Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Széchenyi István Egyetem Közúti és Vasúti Járművek Tanszék Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila 2008 0010011111100110001011 1111111100101000010010.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Széchenyi István Egyetem Közúti és Vasúti Járművek Tanszék Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila 2008 0010011111100110001011 1111111100101000010010."— Előadás másolata:

1 Széchenyi István Egyetem Közúti és Vasúti Járművek Tanszék Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila

2 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila2. oldal Bevezetés

3 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila3. oldal Bemutatkozás Dr. Mészáros Attila Autógépész - Mérnöktanár Egyetemi docens Oktatási gyakorlat: középfokú intézményben felsőoktatási intézményekben Mérnöki gyakorlat: Feladatok: Audi Hungaria Motor Kft TT járműgyártás -Elektrik-Audit -minőségbiztosítás (elektromos hibák)

4 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila4. oldal Előismeretek

5 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila5. oldal Az autógyártás az elkövetkezendő 15 évben erősebben fog fejlődni mint az elmúlt 50 évben. A jövő autójának az alapja az elektronikai hálózatra fog épülni. Ez nagyobb biztonságot környezetkímélést és komfortot biztosít. Az elektronika helyet, pénzt és üzemanyagot spórol A jövő autója CAN- és LIN-Bus

6 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila6. oldal CAN – és más buszrendszerek CAN- és LIN-Bus

7 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila7. oldal CAN- és LIN-Bus D2BD2B J K 1M 10M 25M 0,55,02,51,0 Adatátviteli sebesség (Bit/s) Relatíyv költségek (€) Domestos Digital Bus TTP CAN Zweidrahtbus Buszrendszerek áttekintése

8 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila8. oldal J1850-SPC = Ford fejlesztés (10,4 kbps) J1850-DLC = GM/Delco Fejlesztés (10,4 kbps) K-Bus, ISO9141, J1850, Volnaco Lite LIN Bus= Local Interconnect Network (20 kbps) CCD= Crysler Collision Detection, VAN= Vehicle Area Network - Renault és PSA találmány és fejlesztés ABUS= Allgem. Bitserielle Universelle Schnittstelle VW, CAN feladatok TTP= Time Triggered Protokoll (2Mbps) byteflight= BMW, Motorola, Infineon, ELMOS Optikai alapokon (10Mbps) FlexRay= BMW és DC (10Mbps) MOST= Media Oriented Systems Transport (22Mbps) Bluetooth= Vezetéknélküli adatátviteli szabvány Buszrendszerek

9 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila9. oldal A CAN résztvevők száma er E-Klasse C-Klasse A6 S-Klasse 5 er 7 er 8 er 7 er D3 B6 W10 E-Klasse C-Klasse 5 Jahre aufzuholen gegenüber Wettbewerb Daimler/Chrysler - BMW - Audi CAN- és LIN-Bus az AUDI-ban

10 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila10. oldal Specifikáció Átviteli sebesség 20 KBit/s 1 MBit/s 22,5 MBit/s Adatmennyiség Kicsi Közepes Magas Medium Egy vezetékes Két vezetékes Optikai Rel. Ár/Csomópont Kicsi (~1€) Közepes(~2€) Magas (~5€) Busz-kezelés Master/Slave Multi-Master Master/Slave Buszhozzáférás Aszinkron Szinkron és Aszinkron Résztvevők száma Master + 16 Slaves (javasolt ) Nem definiált Max. 64 Adatbiztonság Paritásbit Checksumme (CRC) Bit-Hiba, Format Hiba, Stuff-Hiba, ACK-Hiba, CRC- Hiba Checksumme (CRC) Buszrendszerek CAN- és LIN-Bus az AUDI-ban

11 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila11. oldal CAN- és LIN-Bus az AUDI-ban Egy egységesített Buszrendszer a gépkocsikban nincs. Ennek az oka buszrendszerekkel szemben támasztott különböző követelmények. Adatátviteli sebesség Alacsony adatátviteli sebesség Mechatronikus elemek vezérlésére Költségkimálő megoldás Optikai gyürű Infotainment-felhasználás – magas adatátviteli sebesség Kis helyigény MOST CAN LIN Media Orientated Systems Transport Controller Area Network Local Interconnect Network Priorizált hozzáférés Biztos adatátvitel Multi - Master elérés

