Wykorzystanie sieci komunikacyjnych w aspekcie rozwoju systemów

Wykorzystanie sieci komunikacyjnych w aspekcie rozwoju systemów

Biuletyn WAT
Vol. LX, Nr1, 2011
Wykorzystanie sieci komunikacyjnych w aspekcie
rozwoju systemów diagnostycznych pojazdów
mechanicznych
Michał Śmieja, Andrzej Piętak, Maciej Imiołek,
Sławomir Wierzbicki
Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Katedra Mechatroniki,
10-710 Olsztyn, ul. Słoneczna 46A
Streszczenie. Rozwój konstrukcji pojazdów samochodowych podyktowany wzrastającymi wymaganiami w stosunku do emisji związków toksycznych oraz poprawy bezpieczeństwa oznacza coraz
większą złożoność układów odpowiedzialnych za sterowanie i diagnostykę. Przepływ dużych ilości
danych pomiędzy poszczególnymi elementami tych systemów wymusza stosowanie sieci o coraz
większej przepustowości i niezawodności.
Różnorodny charakter przesyłanych informacji wiąże się z koniecznością dostosowania sposobu transmisji
do konkretnych zastosowań. Najistotniejsze właściwości wykorzystywanych protokołów sieciowych,
takie jak maksymalne szybkości transmisji, sposób jej inicjacji czy stopień determinizmu czasowego,
decydują m.in. o ich przydatności dla efektywnej diagnostyki. Przyjęcie międzynarodowych regulacji
prawnych obowiązujących producentów pojazdów takich jak OBD II w zakresie bieżącej i okresowej
kontroli stanu technicznego pojazdów obejmuje wymagania i standardy dotyczące przesyłania informacji diagnostycznej. Konsekwencją ciągłego rozwoju motoryzacji są również działania w kierunku
traktowania samochodu jako elementu większej struktury niezawodnościowej, możliwej do osiągnięcia
dzięki coraz dostępniejszym metodom komunikacji między pojazdem a jego otoczeniem.
Słowa kluczowe: sieci wymiany danych, CAN, OBD, diagnostyka
1. Ewolucja konstrukcji i systemów sterowania
nowoczesnych pojazdów
Najistotniejsze czynniki wytyczające obecne kierunki rozwoju konstrukcji pojazdów samochodowych to przede wszystkim zmniejszenie zużycia energii, ograniczenie
232
M. Śmieja, A. Piętak, M. Imiołek, S. Wierzbicki
emisji związków toksycznych do atmosfery, podniesienie poziomu bezpieczeństwa
biernego i czynnego oraz komfortu kierowcy (operatora) i pasażerów.
Szczególną pozycję podyktowaną nie tylko względami marketingowymi,
ale przede wszystkim ograniczeniami prawnymi obligującymi producentów do
ciągłych modyfikacji istniejących konstrukcji, zajmują prace nad ograniczeniem
emisji związków toksycznych do atmosfery. Konsekwencją takiego stanu rzeczy jest
coraz większa złożoność układów odpowiedzialnych za sterowanie i stan procesów
zachodzących we współczesnych pojazdach. Ilustrację omawianego zagadnienia
na przykładzie ograniczeń emisji związków toksycznych silnika o zapłonie samoczynnym przedstawiono na rysunku 1.
Rys. 1. Ewolucja silnika ZS w kontekście kolejnych wymagań od EURO 3 do planowanego EURO 6 [2]
Wśród środków wykorzystywanych do osiągnięcia założonych rezultatów
w postaci obniżonych wartości emisji (CO2, NOX, CO itd.) istotną rolę odgrywa
sposób sterowania pracą urządzenia, w tym głównie procesem zasilania silnika.
Dobrym przykładem wysoce zaawansowanej technologii może być konstrukcja
najnowszych generacji wtryskiwaczy pozwalających na precyzyjne sterowanie
dawką paliwa. Obszerne informacje na ten temat podaje np. [4].
