Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое электронное оборудование двигателя

Электронные системы автомобиля — в помощь водителю

Вспомогательные электронные системы предназначены для создания условий способствующих улучшению управления автомобилем. Разработано множество различных электронных систем действующих совместно с агрегатами автомобиля, которые можно классифицировать:

  • Вспомогательные системы, работающие совместно с механизмами тормозного контура:
    — автоблокировочные,
    — экстремального торможения.
  • Соблюдение курсовой устойчивости.
  • Соблюдение дистанции при движении между автомобилями.
  • Поддержка перестроения автомобилей при движении со сменой полос автотрассы.
  • Парковка с использованием ультразвуковых сигналов.
  • Использование камеры заднего вида.
  • Bluetooth.
  • Круиз-контроль

Автомобильная электроника: взяться за ПО или откатиться в прошлое

Все идет к тому, что автомобильная электроника будет определяться программным обеспечением.

С момента внедрения различных электромеханических и электронных компонентов, автомобили стали самыми сложным продуктами в серийном производстве за последние 50 лет. За это время электронные систем дополнили (и заменили) различные узлы и системы, и еще многое только предстоит сделать.

Все это значит, что рано или поздно автомобильные системы станут самыми сложными продуктами в производстве на рынке электроники (возможно, они уже значительно отличаются от всех прочих продуктов). Да, возможно компоненты для самолетов более сложны в плане деталей, а у суперкомпьютеров более сложная электроника, но их и не производят десятками миллионов каждый год.

Благодаря электронным системам, в автомобилях используется намого больше ПО – объем использования зависит от автомобиля. Существует множество статей, в которых утверждается, что в современных автомобилях используется более 100 миллионов строк кода. Я не видел подробного разбора, в котором объяснялось бы что входит в эти 100 миллионов – если такой существует, его данные могут быть очень полезны. Конечно, чем дальше будут развиваться системы ADAS, интернет автомобилей, технологии сетевого взаимодействия, кибербезопасность и системы беспилотной езды, тем больше в автомобилях будет использоваться программных компонентов.

Я не видел обсуждений автомобильного ПО в контексте стратегических решений, сегментов рынка ПО, ключевых технологий и других важных проблем. В этом тексте мы рассмотрим все эти вопросы, а также изучим перспективы рынка автомобильного ПО. Существуют значительные отличия между аппаратным и программным обеспечением в автомобилях, и именно эти отличия влияют на успех рынка автомобильного ПО.

За последние два десятилетия автомобильное ПО прошло большой путь. В 1990-х ПО в автомобилях использовалось только для управления встроенной электроникой в системах вождения и простых развлекательных устройствах. Со временем сложность этих систем значительно увеличивалась, но лишь в немногих (если такие вообще были) встроенных системах использовалось порядка миллиона строк кода. Автопроизводители и их поставщики справлялись с разработкой встроенных систем своими силами.

Все изменилось в 1990-х, когда информационно-развлекательные и навигационные системы получили множество функций и возможностей, требовавшие наличие полноценной ОС, которая позволяла бы справляться с сложностью ПО. Операционные системы вывели компании из области высоких технологий на автомобильный рынок (в список таких компаний входят QNX, Green Hills, Wind River, Microsoft и многие другие). За последнее время в автомобильной промышленности значительно выросла важность открытого ПО (такого, как Linux).

Концепция «Разработка-сборка-маркетинг-использование»

На приведенном ниже изображении представлены все различия между аппаратным и программным обеспечением в автомобилях. Впрочем, структура данного сравнения требует некоторых пояснений. На картинке представлены 4 фазы, через которые проходят все продукты и индустрии. Фаза разработки представляет собой процесс исследований и работы над созданием продукта. Фаза сборки подразумевает производство продукта – включая стоимость всех запчастей, затраты на производственные мощности и цепочку поставок. Третья фаза – это маркетинг. В эту фазу входят такие аспекты как реклама, продажи и работа с каналами распространения – все операции, необходимые для поставки продукта непосредственному покупателю. Четвертая фаза – использование – в автомобильной промышленности является достаточно длительной.

Я ознакомился с концепцией «разработка-сборка-маркетинг» в Texas Instruments, она была очень популярна в 70-х и 80-х годах. Когда я работал в IHS Markit, я добавил фазу использования. Я использовал различные идеи из этих фаз в отчетах и презентациях в качестве инструмента для анализа различных сегментов автомобильного рынка (включая ПО, батареи в электромобилях, 3D печать и многих других).