12 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila12. oldal

13 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila13. oldal CAN-Bus MOST-Bus Sound-System Telefon/ Telematik MMI-Fond MMI Radio Navigation Gateway Datenrate bis 22.5 Mbit/s MOST - Multimédia adatbusz CD- Laufwerk Nincs zavartényező Nincs test és potenciálprobléma Max 64 résztvevő lehetséges Zárt optikai gyűrű Szinkron vagy aszinkron adatoknak Tulajdonságok: VAS - Tester

14 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila14. oldal Definíció / Megnevezés „MOST“ jelentése „Media Oriented System Transfer“ Az adatátviteli protokoll alapja az OS8104-es szabvány, amely optikai adatátvitel műanyag vezetőn keresztül. A forrásadatok szinkron és aszinkron módon is küldhetőek. A MOST a következő rendszerelemekhez kapcsolódhat a gépkocsiban.: · Audio · Video · Adatok / Adatszolgáltatás

15 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila15. oldal Felépítés Minden MOST adathálózat tartalmaz egy rögzített csomópontot, amely a Timing Master és a Frame generálás feladatait veszi át. A MOST hálózat sávszélessége : 21,2 Mbit/s. A forrássávszélesség dinamikusan kerül felosztásra, kiosztásra egy szinkron és aszinkron részre. A szinkron esetben a sávszélesség virtuálisan kerül kiosztásra, így a címzés kiesik. Folyamatos nagy mennyiségű nagy sebességű adatközlésre hivatott mint pl: Audio-NF. Aszinkron esetben mint pl: CD-ROM adatok esetén csomagonként kerülnek az adtok átvitelre.

16 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila16. oldal PMMA = polymetil-metakrilát POF Cladding = fényvisszaverő réteg Jacket (PE,PA) = polyamid PMMA = polymetil-metakrilát POF Cladding = fényvisszaverő réteg Jacket (PE,PA) = polyamid Fizikai felépítés

17 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila17. oldal MOST komponensei Színes köpeny Fekete köpeny Reflexiós réteg Mag

18 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila18. oldal MOST komponensei Jelátvitel az Optikai vezetéken Egyenes vezeték esetén: A fénysugár egy részét egyenesen továbbítja az optikai szál. A nagyobb részét a teljes reflexiót kihasználva a vezetékben Zick- Zack alakban fog továbbhaladni.

19 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila19. oldal MOST komponensei Meghajlított vezeték esetén: A fénysugarak a teljes reflexió miatt a magbevonat felületén kerülnek reflektálásra. Teljes Reflexió: Ha a fénysugár az optikailag sűrűbb közegből egy optikailag ritkább közegbe lépne át, akkor a fénysugár teljes reflektálásra kerül. Az Optikai vezető magja az optikailag sűrűbb, a bevonat pedig ritkább réteg. Az optikai vezeték meghajlításakor így lehetséges a fénytovábbítás.

20 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila20. oldal MOST komponensei A teljes reflexió függ a fénysugár beesési szögétől. Ha ez a szög túl meredek akkor a fénysugarak kilépnek a felületen. Így magasabb veszteség jön létre. Ez a jelenség akkor jöhet létre ha az optikai szál túl erősen van meghajlítva

21 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila21. oldal Követelmények Szerelési követelmények:  Minimális hajlítási rádiusz >25 mm  Nem szabad megtörni  Nem szabad éles élekre ráhelyezni  Nem szabad kábelbinderrel rögzíteni  Ne lépjünk rá a kábelre Nem lehet javítani Az optikai szál csatlakoztatása  Nem szabad karcosnak és koszosnak lennie  Nem szabad megfogni  Nem szabad leragasztani  A védőkupakot csak csatlakoztatás előtt levenni  A hiányzó védőkupakok pótlása Szerelési követelmények:  Minimális hajlítási rádiusz >25 mm  Nem szabad megtörni  Nem szabad éles élekre ráhelyezni  Nem szabad kábelbinderrel rögzíteni  Ne lépjünk rá a kábelre Nem lehet javítani Az optikai szál csatlakoztatása  Nem szabad karcosnak és koszosnak lennie  Nem szabad megfogni  Nem szabad leragasztani  A védőkupakot csak csatlakoztatás előtt levenni  A hiányzó védőkupakok pótlása