Zmiana sposobu funkcjonowania i sterowania nie ogranicza się oczywiście
jedynie do układu zasilania silnika, rozszerzając się właściwie na wszystkie podzespoły pojazdu. Klasyczne układy hamulcowe oparte jedynie o system elementów
i sprzężeń mechanicznych, hydraulicznych i pneumatycznych należą właściwie do
historii. Opisane w literaturze [5, 7] systemy ABS czy ESP stanowią doskonałe przykłady synergicznego wykorzystania wielu dziedzin współczesnej techniki. To samo
dotyczy układów zawieszenia, przeniesienia napędu czy układu kierowniczego.
Dla przytoczonej w literaturze np. [10] definicji struktury niezawodnościowej,
wartość funkcji niezawodności przyjmuje postać:
Wykorzystanie sieci komunikacyjnych w aspekcie rozwoju systemów diagnostycznych...
n
m
R (t ) = 1 − ∏ (1 − ∏ Rij (t )).
233
(1)
Wzrost złożoności obiektów technicznych w nieunikniony sposób prowadzi
do większej ilości ogniw w szeregowych fragmentach struktury niezawodnościowej
opisanych drugą częścią wzoru (1).
Uzyskane w trakcie eksploatacji doświadczenia wskazują, że niezawodność
współczesnych pojazdów przewyższa lub co najmniej dorównuje niezawodności
pojazdów wykorzystywanych w przeszłości. Efekt ten osiągany jest głównie za
sprawą dwu czynników, a mianowicie: znacznego postępu w technologii materiałów
użytych do budowy pojazdów oraz sposobu eksploatacji opartego o rozbudowany
system diagnostyki.
Zasadnicza zmiana, która dokonała się szczególnie na przestrzeni ostatnich
lat, dotyczy proporcji udziałów elementów oraz podsystemów mechanicznych,
hydraulicznych, pneumatycznych i elektrycznych składających się na obiekt, jakim
jest współczesny pojazd mechaniczny. O ile istota procesów i stanów fizycznych
takich jak spalanie mieszanki w cylindrze czy tarcie w obszarze styku powierzchni
koła i podłoża, na których opiera się działanie pojazdu, pozostaje niezmienna,
o tyle sposób sterowania tymi procesami w coraz większym stopniu uzależniony
jest od rozbudowanych systemów elektronicznych. Niewątpliwą wynikającą z tego
korzyścią, poza znacznym rozszerzeniem możliwości sterowania poszczególnych
elementów, jest ułatwiony dostęp do danych na temat symptomów diagnostycznych. Każdy właściwie sygnał sterujący może w bezpośredni lub pośredni sposób
zostać wykorzystany jako źródło informacji diagnostycznej. Przykładem może być
zastąpienie klasycznego gaźnika układem wtrysku paliwa w silniku ZI, które, poza
łatwiejszą optymalizacją pracy układu zasilania daje dostęp do informacji mogących pełnić funkcje parametrów diagnostycznych bez konieczności stosowania
dodatkowego oprzyrządowania.
Niezwykle istotną korzyścią wynikającą z akwizycji danych diagnostycznych przy
użyciu techniki cyfrowej jest możliwość zastosowania systemów diagnostycznych
opartych o wysoce złożone modele oraz rozbudowane i podlegające modyfikacjom
„bazy wiedzy”, jak np. systemy ekspertowe czy sztuczne sieci neuronowe [1].
i =1
j =1
2. Uwarunkowania i kryteria doboru sieci
związane z diagnostyką pojazdu
Rozbudowa funkcjonalnej i niezawodnościowej struktury obiektu wymusza
w konsekwencji zmianę podejścia do diagnostyki pojazdu, tak w zakresie zbioru
parametrów stanu jak i metodyki akwizycji informacji o symptomach diagnostycznych. Mnogość i różnorodność sygnałów niosących informacje istotne z punktu
234
M. Śmieja, A. Piętak, M. Imiołek, S. Wierzbicki
widzenia sterowania oraz diagnostyki jak również złożoność systemów, w których
sygnały te przepływają, wymaga zastosowania sieci komunikacyjnych zdolnych do
ich szybkiej, wiarygodnej i niezawodnej transmisji. Uproszczony przykład aplikacji
sieci we współczesnym samochodzie przedstawiono na rysunku 2.
Rys. 2. Typowa architektura pokładowego systemu komunikacyjnego [8]
Podstawowym obecnie systemem diagnostyki, obejmującym zagadnienie
magistral wymiany danych, jest zbiór wytycznych i norm znany jako OBD II (on
Board Diagnostic) będący następcą OBD. Europejskim odpowiednikiem powstałego
w USA OBD II jest EOBD.
