đơn vị kiểm soát này cũng đảm nhận vai trị giám sát hồn tồn q
Chú thích : Các hệ thống trong hộp màu xanh có liên quan đến việc điều khiển cửa sổ trời tự động.
trình di chuyển. Các cảm biến tiệm cận có thể theo dõi, ghi lại và đánh giá chuyển động của cửa sổ trời được sử dụng cho mục đích này. Để thơng báo cho người lái xe về tình trạng hiện tại trong khi cửa sổ trời đang được mở và đóng và để ngăn chặn bất kỳ thiệt hại nào cho chiếc xe hoặc môi trường xung quanh, bộ điều khiển mái nhận được nhiều thông số hơn từ các đơn vị điều khiển khác trong xe.
Cụm công cụ
Cụm công cụ nhận thông qua cổng trạng thái hiện tại từ bộ điều khiển mái và từ các bộ điều khiển tham gia khác, và thơng báo cho người lái xe phù hợp. Ví dụ: Vượt chướng ngại vật phía sau xe! Việc thực hiện đóng mở cửa sổ trời sẽ bị dừng lại.
Cổng
Tất cả các yêu cầu liên lạc được truyền từ hệ thống đường truyền này sang hệ thống khác được chuyển qua cổng trung tâm.
Bộ điều khiển cung cấp điện cho xe
Bộ phận điều khiển cung cấp năng lượng xe kiểm tra xem ắc quy xe có đủ sạc để cho phép di chuyển cửa sổ trời hay không. Nếu cần thiết, trình điều khiển được thơng báo và khơng có chuyển động mái được thực hiện
Hỗ trợ đỗ xe
Trước khi mở cửa sổ trời, trợ lý hỗ trợ đỗ xe giám sát khu vực phía sau xe để tìm chướng ngại vật để xác định xem có đủ khơng gian để mở cửa sổ trời hay không. Nếu phát hiện chướng ngại vật, tài xế được thông báo và dừng di chuyển. Trong trường hợp này, chương trình có thể quyết định rằng anh ấy / cơ ấy có muốn tiếp tục di chuyển cửa sổ trời hay không. Trong một số trường hợp, trợ lý hỗ trợ đỗ xe có thể phát hiện thứ gì đó khơng gây nguy hiểm cho xe.
Bộ điều khiển A / C
Tất cả các cửa sổ được tự động đóng lại khi cơng tắc tuần hồn khơng khí được kích hoạt. Điều này cũng áp dụng cho cửa sổ trời trượt, được kích hoạt bởi bộ điều khiển mái.
Bộ điều khiển rơ moóc
Bộ điều khiển rơ mc thơng báo cho bộ điều khiển mái nhà xem rơ moóc có bị kẹt khơng. Nếu đây là trường hợp, mở và đóng cửa sổ bị vơ hiệu hóa.
Tình trạng của các cửa sổ và cửa ra vào được thẩm vấn bởi tất cả bốn đơn vị điều khiển cửa và truyền đến đơn vị kiểm sốt cửa sổ trời. Mở hoặc đóng cửa sổ trời chỉ được bắt đầu nếu tất cả các cửa được đóng lại và các cửa sổ ở đúng vị trí. Cài đặt này được tự động sửa nếu các cửa sổ khơng ở đúng vị trí.
Bộ điều khiển tiện nghi
Bộ điều khiển tiện nghi thông báo cho bộ phận điều khiển mái, trong số những thứ khác, vị trí quan trọng. Chuyển động của cửa sổ trời chỉ được kích hoạt nếu nhấn đúng nút
Bộ phận điều khiển phanh
Bộ phận điều khiển phanh sử dụng các cảm biến để ghi lại tốc độ bánh xe và từ đó xác định xem chiếc xe có đang di chuyển hay khơng. Bộ điều khiển mái nhận thông tin tốc độ và cho phép chuyển động của mái chỉ khi xe đứng yên
Các lĩnh vực tương lai của ứng dụng FlexRay
Cho đến nay, đường truyền CAN tốc độ cao (CAN C) đã được sử dụng cho các đơn vị điều khiển mạng trong hệ thống truyền động và trong khu vực khung gầm. Trong các hệ thống X-by-wire trong tương lai, các kết nối cơ học, ví dụ: giữa tay lái và trục trước (steer-by-wire) hoặc bàn đạp phanh và phanh bánh xe (phanh bằng dây), sẽ được thay thế bằng hệ thống liên lạc điện kết hợp với hệ thống điều khiển lái xe.
Hơn nữa, các cấu trúc phương tiện có đến một số đường truyền CAN mới được sử dụng thường được liên kết với nhau thông qua các cổng để phân phối khối lượng dữ liệu cao. Các cấu trúc trong tương lai sẽ sử dụng, để kết nối nhanh, mạnh mẽ giữa một số máy tính chính (ví dụ, giả sử là các chức năng trung tâm trong các khu vực an tồn và điều khiển), một đường xương sống có tốc độ dữ liệu cao sẽ được sử dụng mà trong mỗi trường hợp, các đường truyền con (ví dụ và cảm biến CAN trong khu vực khung gầm) được kết nối.
Hệ thống đường truyền FlexRay mới đáp ứng các nhu cầu sẽ được đặt trong tương lai trên kết cấu xe, chẳng hạn như:
Tốc độ dữ liệu cao và khả năng thời gian thực được đảm bảo trong lĩnh vực
Lượng lớn dữ liệu trong mạch chính và độ an tồn cao của các ứng dụng liên quan đến an tồn (ví dụ: X-by-wire)
thơng qua các thuộc tính như:
Tính sẵn sàng cao và dự phịng bằng hai kênh vật chất độc lập
Tốc độ dữ liệu cao với tối đa 10 Mbit / s mỗi kênh
Truyền dữ liệu với độ trễ được đảm bảo
Tính đồng bộ của tất cả sự tiêu dùng truyền thông bằng cơ sở thời gian toàn
cực.
FlexRay hiện vẫn đang trong giai đoạn phát triển, mặc dù một số hệ thống ban đầu đã được sản xuất hàng loạt. Ví dụ sau đây là cách tiếp cận hiện tại đối với cấu trúc liên kết FlexRay
Trích một phần trong lĩnh vực khung gầm
Các khái niệm về kiểm sốt động lực học tồn cực đang được phát triển để tạo điều kiện cho việc kiểm sốt đó là hợp tác và do đó hiệu quả nhất có thể. Các thành phần của các khái niệm này là ESP (Chương trình cân bằng điện tử), AFS (chủ động trước đánh lái) và ARC (điều khiển cuộn chủ động). Điều khiển động lực học lái xe cao cấp điều khiển các hệ thống riêng lẻ mà không giới hạn chức năng của chúng và