22 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila22. oldal Gyűrűtopológia A MOST busz egy egygyűrűs rendszer, minek következtébe minden egységnek működőképesnek kell lennie. Ez különösen a Telefon segélykérő funkcióit érinti. A MOST busz kiesése nem akadályozhatja, veszélyeztetheti a komponens működését. A Gyűrűtopológia következtében nem lehetséges biztonsági funkciókat ellátó adatoknak a továbbítása.

23 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila23. oldal CAN – Controller Area Network

24 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila24. oldal Gyártási idő csökkentés - - Modulbeépítés támogatása (pl. SMLS 5 lépcső -> 2) - Modulos decentrált Minőségi növekedés - Kevesebb csatlakozás (pl. SMLS 45 kontakttal kevesebb) - 100% Diagnisztizálható - Jobb EMV Bus Új lehetőségek - Beépített kezelés - Hangvezérlés - Animált kezeési útmutató - Távdiagnosztika - Balesetmegelőzés - Komfort funkciók ( pl. keyless entry) - Software Updates - Több diagnózislehetőség - Funkciók elosztása vezérlőkre Flexibilitás, Bővíthetőség - Változások programon keresztül - részben Plug & Play Központi és ajtó modulok Költségcsökkentés - Kevesebb vezeték - Szenzorhasználat több egységnek - Az elosztott funkciókkal jobb a vezélők kihasználtséga Súlycsökkentés - Kevesebb vezeték -Részben vékonyabb vezeték - Könnyű elhelyezés - Több funkció vonalanként Buszrendszerek előnyei CAN- és LIN-Bus az AUDI-ban

25 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila25. oldal Az adatbusz előnyei Új információk továbbításához csak Software változás szükséges. Az adatprotokoll többszörösen is biztosítva van a kommunkációs hibák ellen. Pl: ellenőrző ciklusok, bitek stb. Kevesebb szenzor és jelvezeték 2 vezérlő közötti nagyon gyors adatcsere Kis helyigény, vezeték, vezérlő, és csatlakozás A CAN világszerte szabványosított

26 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila26. oldal CAN-Fejlesztés kezdete a Bosch-nál 1985(Full-) Teljes CAN-Specifikáció Kooperáció az Intel-el 1987Az első szilikon az Intel-től 1988Szériatípus az Intel-től (82C526) 1989Basic-CAN a Philips-től (82C200) CAN - Történet

27 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila27. oldal CAN-Controller bevezetések

28 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila28. oldal Multi-Master Busz, azt jelenti minden egység egymástól függetlenül adhat. Adatátvitel 100 KBit/s (Low Speed, Komfort-CAN, Info-CAN) és 500 KBit/s (High Speed,Antriebs- és Diagnózis-CAN), Magas zavarvédettség, Kis meghibásodási ráta Low Speed-CAN esetén egyvezetékes mód is lehetséges. Csavart érpár Master CAN - „Az“ Automobil-Busz

29 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila29. oldal Az adatátvitel (Hagyományos) Első lehetőség: Minden információ egy külön vezetéken kerül továbbításra.

30 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila30. oldal Az adatátvitel CAN-Buszon Második lehetőség: Számos információ csak 2 vezetéken kerül átvitelre a vezérlőegységek között.

