Трохи про основи електрики в авто
Це може бути корисно-Електрика в автомобілі! Як виглядає сучасна бортова електромережа автомобіля?
Згідно зі статистикою, протягом останнього десятиліття маса бортової мережі збільшилася на 10 кг — за кіло на рік! Електричні зв'язки поступово витісняли механічні. Загальна довжина проводів зростала, їх пучки ставали все товстішими, і в машині залишалося все менше неелектрофікованих куточків.
Адже на електроніку покладають дедалі більше функцій, щоб рівень комфорту та безпеки продовжував зростати. І розробники не сидять склавши руки, а вишукують способи зробити електросхему легшою, компактнішою, надійнішою та швидкодіючішою.
Полегшити навантаження електропроводці допомагають шини. Електричні шини даних, що передають цифрові сигнали. Різниця із звичайним аналоговим зв'язком у цьому, що з виконавчих механізмів з'явилися власні блоки управління. І до них підходять вже не товсті джгути, а лише один або пара (залежно від швидкості передачі даних) інформаційних проводів, крім живлячих проводів. Така архітектура дозволяє позбутися сотень метрів проводів. І маса менша, і дорога мідь економиться. Легше стало працювати компонувальникам: прокласти пару тонких дротів простіше, ніж пучок завтовшки з руку.
CAN в автомобілі.
Однією з основних у схемі електрообладнання є шина CAN (Controller Area Network). Це послідовна шина: дані та команди передаються по одному каналу один за одним. CAN-шину утворюють два дроти, заплетених у кіску, - це так звана кручена пара. Два дроти - для страховки від втрати даних під час передачі, а завивають дроти для додаткового захисту сигналу від електромагнітних перешкод.
У сучасному автомобілізазвичай кілька CAN-шин. Архітектурою електропроводка нагадує швидше розлогий чагарник, ніж дерево. Так надійніше: в екстремальній ситуації зламається не ствол, а лише одна гілочка та «рослина» не загине. Як і в живій природі, в автомобілі ці електричні гілки різні. І відрізняються вони один від одного не лише довжиною, а й швидкістю передачі.
Коли не потрібні «швидкострельність» та наднадійність, використовують дешевшу однопровідну шину LIN (Local Interconnect Network). Її зазвичай застосовують для створення локальних мереж. Якщо знову звернутися до прикладів з живої природи, то LIN - це дрібні гілочки, що відходять від товстіших. Наприклад, блок управління клімат-контролем висить на «комфортній» CAN-шині, а LIN-шини йдуть до виконавчих механізмів, що знаходяться в його підпорядкуванні — до вентилятора кліматичної установки, приводів заслінок, що розподіляють повітряні потоки, і обігріву сидінь. З розвитком Інтернет-доступу в автомобілі зростає потреба у швидкому обміні даними між мультимедійними приладами. Тут не вистачає навіть швидкості, яку розвиває CAN-шина. Тому мідні дроти поступилися місцем оптоволокну: інформацію приладам несуть не електрони, а імпульси світла. Вони не тільки доставляють посилки в десятки разів швидше (швидкість передачі даних — до 25 Мбіт/с), але й не бояться електромагнітних перешкод.
Комп'ютер на колесах
Шини передачі — це лише перший крок до комп'ютерної архітектури електроустаткування. Наступним стане схема з центральним процесором, який обробляє інформацію, що стікається до нього, і погоджує роботу всіх систем. Сьогодні в автомобілі середнього класу близько 70 блоків керування з власними алгоритмами та програмним забезпеченням, які взаємодіють один з одним, але не мають спільного«керівника». У його функції візьме він операційна система, тому необхідність у місцевих «управлінцях» відпаде.
Очевидно, що через скорочення числа блоків керування та кабелів бортова мережа стане компактнішою та легшою. Це дуже сподобається автовиробникам, які ламають голову над тим, як і на чому вигадати заповітні грами. А для майбутнього власника машини важливо, що така система працює стабільніше. Принаймні теоретично: чим менше компонентів, тим менша ймовірність збоїв та глюків.
Крім того, автомобіль, подібно до комп'ютера, отримує доступ до технології Plug and Play, що дозволяє підключати нові пристрої та змінювати параметри вже задіяних. Щоб наділити якийсь прилад у машині новою функцією, у більшості випадків достатньо змінити програму і не чіпати залізо. Багато недоліків, допущених розробниками, вдасться усувати без масових відгуків і позапланових візитів на сервіс: завантажив оновлення - і помилка зникла. І навіть зняті з виробництва моделі зможуть довше залишатися затребуваними на ринку завдяки постійному підживленню новими алгоритмами для роботи інфотейнменту та інших бортових систем. Щоправда, про те, як оновлювати софт, виробники замовчують. Не виключено, що автомобіль майбутнього сам підкачуватиме деякі оновлення через Інтернет, як це роблять стаціонарні комп'ютери та мобільні гаджети. А доступ до параметрів, що впливають на безпеку, матимуть виключно фірмові сервісні центри.
З кожним роком автомобіль обростає новими електронними приладами та системами. І вони неминуче тягнуть електропроводку. Отже, найближчим часом з'явиться ще безліч цікавих розробок, які визначать подальший шлях розвитку бортової мережі. Куди цей шлях вестиме?Складно сказати. Зате зрозуміло як — по дротах.