Głównym zadaniem OBD II jest diagnostyka pojazdu w zakresie emisyjności.
Cechujące OBD II efektywność diagnostyczna, uniwersalność i dostępność spowodowały rozszerzenie go na właściwie wszystkie podzespoły samochodu. Wyczerpujący
opis zagadnień związanych z tym tematem zawarty jest m.in. w [6, 8, 9, 12].
W badaniach diagnostycznych opartych na klasycznym podziale — diagnozowanie/prognozowanie/genezowanie [10] elektroniczne systemy wnioskowania
i komunikacji poprzez sieci coraz bardziej wypierają czasochłonne działania człowieka (diagnosty).
Wspomniany wcześniej wzrost niezawodności pojazdów samochodowych
jest między innymi efektem przesunięcia znaczenia pojęcia diagnostyka w stronę
tzw. dozorowania [10], czyli ciągłej lub dyskretnej obserwacji stanu obiektu. Czas
pomiędzy kolejnymi „diagnozami” jest w takim przypadku limitowany częstotliwością pozyskiwania symptomów diagnostycznych oraz przepustowością medium
przenoszącego informacje. Przyjmując proponowaną [1] klasyfikację miejsca i czasu
Wykorzystanie sieci komunikacyjnych w aspekcie rozwoju systemów diagnostycznych...
235
diagnostyki wg schematu, jak w tabeli 1, należy zwrócić uwagę na pewne istotne
właściwości sieci niezbędne do poprawnej realizacji konkretnych celów.
Tabela 1
Przykład lokalizacji diagnostyki ze względu na czas i miejsce jej wykonywania [1]
Czas\miejsce
W pojeździe (on-board)
Poza pojazdem (far off-board)
W czasie pracy
(on duty)
− sprawdzenie zakresu sygnału z czujników;
zdalny monitoring i zapis
− monitorowanie stanu wyjść diagnostycznych zmiennych stanu systemu
– czujników;
− kontrola błędów komunikacji;
− zapis kodów błędów + ramki zamrożone;
W czasie postoju
(off-duty)
− autotest sterownika po włączeniu zasilania;
− test sygnału czujników forsowanych zadaną
– wielkością;
− test elementów wykonawczych forsowanych
– zadaną wielkością;
− przeszukiwanie zapisów o błędach;
tworzenie i analiza dużych
zbiorów danych diagnostycznych pod kątem trendów
długoterminowych
Najistotniejsze parametry sieci decydujące o jej przydatności do diagnostyki
w obszarze on-duty (odpowiadającemu pierwszemu wierszowi w tabeli 1) to prędkość transmisji i stopień determinizmu czasowego. Obowiązujący od 2008 roku na
podstawie regulacji OBD protokół CAN zapewnia dzięki zastosowanej transmisji
różnicowej wymaganą prędkość 500 kbit/s. Powszechnie wcześniej wykorzystywany (objęty normą ISO 14230) protokół KWP (keyword protocol 2000 obejmujący
tzw. K-line) charakteryzował się prędkością zaledwie 10,4 kbit/s. Wprowadzeniu
droższego i bardziej skomplikowanego protokołu, jakim niewątpliwie w stosunku do K-line jest CAN (Controller Area Network) [3, 6, 12], wymuszone zostało
specyfiką zależności czasowych występujących przy współczesnym podejściu do
realizacji zadań diagnostycznych. Pierwotna koncepcja wykorzystania komunikacji szeregowej w diagnostyce zakładała wprowadzenie interfejsu umożliwiającego
odczytanie i przesłanie między sterownikiem a testerem informacji na temat
zaistniałych w pojeździe uszkodzeń. Taki charakter wymiany danych lokuje go
właściwie w obszarze off-duty (tab. 1), a co za tym idzie opóźnienie między zaistnieniem określonego stanu obiektu, a „uświadomieniem” sobie tego faktu przez
np. diagnostę jest w większości przypadków akceptowalne z samego założenia.
