Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Moderní škola 21. století. Zařazení materiálu: Ověření materiálu ve výuce:

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0185. Název projektu: Moderní škola 21. století. Zařazení materiálu: Ověření materiálu ve výuce:"

Transkript

1 STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA A STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ NERATOVICE Školní 664, Neratovice, tel.: , IČO: , IZO: Ředitelství školy: Spojovací 632, Neratovice tel.: , fax , mhrejsova@ sosa sou.cz, souneratovice.cz Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Moderní škola 21. století Zařazení materiálu: Šablona: V/2 Stupeň a typ vzdělávání: střední odborné Vzdělávací oblast: odborné vzdělávání Vyučovací předmět: automobily Vzdělávací obor: mechanik opravář motorových vozidel Tematický okruh: elektroinstalace, výbava Sada: 1 Číslo DUM: 27 Ověření materiálu ve výuce: Datum ověření: Ročník: 3. Ověřující učitel: Ing. Jiří Janovec

2 Název listu: Jméno autora: Anotace: Palubní počítače, sběrnice Ing. Jiří Janovec Palubní počítače a datové sběrnice používané v automobilní technice. Klíčová slova: Klíčové kompetence: Palubní počítač, sběrnice, protokol, bit, LIN, CAN, FlexRay, MOST Odborně popíše princip sběrnic, komunikaci s počítačem a jejich vlastnosti. Přesahy a vazby: Ostatní odborné předměty. Organizace (čas, velikost skupiny, prostorová organizace): Cílová skupina: 20 min., třída popř. skupina včetně žáků se specifickými vzdělávacími potřebami, bez požadavků na speciální vybavení učebny Žák, věková kategorie let Použitá literatura, zdroje: Autorem materiálu a všech jeho částí je Ing. Jiří Janovec Velikost: 355kB

3 27 - Palubní počítače, sběrnice Využití moderní výpočetní techniky ve vozidlech si vyžádaly vyšší požadavky na ekologii (nižší spotřeba, nižší emise) a vyšší komfort přepravy. To bylo umožněno vývojem v oblasti součástkové základny. Elektronická zařízení vozidel jsou vystavena extrémním podmínkám a jejich odolnost musí být řádově vyšší, než pro kancelářská a laboratorní prostředí. Jde především o klimatickou odolnost, spolehlivost, elektromagnetickou odolnost a životnost. Zřízení využívající elektroniku, nejprve pronikla do automobilního zkušebnictví, kde se ověřila jejich potřeba v normálním provozu vozidel - řízení motorů, brzd, osvětlení, klimatizace vozu, diagnostiky závad atd. S postupnou elektronizací vznikla potřeba vzájemné komunikace jednotlivých elektronických bloků, předávání hodnot čidel i informací o činnosti servosystémů. Každá komunikace vyžaduje přenos dat obvykle metalickými kabely. S velkým počtem řídících jednotek výrazně roste množství datových vodičů, spojů, požadavků na odolnost proti rušení a rychlost předávání informací v reálném čase. To vše vedlo k vytvoření sběrnic vhodných pro automobilový průmysl. Nezanedbatelná je také úspora silové instalace, která nemusí vést přímo od ovládacích prvků. Ovládací vedení malého průřezu nebo optický kabel Ovládací prvek Výkonný člen Výkonný člen Silové napájecí vedení velkého průřezu Sběrnice slouží pro přenos dat ve vozidle oběma směry - data z čidel a řídící data pro serva. Výhodou sběrnic je snížení počtu potřebných vodičů napájecích i řídících. Velká flexibilita pro různou výbavu vozu i pro změnu funkcí obvykle pouze změna software. Nevýhodou složitost diagnostiky a drahý vývoj. Několik typů sběrnic: LIN - od r. 2000, levná, pomalá, jednovodičová sériová sběrnice (izolace bílá/fialová), vhodná pro přímou komunikaci mezi inteligentními senzory (zakódují data) a aktuátory (dekódují data a vykonají povel), použitelná je i v průmyslu. Umožňuje propojení max jednotek (1 jednotka master - řídí celou komunikaci). Pracuje s napětím palubní sítě. Vhodná pro jednoduché aplikace - světla, dveře apod.

4 MASTER SLAVE 1 SLAVE 2 LIN bus CAN - síť prvků schopných pracovat se sběrnicí CAN BUS.(od r mezinárodní standard, 1991 Mercedes, 1996 VW). CANBUS tvoří izolovaný kroucený pár vodičů, užitečný signál je rozdílem napětí vodiče CAN L a CAN H. Dvě různé rychlosti, pomalý CAN rozdíl napětí 5V,(vodiče oranžovo/fialová, příp.oranžovo/zelená), rychlý CAN-rozdíl napětí 2,5V(vodiče oranžovo/černé), Zvládá 64 jednotek. Všechny jednotky mohou sloužit jako master nebo slave, přednost v komunikaci určuje identifikátor (nižší číslo = vyšší priorita). Délka odesílaných dat je proměnná, max. 105 bitů. RYCHLÝ CAN BUS GATEWAY POMALÝ CAN BUS Propojení sběrnic obstarává GATEWAY. Bude nahrazena sběrnicí FlexRay. FlexRay BUS x vyšší rychlost, využívá časový multiplex (2 x 2 vodiče = =kanály A a B vzájemně nezávislé nebo optické kabely). Rozdílové napětí 1,2V. MOST sběrnice pro multimédia do 150 Mbit/s, pouze optické kabely s kruhovou topologií. Od roku 2001 BMW, nyní 16 automobilek. Vysoká přenosová rychlost, max. 64 jednotek. Audio, video, SMS, TCP/IP, řídící data atd. Palubní počítače původní snaha o řízení funkcí celého vozu redukována na informační systém řidiče s centralizovaným zadáváním pokynů, samotné řídící

5 funkce vykonávají jednotlivé řídící jednotky připojené ke sběrnicím. Tyto řídící jednotky jsou samostatnými počítači se specifickým určením a prioritou. To přineslo vyšší spolehlivost a menší nároky na objem přenášených dat - palubní informační systém nemusí zpracovat veškerá data např. pro řízení motoru, převodovky apod. Informační systém má za úkol vyhodnotit podstatná data pro přehledné sdělení řidiči a umožnit jednoduché ovládání bez snižování pozornosti řidiče ovládání klimatizace, tempomatu, audiosystému, režimu pérování, motoru, trakce apod. Kontrolní otázky 1/ Jaké sběrnice používané ve vozidlech znáš? 2/Popiš smysl a základní funkce sběrnic? 3/Proč je důležitá rychlost sběrnic a odolnost proti chybám a rušení? 4/Co má za úkol informační systém vozu? Správné odpovědi viz text DUM.