31 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila31. oldal Adatátvitel CAN nélkül CAN-en keresztül

32 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila32. oldal Vezérlő Teljes hálózat 10 Csatlakozás Csak adatcsere lehetséges 780 Csatlakozás 40 Vezérlő... BUS-Technika megoldásokat kínál És új lehetőségeket Csak adatcsere szükséges ? Összehasonlítás

33 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila33. oldal Csillag topográfia

34 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila34. oldal Hagyományos vezetékezés CAN vezetékezés Csillag topográfia

35 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila35. oldal Vezetékezés a világítás példáján

36 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila36. oldal Busztopológia A3 CAN

37 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila37. oldal Az Antrieb egy különálló egység: J220J217 J104 J234NOX-Sensor J527 G85 J285 J502 J162 E87J345J446J136 J519 J453 J527 J393 J386J387J388J389 CAN-Komfort J507 R99 J499/J526 R J401 J402 R94 J415 CAN-Infotainment CAN-Antrieb 500 kBit/s

38 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila38. oldal J220J217 J104 J234NOX-Sensor J527 G85 CAN-Antrieb J285 J502 J162 E87J345J446J136 J519 J453 J527 J393 J386J387J388J389 J507 R99 J499/J526 R J401 J402 R94 J415 CAN-Infotainment CAN-Komfort100 kBit/s A Komfort egy különálló egység:

39 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila39. oldal J220J217 J104 J234NOX-Sensor J527 G85 CAN-Antrieb J285 J502 J162 E87J345J446J136 J519 J453 J527 J393 J386J387J388J389 CAN-Komfort J507 R99 J499/J526 R J401 J402 R94 J415 CAN-Infotainment100 kBit/s Az Infotainment egy különálló egység:

40 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila40. oldal A CAN-Buszrendszerek legalább 2 vagy annál több vezérlőből áll. Az adatforgalom egy csavart érpáron keresztül kerül átvitelre amely kapcsolódik minden résztvevő egységhez. Az adatok az Antrieb és Kombi CAN-en 500 Kbaud a komfort és Infotainmenten 100 Kbaud sebességgel kerül továbbításra. Az üzenetek ( pl: Motor 1,2,3 … ) gyakorisága a specifikációban meghatározott ciklikussággal kerülnek átvitelre, pl: 20ms A vezérlőben a továbbítandó adatok a CAN-Controllerhez kerülnek. Ez az egység készíti elő az adatokat a CAN adaközlési protokollnak megfelelően, majd továbbítja a CAN-Treibernek amely elküldi a Buszon. Fordított esetben is hasonló a folyamat a CAN-Controller előkészíti és szelektálja az adatokat a vezérlő számára. Mivel az adatok nagysebességgel kerülnek 500Kbaud esetén az adatbuszra a zavarok és reflexiók kiszűrésére a vezeték végén egy lezáró ellenállás van. A lezáróellenállás értéke 120 Ohm és a vezérlőegységekbe van beépítve. Leírás: CAN-Bus

41 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila41. oldal A CAN-adatbusz Motor SGABS Lezáróellenállások þ egy Controller: Előkészíti a vezérlőtől keletkező adatokat a küldés számára, illetve a kapott adatokat átalakítja a vezérlő számára. þ egy Transceiver : Elküldi elektromos jelként a Controller által előkészített adatokat az adatbuszon, valamint fogadja is őket. þ 2 adatbusz lezárás þ 2 adaatvezeték

42 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila42. oldal Visszaverődés, reflektálás Einspeise- jel bei „A“ Echo jellaufzeit für Echo Nutzjel mit über- lagertem Echo bei „A“ A R>Z RZ R

43 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila43. oldal A-Oszlop bal oldalt: Csomópont CAN-Antrieb A-Oszlop jobb oldalt: Csomópont CAN-Komfort és CAN-Infotainment CAN Csomópontok

44 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila44. oldal BSG Gateway WWS SMLS mSMLS1 Ablaktörlő funkció pl:Tippwischen mZAS1 KL. x mZAS1 Kl.15 mGateway 1 Külső hőm. Kombitól mGateway 1 Külső hőm. Hibastástusz LIN 1 Statuszjelentés LIN 1 Ablaktörlő funkció Folyamatábra

45 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila45. oldal CAN-Diagnózis CAN- Antrieb CAN- Komfort CAN- Kombi CAN- Infotainment Gateway