Datujące się na początek lat 90. wejście w życie przepisów OBD i późniejszych
OBD II ukierunkowanych na kontrolę emisji spalin oznacza konieczność zmiany
podejścia do sposobu, w jaki zorganizowane są w czasie pozyskiwanie i przepływ
informacji oraz konieczność rozbudowy sterowników pokładowych w zakresie
pełnionych funkcji diagnostycznych (rys. 3).
236
M. Śmieja, A. Piętak, M. Imiołek, S. Wierzbicki
Rys. 3. Przepływ informacji diagnostycznych w sieciach pokładowych pojazdów
K-line i obowiązujący w USA SAE J1850 przez długi czas pozostawały podstawowymi protokołami w systemie diagnostycznym pojazdów, jednak ograniczenia
wynikające z szeregowego sposobu transmisji o niewielkiej prędkości stawały się
coraz bardziej uciążliwe. Najbardziej typowym przykładem takich ograniczeń
może być praca w tzw. trybie 01. określanym [8] jako najważniejszy tryb systemu
OBD II. Tryb ten umożliwia określenie poprawności działania systemu przez ciąg
próbek chwilowych wartości takich parametrów jak wartość obciążenia silnika,
temperatura cieczy chłodzącej, prędkość obrotowa silnika, masowy przepływ
powietrza, położenie przepustnicy itd. Pozyskanie wymienionych wielkości dla
celów diagnostycznych pozostaje efektywne tylko w przypadku zapewnienia określonego poziomu synchronizacji momentów próbkowania. O ile rozważa się zbiór
sygnałów pozyskiwanych bezpośrednio na wejścia sterownika (sygnały s1,..., s4,
rys. 3), błędy będące wynikiem opóźnień można (przy szybkości przetwarzania
układów scalonych obecnie wykorzystywanych do budowy sterowników) przyjąć
jako pomijalne. W przypadkach odległej lokalizacji źródła sygnału (sygnał s5, s6,
rys. 3) wymagającej użycia sieci (np. inny sterownik), moment wygenerowania
sygnału przesunięty jest w czasie o wartość ∆t w stosunku do momentu, w którym
pojawia się on na wejściu (rys. 4).
Wykorzystanie sieci komunikacyjnych w aspekcie rozwoju systemów diagnostycznych...
237
Rys. 4. Opóźnienie propagacji sygnału diagnostycznego w szeregowej transmisji danych
Wynikający z tego błąd może w określonych sytuacjach decydować o wiarygodności procesu wnioskowania diagnostycznego.
W przypadku gdy sieć wykorzystana jest do przesyłania pojedynczych sygnałów,
opóźnienie ∆t można wyznaczyć jako:
t n
∆t = b ⋅ b ,
tn s
gdzie: tn — transfer netto;
tb — transfer brutto;
nb — ilość bitów potrzebna do zakodowania wartości sygnału;
s — szybkość transmisji.
Zakładając stałą wartość stosunku transferu brutto do transferu netto oraz stałą
wielkość nb (bitów potrzebnych do zakodowania próbki sygnału), otrzymujemy
wielkość opóźnienia jako funkcję szybkości transmisji. Dysponując mechanizmem
buforowania kolejnych odbieranych sygnałów przy znanych wartościach opóźnień,
można dokonać „wtórnej synchronizacji” próbkowania. Przykładem sytuacji, w której
wartości parametrów pozyskiwanych muszą być zgodnie z wymaganym reżimem
czasowym może być objęta OBD II procedura diagnostyczna zwana pasywnym testem
sprawności metrologicznej. Sprawdzenie poprawności wskazań testowanego czujnika
w przypadku tej procedury polega na sprawdzeniu, czy uzyskana wartość sygnału
mieści się w tzw. obszarze wskazań racjonalnych [8]. Granice tego obszaru określa
się w oparciu o inne sygnały spełniające (gdy układ jest zdatny) określone zależności.
W ogólnym przypadku stan zdatności można dla takiej sytuacji opisać wzorem:
sr − sx < Edop ,
gdzie: sr = f(x1, x2,...) — wartość uzyskana na podstawie jednego lub więcej
sygnałów lub parametrów innych niż testowany;
sx — sygnał testowany;
Edop — dopuszczalna wartość różnicy między sygnałem sr i sx.