Читать еще:  Чем мыть двигатель грузовика

В приведенной ниже схеме сделан акцент на индивидуальной значимости каждого из четырех этапов для аппаратного и программного обеспечения. Также в ней приведены комментарии о том, как эти компоненты влияют на рыночные успех автомобиля на каждом из этапов.

Фазы работы над аппаратным обеспечением

В верхней части схемы представлены ключевые характеристики каждой из четырех фаз создания аппаратной части автомобиля. Фаза разработки определяет набор характеристик и свойств электронных систем, ее важность продолжает расти и по сей день. Большая часть аппаратных компонентов поставляется компаниями из индустрии производства чипов, и эта отрасль будет только развиваться. Экосистема аппаратных платформ, используемых в автомобильной электронике, также приобретает все большее значение. Стоимость первой фазы разработки аппаратуры оценивается в миллионах (или десятках миллионов) долларов, но поскольку объем производства составляет сотни тысяч единиц, стоимость в пересчете на один автомобиль невысока.

Фаза сборки – самая дорогая в этой цепочке. Причиной тому является стоимость всех компонентов аппаратуры (или ведомость материалов). Также необходимо учитывать стоимость управления цепочками поставок, стоимость человеческого труда и многие другие аспекты. В целом, затраты на аппаратуру составляют малую долю от общей стоимости автомобиля, но эта сумма растет даже с учетом снижения стоимости отдельных компонентов. Средняя стоимость всех компонентов электронных систем составляет от 3 до 8 тысяч долларов (верхняя граница относится к люксовым автомобилям).

Фаза маркетинга для аппаратного обеспечения варьируется в зависимости от компонентов и типа системы. В большинстве случаев, этой фазой занимается Tier-1 поставщик, в результате чего продукт становится полноценной системой с автомобильной электроникой.

Характеристики и возможности аппаратных компонентов также оказывают очень большое влияние на продажи автомобилей (и это влияние продолжает расти). Это влияние возникает за счет функциональности, которую и обеспечивают компоненты электронных систем. Возможности, над которыми сейчас ведется работа (равно как и возможности, которые появятся в будущем), относятся к системам ADAS, аппаратным средствам кибербезопасности, улучшаемым платформам и технологиям беспилотной езды.

Фаза использования продуктов автомобильного рынка, в среднем, длится от 10 до 15 лет, иногда немного дольше. Такой длительный срок службы требует высокой надежности оборудования, чтобы сократить расходы производителей на гарантийное обслуживание и отзывные кампании. В рамках фазы использования наибольшие возможности появляются у представителей рынка послепродажного обслуживания – особенно после того, как у компонентов заканчивается заводская гарантия. Значительное количество ДТП также создает для таких компаний бизнес-возможности, поскольку пострадавшим автомобилям необходимы новые аппаратные компоненты.

Фазы работы над программным обеспечением

В нижней части схемы представлены ключевые характеристики четырех фаз работы над автомобильным ПО. Программное обеспечение существует исключительно в цифровом виде, а потому его характеристики отличаются от характеристик аппаратной части. Впрочем, ПО, конечно, полностью зависит от связанных с ним аппаратных компонентов.

Фаза разработки – самая долгая и, как правило, самая дорогая стадия создания программного продукта. Крупные программные проекты требуют длительного времени разработки, которое, в том числе, уходит на сложные процедуры тестирования для исправления как можно большего количества ошибок (что абсолютно оправданно с экономической точки зрения). Ни одна крупная программная платформа никогда не обходится без ошибок, а новые ошибки обнаруживаются на протяжении всего срока службы программного обеспечения. Требования к кибербезопасности создали новый класс программных ошибок – уязвимости, которые могут эксплуатироваться злоумышленниками с различными целями. Поскольку большинство программистов в автомобильной промышленности не являются экспертами в области кибербезопасности, они не всегда знают как писать код так, чтобы он был полностью неуязвимым к атакам хакеров.

Фаза сборки автомобильного ПО выдвигает значительные требования к экосистеме – речь о необходимости написания новых программ и тестировании получившихся программных продуктов. Автомобильная индустрия добивается в этой сфере хороших успехов (некоторые ее представители также используют инструменты для разработки с открытым исходным кодом).

