Járműinformatika bevezetés II. 2. Óra
Járműves buszrendszerek osztályozása Alaprendszerek: SubBus: CAN (High-Speed, Low-Speed) SAE J1567 (C 2 D), SAE J1850 (PWM) SAE J1850 (PWM) VAN Nagysebeségű / Valós idejű rendszerek ByteFlight FlexRay SAE J2106 TTCAN TTP Multimedia D2B BSD Ford UBP GM Single-Wire-CAN I2C K-Line/L-Line/ISO9141/KWP2000 LIN RS-232, RS485 SAE J2058 SPI Vezeték nélküli kapcsolat: Bluetooth GigaStar WLAN (IEE 802.11) IEEE1394 MOST
Csillag topológia Jellemzően SubBus rendszerek topológiája Master-Slave rendszerek Közvetlen címzés Előnyök: A hálózat egyes résztvevőinek kiesése a központi egység kivételével - nem jelenti a hálózat működésképtelenségét. Csillagközéppont jól elrejthető, védhető. Hátrányok: Központi egység kiesésekor a teljes hálózat működésképtelen. Csillag
Lánc topológia Egyoldalú Gateway (jelerősítés funkció, repeater) Ismétlés funkció Előnyök: Egyszerű telepítés Hátrányok: Szakadás vagy egy egység kiesése estén a hálózat csak a hiba helyéig működőképes. Lánc
Gyűrű topológia Jellemzően nagysebességű, nem irányítási feladatokat hajt végre Előnyök: Egyszerű rendszer Hátrányok: Szakadás vagy egy egység kiesése estén a hálózat működésképtelen. Gyűrű
Busz topológia Egységek minden adatot látnak Multi-Master funkció szükséges Előnyei: Egyszerű egy új egység csatlakoztatása Csak a jeltovábbító fizikai közeg kiesése jelenti a hálózat működésképtelenségét Hátrányai: Korlátozott méret (fizikai kiterjedés) Buszhozzáférés szervezése Busz
Kapcsolati módszerek felosztása Hozzáférés a hálózathoz Meghatározott (vezérelt) Sztochasztikus (véletlenszerű) Központi vezérlés (LIN) Decentralizált vezérlés (FlexRay) Ütközésmentes (CAN) Nem ütközésmentes (Ethernet)
Hálózatok közötti kapcsolatok Elvben lehetséges egy, minden vezérlőegységet összekötő hálózatra. Miért kell úgynevezett Gateway-eket (Bridge-eket) alkalmazni mégis a hálózatok között? Mert olcsóbb rendszer lesz! Könnyű illeszthetőséget biztosítanak Jól tagolható, rendszerezhető az informatikai rendszer Biztonsági funkciókat valósítanak meg
Gateway (Bridge) Két hálózat között biztosít kapcsolatot, szűrő funkciókat is elláthat 0110011010101 01101101010011010101 CAN hálózat 1 CAN hálózat 2 Gateway 01101101110001011001 011
Gateway két különböző hálózat között (Firewall) Az adattovábbítás egyirányú 01101101010011010101 CAN hálózat 1 LIN hálózat Gateway 01101101110001011001 011
SuperGateway Minden hálózatot képes kezelni, egyre gyakoribb központi egység (minden hálózatra fel van fűzve) GSM CAN hálózat 1 Bluetooth Super Gateway WLAN VAN hálózat CAN hálózat 2 FlexRay LIN
Az elektronikus vezérlőrendszer elemeinek áttekintése
Vezérlőrendszerek egységei Szenzorok és előírt érték-adók Gázpedál-állás Levegőtömeg mérés Fojtószelep-állás Lambdaszonda Kopásmérők Akkumulátor feszültség Sebességfokozat Jármű sebessége Vezérlőegység Logika Vezérlő Szabályozó Look-up-Table Állapotgép Ellenőrző modul Diagnosztika Beavatkozó elemek (aktuátorok) Relék EGAS-állító Gyújtógyertyák Szekunder levegő Vezérműtengelyvezérlés Motorfordulatszámmérő
Szenzorok Fizikai, kémiai, elektromos mennyiségek Szenzor Leggyakrabban elektromos kimeneti jel Zavarások (hőmérséklet, Tápfeszültség ingadozások)
Szenzorok integráltsági foka Átviteli út Elektronika nélkül Szenzor Zavarásra érzékeny Vezérlőegység (Jelfeldolgozó, A/D átalakító) 1. Integráltsági fok Szenzor (Jelfeldolgozó) Zavarásra szegény Vezérlőegység (A/D átalakító) 2. Integráltsági fok Szenzor (Jelfeldolgozó, A/D, BUS csatlakozás) 010011010 Zavarmentes 010011010 Vezérlőegység (BUS csatlakozási pont) 3. Integráltsági fok Szenzor (Jelfeldolgozó,A/D, BUS csatlakozás, mikroszámítógép) 01001 Zavarmentes 01001 Vezérlőegység (BUS csatlakozási pont)
Leggyakrabban előforduló szenzorok Fordulatszám szenzorok: Gyorsulásszenzorok Magnetorezisztív jeladók MEMS Indukciós jeladók Képalkotás, térfigyelés Elfordulás- és perdület-szenzorok: Optikai MEMS (Microelectromechanical systems) Video Ultrahang Lézer Fényhatás, esőérzékelő Hőmérséklet szenzorok: Optikai érzékelők NTC, PTC elemek Szögjel adók Potenciméter Hall szenzorok Indukciós
Vezérlőegység Szenzoros jelek feldolgozása (analóg, digitális) Memória (EEPROM) Mikroprocesszor Döntések, logika Vezérlés Szabályozás Számítások Önellenőrzés Diagnosztika Teljesítményelektronika
Beavatkozók (aktuátorok) Elektromechanikus működtetők Vezérlőegység által kiadott elektromos jelet mechanikai munkává alakítja (elfordulás, elmozdulás) Jellemzően külső terhelés biztosítja a 0 állapotot (rugó, laprugó stb.) Mágnesszelepek Proporcionális szelepek Közvetlen mágneses Elektrohidraulikus
Számrendszerek és az átváltások műveletei Bináris Egy helyiértéken 0 vagy 1 (fizikai jel reprezentálása) 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 16 8 4 2 1 Hexadecimális Egy helyiértéken 0 15 (helyiérték értékkészlete: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F) 16 4 16 3 16 2 16 1 16 0 65536 4096 256 16 1 Decimális Egy helyiértéken 0 9 10 4 10 3 10 2 10 1 10 0 10000 1000 100 10 1
Tízes számrendszerből kettesbe (osztás 2-vel) 199 99 49 24 12 6 3 1 1 1 1 0 0 0 1 11000111
Kettesből tizenhatos számrendszerbe 11000111 8 4 2 1 8 4 2 1 12 C 7 7 C7
Tízes számrendszerből tizenhatosba (osztás 16-tal) 199 12 7 C C7
Tizenhatos számrendszerből tízesbe BC7 16 2 x11 + 16 1 x12 + 16 0 x7 = 256x11 + 16x12 + 7 = 3015
Kettes számrendszerben való összeadás 011011011 011001010 110100101 XOR kapu igazságtáblája 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0
Köszönöm a figyelmet!