238
M. Śmieja, A. Piętak, M. Imiołek, S. Wierzbicki
W większości przypadków wartości x1...xn odnoszą się do tych samych chwil,
co można zapisać jako x1(tp), x1(tp),... bądź też same mogą być zmiennymi czasu jak
w przytoczonym w [8] przykładzie, gdzie badane wskazanie czujnika temperatury cieczy chłodzącej odniesiono do temperatury spodziewanej po określonym czasie t.
Przedstawiony powyżej sposób analizy parametrów diagnostycznych zwraca
uwagę na nie mniej ważną od szybkości transmisji cechę wykorzystywanego sposobu
komunikacji, którą określa się jako stopień determinizmu czasowego, czyli zdolności do
jednoznacznego wyznaczenia przedziału czasu w jakim dane zdarzenie miało miejsce.
Najwyższy stopień determinizmu czasowego nieosiągalny praktycznie w odniesieniu
do sieci szeregowych to bezpośrednie podanie sygnału na wejście sterownika (sygnały
s1,..., s4, rys. 3). Biorąc dodatkowo pod uwagę niewielkie odległości między niektórymi
czujnikami, często najefektywniejsze okazuje właśnie takie rozwiązanie. Istotną trudnością w zaprojektowaniu i doborze sieci w pozostałych przypadkach jest pogodzenie
wysokiej szybkości transmisji i wysokiego stopnia determinizmu czasowego.
Ciekawym przypadkiem ilustrującym zagadnienie determinizmu czasowego
w przesyłaniu informacji diagnostycznej mogą być tzw. ramki zamrożone (opisane
dokładniej w literaturze dotyczącej OBD np. [8, 9]). Dostępne w trybie 2 OBD ramki
zamrożone przechowują dane na temat chwilowych wartości charakteryzujących
stan obiektu w chwili rejestracji kodu błędu. Operacja odczytu zaistniałej usterki
i zawartości ramki zamrożonej ze sterownika stanowi typowy przykład transmisji
niewymagającej sieci deterministycznej czasowo w przeciwieństwie do operacji
zapisu, gdzie synchroniczna rejestracja zawartych w ramce wielkości decyduje
o ich przydatności do wnioskowania diagnostycznego.
Wyraźnym przykładem potencjalnego konfliktu przy podejmowaniu decyzji o określonej realizacji protokołu sieciowego jest alternatywa między dwoma
sposobami inicjacji transmisji. Podstawowym sposobem rozpoczęcia nadawania
wiadomości jest tzw. event trigering — wyzwalanie zdarzeniem (np. odebraniem
wiadomości od testera zawierającej żądanie przesłania określonej informacji zawartej w pamięci sterownika) czy zaistnieniem stanu obiektu nakazującego przesłanie
wiadomości powodującej np. załączenie kontrolki MIL. Niemożliwy do przewidzenia z punktu widzenia sieci moment pojawienia się takich żądań i następujących
po nich transmisji sprawia że dalsze w hierarchii nadawania ramki dane nie są
w stanie sprostać wymaganiom determinizmu czasowego. Inny sposób inicjacji
transmisji to tzw. time-triggering — wyzwalanie czasowe zapewniające bardzo wysoki
stopień determinizmu czasowego opłaconego jednak w większości przypadków
zmniejszeniem szybkości. Dostęp do nadawania ograniczony sztywnymi regułami
organizacji ruchu na magistrali redukuje możliwość skrócenia czasu komunikacji
przez wyeliminowanie z transmisji tych wiadomości, które w danym momencie
nie przenoszą istotnych dla odbiorcy informacji.
Wybór sieci pozwalającej na osiągnięcie dużych szybkości transmisji bądź
wysokiego stopnia determinizmu czasowego zależy od indywidualnie określonych
Wykorzystanie sieci komunikacyjnych w aspekcie rozwoju systemów diagnostycznych...
239
dla danej aplikacji zadań. O ile w przypadku stanów obiektu diagnozowanych na
podstawie korelacji wielu zmiennych najistotniejszy jest stopień determinizmu
czasowego, o tyle dla symptomów porównywanych do przyjętych wartości stałych cecha ta traci na znaczeniu. Ocenę minimalnej dla przyjętego zastosowania
szybkości transmisji w najogólniejszym przypadku można ująć w następujący
sposób: transmisja jest dostatecznie szybka, jeśli przesyłana informacja w chwili
jej odebrania pozostaje z punktu widzenia odbiorcy dostatecznie aktualna. Takie
sformułowanie nadaje szczególne znaczenie szybkości transmisji dla symptomów
związanych z uszkodzeniami typu katastroficznego oraz tymi, w których czas
postawienia diagnozy może mieć wpływ na bezpieczeństwo lub zapobieżenie
rozszerzeniu skutków uszkodzenia.
Zestaw parametrów diagnostycznych związanych z długoterminowymi procesami zużycia czy obniżenia parametrów eksploatacyjnych może być transmitowany w odpowiednio długich odstępach czasu. Akwizycja tego typu informacji
w formie, na jaką pozwalają współczesne systemy sieciowe, umożliwia tworzenie
i ciągłą modyfikację baz danych oraz dostęp do zawartych w nich informacji na
potrzeby diagnostyki. Wykorzystanie współczesnych technologii informacyjnych
opartych o sztuczną inteligencję może pozwolić na ujawnienie nowych związków
pomiędzy bardzo czasem odległymi parametrami eksploatacyjnymi i symptomami diagnostycznymi. Próba określenia korelacji między nimi przy wykorzystaniu dotychczasowych tradycyjnych metod jest wielce nieefektywna, a czasem
niemożliwa. Odpowiadający obszarowi Far off-board (tab. 1) zakres aktywności
diagnostycznej może być realizowany zarówno w czasie postoju jak i w czasie
pracy pojazdu. W pierwszym przypadku związany jest on zazwyczaj ze stacją
serwisową dysponującą interfejsem do odpowiedniej bazy danych oraz opartym
o standardowy protokół (np. CAN) interfejsem do urządzeń pokładowych pojazdu.
Istotną niedogodność takiego rozwiązania stanowi trudny do przewidzenia okres
między kolejnymi chwilami, w których informacje zostaną pozyskane. Interesującą
alternatywą może być wykorzystanie tzw. sieci telematycznych stosowanych już
obecnie w systemach zarządzania flotą i sterowaniem ruchem drogowym [11].
Taki sposób przesyłania danych pozwala na wyeliminowanie konieczności bezpośredniego udziału użytkownika w podejmowaniu decyzji o wyborze momentu
przeprowadzenia transmisji. Rozpoczęcie przesyłania informacji może być w takich systemach inicjowane poprzez system zewnętrzny w stosunku do pojazdu,
który decyduje również o tym, jaki rodzaj informacji ma w danym momencie
pojawić się na linii, bądź przez sterownik pojazdu jako efekt reakcji na pewne
zaistniałe w trakcie eksploatacji stany. Najbardziej obiecującym, w tym obszarze
zastosowań wydaje się być sprawdzony już w telefonii komórkowej protokół GPRS.
Niebagatelnym argumentem za wdrożeniem rozwiązań opartych o ten system jest
gotowa doskonale rozbudowana baza stacji przekaźnikowych wraz z systemami
informatycznymi.
240
M. Śmieja, A. Piętak, M. Imiołek, S. Wierzbicki
Podsumowanie
Przedstawione wyżej rozmaite uwarunkowania w stosunku do stosowanych
w diagnostyce pojazdów sieci danych znajdują swoje odbicie w obszarze praktycznych zastosować jako zbiór różnych protokołów. Istotnym czynnikiem współdecydującym o aplikacji konkretnych rozwiązań sieciowych jest fakt, że pierwotnym
kryterium ich doboru jest zdolność systemu transmisji danych do spełniania zadań
związanych ze sterowaniem podzespołami pojazdu. Należy się zatem spodziewać, że
rozwój technik typu X-by Wire, napędów hybrydowych czy nawet organizacji ruchu
drogowego wymusi w konsekwencji coraz nowsze propozycje ze strony zespołów
opracowujących informatyczną warstwę nowoczesnego samochodu.
Jakkolwiek ostateczna odpowiedź na pytanie, czy i ewentualnie która z sieci ma
szansę stać się jednolitym standardem nadal pozostaje otwarta, można, sugerując
się opracowaniami środowisk związanych z motoryzacją (np. AUTOSAR), przyjąć
że, w najbliższych latach utrzymywany będzie kierunek na powszechne stosowanie
i nowe wdrożenia trzech sieci — CAN, LIN, FLEXRAY. Założenie takie nie wyklucza pojawienia się nowych koncepcji, czego przykładem mogą być prowadzone
z powodzeniem próby wykorzystania w zastosowaniach motoryzacyjnych dobrze
opanowanych w innych dziedzinach technik sieci typu ethernet oraz ich deterministycznej czasowo odmiany np. Industrial Ethernet. Podsumowując poruszane
w pracy zagadnienia, należy wskazać niebagatelną rolę czynników ekonomicznych
i marketingowych, czego potwierdzeniem mogą być pojawiające się w literaturze
przedmiotu sugestie wyeliminowania sieci, które zastosowane pierwotnie jako
„tańsza alternatywa” tracą na znaczeniu wskutek niwelacji różnic cenowych idących
za generalnym spadkiem cen układów scalonych.
Artykuł wpłynął do redakcji 3.02.2010 r. Zweryfikowaną wersję po recenzji otrzymano w lutym 2010 r.
Literatura
[1] J. Alanen, K. Haataja, O. Laurila, J. Peltola, I. Aho, Diagnostics of mobile work machines,
VTT Tiedotteita, Research Notes, 2343, Helsinki, 2006.
[2] B. Bression, D. Soleri, S. Dehoux, D. Azoulay, H. Hamouda, L. Doradoux, N. Guerrassi,
N. J. Lawrence, A study of methods to lower HC and CO emissions in diesel HCCI, SAE Technical
Papers, 2008-01-0034.
[3] CAN Specyfication Version 2.0, Robert Bosch GmbH, Stuttgart, 1991.
[4] G. Dober, S. Tullis, G. Greeves, N. Milovanovic, M. Hardy, S. Zuelch, The impact of
injestion strategies on emission reduction and power output of future diesel engines, SAE Technical
Papers, 2008-01-0941.
[5]Informator techniczny Bosch, Konwencjonalne i elektroniczne układy hamulcowe, WKŁ, Warszawa,
2001.
[6]Informator techniczny Bosch, Sieci wymiany danych w pojazdach samochodowych. WKŁ, Warszawa,
2008.
Wykorzystanie sieci komunikacyjnych w aspekcie rozwoju systemów diagnostycznych...
241
[7]Informator techniczny Bosch, Układy bezpieczeństwa i komfortu jazdy, WKŁ, Warszawa,
2001.
[8] J. Merkisz, S. Mazurek, Pokładowe systemy diagnostyczne pojazdów samochodowych, WKŁ,
Warszawa, 2002.
[9] J. Merkisz, S. Mazurek, Pokładowe urządzenia rejestrujące w samochodach, Wydawnictwo
Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2007.
[10] S. Niziński, Elementy eksploatacji obiektów technicznych, Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn, 2000.
[11] Telematyka transportu drogowego, [red.] G. Nowacki, Wydawnictwo Instytutu Transportu
Samochodowego, Warszawa, 2008.
[12] W. Zimmermann, R. Schmitgall, Magistrale danych w pojazdach, WKŁ, Warszawa, 2008.
M. ŚMIEJA, A. PIĘTAK, M. IMIOŁEK, S. WIERZBICKI
Application of communication nets in aspect of development
of modern systems of car diagnostics
Abstract. The development of modern cars is caused by the ever increasing demand to reduce
toxic emission as well as to improve safety. This means that the systems responsible for diagnostics
and controlling are becoming more and more complex. The flow of huge amounts of data between
particular elements of these systems forces application of nets with greater capacity and increased
reliability. Heterogeneous character of carried information is connected with the necessity to fit a
type of transmission for a specific use. The most significant features of the used net protocols such
as maximum speed, the way of triggering and the degree of time determinism, are the factors which
decide about their helpfulness for effective diagnostics.
Adoption of international regulations, obligatory for manufactures of cars such as OBDII ones,
in the field of current and periodical checks on the technical state of cars, include demands and
standards concerning the carrying of diagnostic information. The subsequent effect of such continual
developments in motorisation is activity connected with treating a car as an element of a much
wider reliability structure. This is possible to achieve thanks to more and more common methods of
communication between a car and its environment.
Keywords: network area, CAN, OBD, diagnostics