Фаза сборки также обычно является самой дешевой – это просто запуск готового ПО на имеющейся аппаратной платформе. Иногда производители сталкиваются с необходимостью выплачивать роялти, но обычно это лишь небольшая часть стоимости аппаратных компонентов. Фаза сборки, по сути, представляет собой загрузку программ в электронные системы автомобиля. Также существует некоторая гибкость в плане того, когда и как именно ПО загружается в электронные системы.

Читать еще:  Датчики необходимые для работы двигателя

Фаза маркетинга в случае с ПО варьируется от сегмента использования и типа программного продукта. В большинстве случаев фазой маркетинга занимается Tier-1 поставщик, представляя программный продукт как часть электронных систем автомобиля.

Функциональные возможности ПО оказывают значительное влияние на продажи автомобилей. Во многом это влияние основано на удобстве использования или том, как ПО реализует человеко-машинный интерфейс (HMI). Удобство использования влияет на все области функциональности – функции интернета автомобилей, обновления по воздуху, функциональные обновления, системы ADAS и функции беспилотной езды, которые появятся в будущем. Низкий уровень удобства использования ПО приведет к негативным отзывам, что отрицательно скажется на потенциале конкретной модели. Подобные негативные тенденции являются проблемой для современных информационно-развлекательных систем и одной из причин недавних успехов Apple и Google в области интеграции информационно-развлекательных систем со смартфонами.

Фаза использования продуктов автопромышленности длится от 10 до 15 лет, в некоторых странах дольше. Столь длительный жизненный цикл приводит к тому, что автомобилям требуются многочисленные исправления ошибок в ПО. Снижение затрат на исправление ошибок, возникающее за счет возможности обновления по воздуху, необходимо для экономии на гарантийном обслуживании и отзывных кампаниях.

Фаза использования – этап, в котором рынок ПО может значительно развиваться и имеет большие перспективы для роста в сегментах SaaS (Software as a Service, ПО как услуга) и облачного ПО. Кибербезопасность на основе SaaS – это очень многообещающая возможность. Исправления ошибок, устанавливаемые по воздуху, и функциональные обновления уже сейчас представляются как основные возможности этапа использования продукта. Стоит отметить, что рынок информационно-развлекательного контента с использованием SaaS сейчас на подъеме. Также новые возможности могут возникать за счет случающихся ДТП, поскольку новые аппаратные системы будут нуждаться в установке нового ПО.

Заключение

Четыре этапа создания ПО показывают, что этап разработки является самым дорогостоящим. Эта концепция предполагает, что решение заключается в использовании программных платформ для снижения затрат на разработку и уменьшения количества ошибок в больших программных продуктах. Автомобильная промышленность начинает внедрять стратегию использования программных платформ, и представители рынка высоких технологий ей в этом помогают, но этого недостаточно.

Подписывайтесь на каналы:
@TeslaHackers — сообщество российских Tesla-хакеров, прокат и обучение дрифту на Tesla
@AutomotiveRu — новости автоиндустрии, железо и психология вождения

Мы большая компания-разработчик automotive компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.

Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.

У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.

Сложность ремонта

Ремонтировать автоэлектрику с каждым годом становится все сложней. Для этого нужно постоянно обновляющееся электронное оборудование, которое идет в ногу со временем, грамотные подготовленные кадры, которые способны постоянно самостоятельно изучать данную тему.

Поэтому ремонтировать автоэлектрику лучше всего в крупных городах, к примеру, ремонтировать автоэлектрику в Минске или другом крупном городе, где имеются в большом количестве подготовленные специалисты.

Конструкция новых автомоблей постоянно усложняется, требования покупателей становятся все капризней, хочется больше комфорта, новых дополнительных функций, новых возможностей, и все это зацикливается на новую автоэлектрику.

Поэтому не удивительно, что современная автоэлектрика приобретает совершенно другой вид.

И чтобы разобраться во все этих современностях автоэлектрику начали делить на несколько составляющих.

Читать еще:  Чем обработать двигатель после мойки

Электронное весовое оборудование — особенности

Сравнить механическое и электронное весовое оборудование, это все равно что сравнивать механический безмен и электронные весы для кухни.

