Электронный блок управления

Как уже ранее говорилось в современном автомобиле количество ЭБУ может достигать значения в 100 штук. Так что же такое ЭБУ? ЭБУ – электронный блок управления определенной области автомобиля, например, двигателя, он является коммуникационным и вычислительным центром этой области, он принимает сигналы от датчиков и по заранее определенным алгоритмам управляет исполнительными устройствами. ЭБУ состоит из:

· программируемого постоянного запоминающего устройства

· оперативного запоминающего устройства

· электрически репрограммируемого запоминающего устройства

· центрального процессора

· формирователя входных сигналов.

· формирователя выходных сигналов.

Коммуникация в автомобиле является широковещательно-ориентированной, именно поэтому ЭБУ должны игнорировать все сообщения не предназначенные конкретно для них, а при коммутации с внешним источником (например при диагностике или пришивке), напротив, каждый ЭБУ определяется со своим уникальным адресом. [4]

Ниже представлены примеры систем автомобиля с использованием ЭБУ:

ABS (Anti-lock braking system) - Антиблокировочная система.

ACU (Airbag Control Unit) - Блок управления подушками безопасности.

CD Changer (Проигрыватель компакт-дисков).

BCM (Body Control Module) - controls door locks, electric windows, courtesy lights, etc. - Контроллер бортовой электроники.

CV RSS (Continuously Variable road sensing suspension) - Подвеска с бесступенчатой изменяемой жесткостью амортизаторов).

DCU (Door Control Unit) - Блок управления дверьми.

DIM (Dashboard Integration Module) - Интегрированный модуль приборной панели.

Driver Information Center - (Система информации водителя).

ECM (Engine Control Module) - Модуль управления двигателем.

EPS (Electric power steering) - Электрический усилитель руля.

ESP (Elektronic Stability Program) - Электронный контроль устойчивости.

ETACS (Electronic Timing And Control System) - Электронная система полного управления автомобилем

TCS (Traction control system) - Антипробуксовочная система

Как мы видим электронные блоки контролируют почти все функции современного автомобиля, поэтому я считаю важным отметить что все ЭБУ работают по, как ранее говорилось, определённым алгоритмам, заложенным в ПО конкретного ЭБУ. Ранее ПО, используемое в ЭБУ, находилось в непрограммируемой памяти. Таким образом, манипуляция с этим ПО была труднореализуема, к примеру, только посредством замены памяти. При внедрении флеш-программируемых ЭБУ в автомобиль возможности осуществить манипуляции с ПО несложным способом расширились. Замена ПО со стороны неавторизованной персоны более не связана с заменой аппаратных частей, а может быть осуществлено новым программированием без особых затруднений. Использование памяти такого вида имеет свои преимущества, но также несет риски и опасности. ПО для ЭБУ можно теперь просто загружать, без аппаратного изменения, обновление уже загруженного ПО также возможно. Для фазы тестирования ПО внедрение флеш-памяти уменьшает стоимость процесса, поскольку не всегда должен программироваться новый EEPROM, и таким образом можно сэкономить время. Недостатком использования такой памяти, однако, является отсутствие защитных механизмов. В принципе, можно каждое ПО в отдельном таком ЭБУ заменить собственной версией. Манипуляция (тюнинг), саботаж или уничтожение не исключаются. Так как в этом случае возникают юридические проблемы (например, ответственность за продукт, возмещение убытков, гарантия от манипуляций и т.д.) были приняты меры по разработке алгоритмов и способов, предотвращающих изменение оригинального ПО, ведь только после этого может быть обеспечено высокое качество и надежность автомобиля. [6]

На данный момент разработаны способы защиты от неавторизованного доступа к диагностическим данным ЭБУ, защите от неавторизованного изменения ПО ЭБУ, обхода защиты замены ПО ЭБУ путем простой замены самого блока на новый, с уже установленной необходимой сторонней прошивкой, но необходимо понимать, что эти исследования еще не скоро будут внедрены в производство, так же, как правило, если эти способы защиты несут в себе исключено измененную прошивку устройства для закрытия способов внешнего воздействия на системы, то стоит принят во внимание тот факт, что обновить прошивку в домашних условиях невозможно и все действия по обновлению ПО возможны лишь в специализированных центрах, что приводит к тому, что новые версии ПО могут быть не установлены годами, в силу воздействия человеческого фактора, а некоторые изменения несут в себе модификацию ЭБУ на уровне железа, что во многих случаях исключает модификацию уже выпущенных автомобилей.

Так же я считаю необходимым в этой главе подробно рассмотреть принцип работы какой-либо системы автомобиля, где используется ЭБУ, возьмем, например, систему ABS (рис.1.3.).

ABS препятствует блокировке колес автомобиля при торможении и тем самым обеспечивает безопасность движения и быструю остановку автомобиля. Автомобильное колесо в процессе торможения замедляет свое вращение в широком диапазоне скоростей от свободного качения до полного блокирования, т.е. движется относительно дорожного полотна с проскальзыванием. Степень проскальзывания определяется отношением разности скорости автомобиля и окружной скорости вращения колеса к скорости автомобиля. От этой величины зависит коэффициент сцепления колеса с дорогой, а, следовательно, и тормозная сила на колесе автомобиля.

АБС состоит из следующих основных компонентов:

· датчики скорости либо ускорения (замедления), установленные на ступицах колёс транспортного средства;

· управляющие клапаны, которые являются элементами модулятора давления, установленные в магистрали основной тормозной системы;

· блок управления, получающий сигналы от датчиков и управляющий работой клапанов.

Как только начинается торможение начинается, ЭБУ ABS получает данные с датчиков скорости каждого колеса и, если, одно, несколько или все колеса автомобиля начнут замедлять скорость своего вращения быстрее расчетной, то ЭБУ подаст сигнал на гидроусилитель тормозной системы для того, чтобы тот уменьшил давление тормозной жидкости для приведения в норму скорости колеса либо колес. [1]