46 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila46. oldal Wake Up Modus = Ébresztő fázis Miért? - Az elosztott funkciók miatt mindig minden vezérlőt fel kell ébreszteni. Mikor? - Szenzorokra való reagálás ( pl. Gombok, kapcsolók, ZV ) - Reagálás CAN-Üzenetekre - nem kívánt reakciók CAN-zavarok Wake Up Modus

47 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila47. oldal Alvási állapot Miért? - A nyugalmi áram meghatározása (Liegenbleiber) - Az elosztott funkciók miatt mindig minden vezérlőt el kell altatni. Mikor? - Ha minden vezérlőegység felkészült az alvás állapotra Sleep Modus

48 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila48. oldal Gyűrű teljesen felépítve: 01 h – gyűrű felépítve, 11 h - gyűrű felépítve, Sleep készenlét

49 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila49. oldal Gyűrű sleep módban: 11 h –gyűrű felépítve, sleep készenlét, 31 h - gyűrű alszik!!!

50 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila50. oldal Gyűrű felépítés: 01 h – gyűrű felépítve 02 h – Wake Up mód aktív

51 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila51. oldal LIN-Busz

52 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila52. oldal LIN-Busz Alacsony költség (összehasonlítva a CAN-el) –Transceiver ~0,35 € (0,70 € pro CAN-Transceiver) –Csak egy Adatvezeték ( nincs Twisted-Pair ) –Költségkívélő komponensek bevezetése (RC-Kombináció) –Egyszerű elektronika miatt kevesebb helyigény Bevezetésének Okai:

53 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila53. oldal Ki érintett a LIN-Busz Fejlesztésés: LIN Konsorcium Daimler - Chrysler AUDI Motorola VW BMW VOLVO Volcano LIN Spec LIN-Busz

54 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila54. oldal LIN-Buszvezetéken az alapszín a viola és fehér csík Keresztmetszet 0,35qmm. LIN-Busz

55 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila55. oldal Lin: A helyi adatbusz vezetékezés MASTER SLAVE A Master irányít mindíg Csak egy Master van a Buszon A Master szinkronizálja a Buszt Maximum 16 Slave lehetséges A Slave passzív marad, Adatokat fogad vagy adatokat oder übermiküld kérésre. Tulajdonságok MASTER Master-Task Slave-Task Slave Slave-Task Slave Slave-Task Slave Slave-Task... Max. 20 kBit/Sek. BUS Van „Sleep“-Mode Objektorientált üzem ZKE KSG LIN-Busz

56 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila56. oldal Master / Slave Master - Gateway a Komfort-CAN felé - A Master vezérli a Buszt - A Master határozza meg melyik üzeent milyen időben kerüljön a buszra - A Master átveszi a komponensek hibakezelését - A Master feladatai:  Sync Break küldés  Sync Byte küldés  ID-Field küldés  Ellenőrzi az Adatokbyteot és Checkbytesot  fogadja a WakeUp Break –ot Slave-től  Szinkronizálja a buszt a saját időbázisának megfelelően.

57 Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila57. oldal Master / Slave Slave - 1 -től 16 LIN-résztvevőig lehetséges - Adatok fogadása és továbbítása, ha egy megfelelő ID jon a Mastertől -Slave feladatai:  Sync Break-re vár  Sync Byte-ra szinkronizálja magát  ID-Mezőkre hallgat  Az ID-től függően hajtja végre a következőket:  0 -tól 8 Byte Adatok átvitele  Fogadja az Adatokat Checksum-vizsgálattal  Küldi az Adatokat Checksum-generálással  várakozik  Egy Csomópont, amely Masterként funkcionál egyidejűleg lehet Slave is.

58 Széchenyi István Egyetem Közúti és Vasúti Járművek Tanszék Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila Köszönöm a figyelmet! Dr. Mészáros Attila


Letölteni ppt "Széchenyi István Egyetem Közúti és Vasúti Járművek Tanszék Digitális technika a gépjárművekben Dr. Mészáros Attila 2008 0010011111100110001011 1111111100101000010010."

Hasonló előadás


Google Hirdetések