  • Во-первых, электронные весы более точны.
  • Во-вторых, электронное взвешивание исключает операторские погрешности и ошибки;
  • В-третьих, они меньше по размерам;
  • В-пятых, их можно встроить в систему автоматики;
  • В-шестых, они долговечны, а их ремонт более прост.

Приборы электрооборудования автомобиля

В автомобиле вырабатывают и генерируют электрический ток комплекс приборов электрооборудования. В него входят:

Генератор – состоящий из трех фаз, агрегат с электрическим активатором. Он призван перерабатывать производимую мотором механическую энергию в электрический ток. При включенном двигателе, он обеспечивает направленный ток в приборы и заряжает аккумулятор. Он состоит из:

— статора, индуктирующего на катушке ток

— ротора. Он встроен в шарикоподшипниках, которые получают вращательный импульс от коленвала, проходящий по обмотке электрический ток создает магнитную силу, индуцирующую электриеский ток на катушке статора.

Аппарат регулировки вольтности. Коленвал работает с непостоянной частотой. Чтобы напряжение не скакало, нужен стабилизатор. При скачках напряжения, якорь вибрирует, заставляя электрическую цепь прерываться, включая и выключая из нее добавочное звено, стабилизируя необходимое постоянство в цепи. Для предотвращения искрения применяют дроссель. Поддержание постоянного напряжения может осуществляться с помощью микроэлектронных регуляторов.

Итак, с помощью генератора аппарата достигается независимость постоянного напряжения от переменчивости вращения коленвала.

Батарея аккумулятора. Он питает приборы при не запущенном моторе. В ней происходит преобразование энергии химических реакций в электрическую энергию. Благодаря низкому сопротивлению, он может быстро отдавать большой силы ток в стартер, для пуска двигателя.

Одна из основных параметров аккумулятора является его ёмкость – энергию, которую он отдает в период от полной зарядки до абсолютной разрядки. С возникновением изменений в батареи (изношенности, уменьшение количества кислоты и др.), ёмкость уменьшается.

Корпус представляет собой пластмассовый короб, со встроенными последовательно соединенными электродами, разделенными изолирующими стенками. Каждая секция снабжена резьбовой воронкой, для проверки и доливания аккумуляторной жидкости. Как и любая другая батарея, имеет два противоположных полюса (+ и -).

Химически активный элемент аккумулятора (кислота) требует соблюдения правила безопасности. Запрещается близко подносить источник открытого огня. Избегайте попадания электролита на кожу и в глаза.

Базовое контрольно-измерительное оборудование

Когда дело доходит до проектирования электронных схем, очень важны испытания и измерения различных параметров, таких как ток, напряжение, частота, сопротивление, емкость. Следовательно, контрольно-измерительное оборудование, такое как осциллографы, мультиметры, логические анализаторы, генераторы функций (или генераторы сигналов), часто используются регулярно.

Осциллограф

Самым надежным испытательным оборудованием для наблюдения за непрерывно изменяющимися сигналами является осциллограф. С помощью осциллографа мы можем наблюдать изменения электрического сигнала, такого как напряжение, с течением времени.

Осциллографы используются в широком спектре областей, таких как медицина, электроника, автомобили, промышленность и телекоммуникации.

Первоначально осциллографы состояли из дисплеев с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), но в настоящее время почти все осциллографы являются цифровыми с расширенными функциями, такими как хранение и память.

Мультиметр

Мультиметр представляет собой комбинацию вольтметра, амперметра и омметра. Они обеспечивают простой способ измерения различных параметров электронной схемы, таких как ток, напряжение.

Мультиметры могут измерять значения как переменного, так и постоянного тока. Ранние модели были аналоговыми. Современные являются цифровыми и часто называются цифровыми мультиметрами.

Цифровые мультиметры доступны как в портативных, так и в настольных вариантах. Очень удобен при поиске основных неисправностей в цепи.

Генератор функций или генератор сигналов

Генератор сигналов генерирует различные сигналы для тестирования и устранения неисправностей электронных схем. Наиболее распространенными типами сигналов являются треугольная волна, синусоида, прямоугольная волна и пилообразная волна.

Помимо настольного источника питания и осциллографа, функциональный генератор также является важным элементом оборудования при проектировании электронных схем.

Есть намного больше компонентов, таких как трансформаторы, кнопки, переключатели, соединители, которые мы можем исследовать по мере продвижения проекта.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector