임베디드를 이용한 가솔린자동차 컨트롤시스템.

pjs0919의 이미지

위제목이 "임베디드를 이용한 가솔린자동차 컨트롤시스템."인것처럼
임베디드를이용해서 엔진RPM을 감지하여 엔진내에 연료분사량를 관리해줌으로 연료효율성 및 완전연소에 의한 고출력을 낼수있는 자동차가 실제로 존재하나요?

또 임베디드시스템이라면 자동차 중요기관마다 온도상황을 리얼타임으로 모니터 및 로그기록해줌으로 장거리 주행시나 후에 고장이 났을경우 쉽게 고장난부위가 어떠한 경위로 그러해졌는지 알수있게 만들어진 시스템은요?

그냥 자동차내에 인터넷한다고 엉뚱하게 컴퓨터집어넣는것보단, 그냥 잘만 생각해보면 자동차제어시스템으로 만들수있을것 같아서 함 올려봅니다.

걍 엉뚱한 생각이였네요... :) :)

pjs0919의 이미지

아.....좀더 생각해보니....부팅시간이 문제겠군요.........-_-;;;;;;;;;;

\(´∇`)ノ.大韓兒 朴鐘緖人

angpoo의 이미지

임베디드 보다는 ASIC(주문형 반도체)를 이용하죠.

hb_kim의 이미지

벌써 30년 전부터 활용되기 시작한 기술입니다. 제차가 20년 된 차인데, DME 라고 불리우는 전자 엔진 제어 보드 모듈이 있습니다. 요즘차에는 100% 다 있다고 보시면 되죠.

근본적인 원리를 이해하고 싶으시면, bosche jetronics/motronics 를 검색해서 보시면 되고, 실제 8비트 마이컴을 기반으로 open source 모델로 개발되고 있는것을 보시려면 megasquirt 를 검색하시면 됩니다.

matrix의 이미지

엉뚱한 생각이 아니라 현재 전 세계에서 생산되는 전 차량에 기본적으로 장착되어있는 시스템입니다.

엔진같은 경우는 엔진 ECU(Electronic control unit)
에어백은 에어백 ECU

또 뭔가 많이 있는데 기억이 안나네요.. 몇년 지난 일이라..
하여간 차량 곳곳에 이런 ECU들이 잔뜩 들어있습니다.

모니터링은 진단기(이름이 기억이 안나네?)라고 하는 손바닥만한 장치를 통해서 각 ECU의 상태를 바이너리 코드로 받을 수 있습니다.

P.S.
5,6년전일인데 벌써 단어도 기억이 안나는군요..
몇년전이라 이 부분도 상당히 발달했겠지요.. 고급 차량일수록 UI가 훨씬 user friendly하겠구요..

How do you define Real?

asiawide의 이미지

ECU 인가 하는 장치가 말씀하신 기능을 수행하고 요즘 나오는 차에는 거의 다 아마도 99% 이 장치가 달려 있을 것입니다. 고장난 부위 검색하는 것도 아마 인터페이스가 공개되어 있어서 개인이 검사 도구를 DIY 로 만드는 것도 웹에서 종종 볼 수 있습니다. (카센터에 있는 컴퓨터 검사기 수준은 안되겠지만.....)

dhunter의 이미지

ECU 도 기본적인 엔진 ECU -유량 센서, 노킹 센서의 도움을 받아 연료분사량과 타이밍등등을 조절합니다- 로 시작해서, 4륜 전자제어 시스템 -각 바퀴가 헛돌지 않도록 헛돌지 않는 바퀴에 좀 더 엔진 힘이 가도록 합니다. 기계공학과 맞물리지만 설명은 생략-, EBD-ABS -차량내 무게분포에 따라 전/후륜의 브레이크 출력 제어를 행합니다-, TCS -타이어가 헛돌면 출력을 제어하도록 브레이크나 스로틀을 조절합니다- 등등의 기술들을 채택하는 경우도 많습니다. 요즘의 자동차는 첨단 전자장비의 성이라고 하는게 이런거죠. 자동차라는 특성상 위에 쓴것들중 기계공학에 가까운게 여럿 있습니다만... ^^;

카센터의 진단기의 경우도 ECU 가 읽고 쓰는 데이터를 내놓고, 자체 진단 에러 메시지가 로그된것들을 보여주는 정도로 알고 있습니다.

from bzImage
It's blue paper

dhunter의 이미지

그 외에 생각하고 계신 로거같은경우도 일부 스포츠 레이싱 튜닝업체들에서 내놓은 기성품이 여럿 존재합니다. 가장 간단한 경우로는 시거잭의 전류 파형을 읽어 엔진 회전수를 읽고 (알터네이터가 직결되므로 가능합니다), 가속도 센서를 방향별로 달아서 쓰는 간단한것부터 ECU 의 데이터를 그대로 카피해서 실시간으로 돌려주는것도 있습니다.

from bzImage
It's blue paper

mycluster의 이미지

Quote:
그냥 자동차내에 인터넷한다고 엉뚱하게 컴퓨터집어넣는것보단, 그냥 잘만 생각해보면 자동차제어시스템으로 만들수있을것 같아서 함 올려봅니다.

엉뚱하게 컴퓨터를 집어넣는게 아니라, 그거라도 넣어야 다른회사거랑 조금이라도 달라보여서 팔린다고 생각합니다. 차한대 팔아봐야 10만원도 안남습니다(소형차). 그렇지만, 거기 딸려가는 악세사리(MP3, GPS, TV 등등)가 훨씬 더 남습니다. 모비스가 텔레메틱스에 올인하고 있읍니다.

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윈도위의 리눅스 윈도위의 윈도우 리눅스위의 익스플로러

sh.의 이미지

Quote:
그냥 자동차내에 인터넷한다고 엉뚱하게 컴퓨터집어넣는것보단, 그냥 잘만 생각해보면 자동차제어시스템으로 만들수있을것 같아서 함 올려봅니다.

이런 경우도 있지만요,
개인적으로 차에 PC다는것에 관심이 있어서 많이 찾아봤었는데
차 멈추면 헤드라이트 끄고 시속 몇키로 이상이면 다시 켜주고
또 급정거시에 자동으로 비상등 켜주고....
평상시 모니터에는 속도 등등 여러가지 정보를 표시해주고
그런것들을 직접 만드신 분을 봤거든요

그리고... 일전에 벤츠였던가요? MS윈도우를 장착한 자동차가
문이 열리지 않은 적이 있어서 뉴스거리가 됐던 일이 있었습니다

pjs0919의 이미지

처음엔 그냥 혹시나해서 생각해본건데...예전부터 사람들이 다 만들어놨던거군요.. :P :P

최근들어 컴퓨터를 이용한 색다른 응용에 대해 생각해 보는중이랍니다.

\(´∇`)ノ.大韓兒 朴鐘緖人

andysheep의 이미지

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Devuan 1.0 (Debian without systemd)
amd64 station: AMD FX(tm)-6100 Six-Core Processor, 8 GB memory, 1 TB HDD
amd64 laptop: HP Touchsmart

글쇠판: 세벌 최종식, 콜맥 (Colemak)

digitie의 이미지

트럭중 일부에 들어가는 엔진을 제외하면 요즘 판매되고 있는 차량의 100%가 전자제어 시스템입니다.

가솔린 시스템을 예로 들면

AFS(Air Flow Sensor: 흡입 공기 유량 측정)와 TPS(Throttle Position Sensor: 쓰로틀 벨브의 열림 정도를 감지)를 통해 공기의 양을 계산하고 회전수에 맞추어 ECU(Engine Control Unit)이 연료 분사를 제어하는 기본적인 구조로 되어 있습니다. 실질적으로는 외기온도, 습도, 냉각수 온도, 등의 정보를 얻어서 보정을 한 값을 가지고 연료 분사량을 결정합니다. 덤으로 노킹 여부를 감지해서 점화 시기를 조정합니다. (보통 노킹이 생기면 특정한 주파수대의 충격파가 발생합니다. 그걸 감지해서 노킹 여부를 알아냅니다)

모든 과정을 실시간으로 계산하는 것이 아니라 엔진 개발 과정에서 최적 값을 알아낸 후에 매핑 테이블을 만들고 양산되는 차에는 그 테이블 자체를 심습니다. 양산차에 있는 ECU는 그 테이블에다가 간단한 곱셉과 덧셈을 해서 원하는 값을 얻어냅니다. 생각보다 연산이 복잡할 필요는 없지요. 실제로 8051 두개로 어렵지 않게 쓸만한 ECU를 만들 수 있습니다.

요즘 들어서 ECU가 복잡해지는 이유가 엔진 자체의 효율을 늘리고 점점 강화되는 배기가스 규정에 맞추기 위해 센서류가 엄청나게 늘었기 때문에 계산할 꺼리가 많아지기 때문입니다. 게다가 요즘 나오는 자동변속기 차량의 경우에는 자동 변속기의 변속 패턴, 운전자의 주행 습관 등의 정보까지 종합해서 엔진을 컨트롤 해야하기 때문에 ECU가 또 복잡해지지요. 거기다가 ABS(브레이크 제어), EBD(네 바퀴의 하중을 측정해서 바퀴마다 브레이크 압력 제어), TCS(좀 더 개선된 브레이크 제어 + 간단한 수준의 차량 거동 제어), ESP(좀 더 종합적인 차량 거동 제어) 등의 브레이크, 서스펜션, 샤시쪽 전자 제어 장비와도 통신을 해야하기 때문에 고려해야할 것들이 상상을 초월합니다. 대부분 테이블을 바탕으로 계산하지만 그렇지 않은 경우도 있습니다.

거기다가 센서가 고장났을 경우도 대비해야 됩니다. 모든 센서가 고장나도 일단 차는 굴러가야 하거든요. 자체 진단을 통해 해당 센서가 고장임이 판명되면 그때부터 ECU는 해당 센서가 고장났을 때의 매핑 테이블 값 + 아직 정상동작 하고 있는 다른 센서로 부터 얻은 정보를 바탕으로 연료 분사량과 점화 시기를 제어합니다. 예를 들어 수온 센서가 고장났을 경우에는 냉각수 온도를 80도로 가정하고 엔진 시스템 전체를 작동해야 합니다. 단, 외부 온도가 영하일 경우에는 30도, 5000rpm으로 10분 이상 주행시에는 95도로 가정하는 등의 방식으로 제어를 해야합니다.

아.. 그리고 과거에는 시스템간의 통신이 pin to pin 이었지만 요즘에는 아무래도 각종 제어 시스템수도 늘었거니와 각 시스템과 ECU와 통신할 데이터가 많다보니 CAN버스를 이용합니다. 자동차 정비소에 있는 스캔 시스템도 CAN 단말기입니다. 자동차 내부에 돌아다니는 데이터를 리버스 엔지니어링해서 볼 수 있다면 자작도 가능합니다.

자체 진단 시스템의 기본적인 구조는 간단합니다. 센서가 내는 voltage 범위가 지정된 범위를 벗어나거나 특정 상황에서 원하는 응답이 오지 않으면 ECU에서 해당 센서가 고장난 걸로 판단하고 계기판에는 빨간불이 들어오게 되지요. 정비소에서 쓰는 스캔 시스템도 똑같습니다. 다만 단순하게 빨간불이 들어오는게 아니라 정확한 메세지가 뜨는 것이 차이입니다.

먼나라 이야기가 아니구요. 요즘 나오는 모든 차량이 방금 말씀드린 정도의 전자 제어 시스템이 구축되어 있습니다.

임베디드 시스템으로 ECU를 자작해서 차안에 있는 모니터에 차량및 엔진의 상황을 실시간으로 보여줄 수 있는 시스템을 만들면 재밌을 것 같다는 생각을 합니다. 뭔가 레이싱 자동차 같은 느낌도 줄테구요. 그래서 지금은 ECU를 직접 만들 생각을 하고 있습니다. 생각보다 쉽진 않지만요 --;

PS1. 자동차 튜닝에서 ECU튜닝이니 전제 계통 튜닝이니 하는 것들은 대부분 엔진 튠된 상황에 맞게 매핑 테이블을 수정하는 정도입니다. 아니면 Sub-ECU를 장착해서 매핑 테이블을 좀 더 정밀하게 만들기도 합니다. 경주용 차량 같은 경우에는 양산차에 달린 ECU를 떼어내고 범용 ECU를 사용하기도 합니다. 대표적인 회사가 MoTeC 이죠.

PS2. 요즘들어 신차 선전할 때 32bit ECU를 썼다고 하는 경우가 있는데 그 경우에는 연비 혹은 출력이 아주 조금 향상되고 배기가스가 아주 많이 줄었다고 보시면 됩니다. 디젤도 그렇고 가솔린도 그렇고 배기가스를 줄이기 위해 상당히 많은 제어를 해야 하거든요. 요즘 새로나온 렉스턴 선전에 써먹더군요. 곧 출시될 신형 소나타 선전에도 언급될겁니다.-_-;

showmethemoney

불량청년의 이미지

요즘 자동차에 달린 전자 장비들은 또한 자가 학습능력이 있습니다.

사용자가 몇 RPM에서 변속을 한다던지 그런것을 학습하면서 일정

기간이 되면 그 학습된 대로 공기량이나 연료량을 조절해서 엔진을

가동하게 됩니다.

연비가 잘 안나온다던지 하면 서비스 센터 가서 ECM 리셋하면 다시

학습하기 시작하죠.

H/W가 컴퓨터의 심장이라면 S/W는 컴퓨터의 영혼이다!

sh.의 이미지

andysheep wrote:
bs0048 wrote:
Quote:
그냥 자동차내에 인터넷한다고 엉뚱하게 컴퓨터집어넣는것보단, 그냥 잘만 생각해보면 자동차제어시스템으로 만들수있을것 같아서 함 올려봅니다.

이런 경우도 있지만요,
개인적으로 차에 PC다는것에 관심이 있어서 많이 찾아봤었는데
차 멈추면 헤드라이트 끄고 시속 몇키로 이상이면 다시 켜주고
또 급정거시에 자동으로 비상등 켜주고....
평상시 모니터에는 속도 등등 여러가지 정보를 표시해주고
그런것들을 직접 만드신 분을 봤거든요

그리고... 일전에 벤츠였던가요? MS윈도우를 장착한 자동차가
문이 열리지 않은 적이 있어서 뉴스거리가 됐던 일이 있었습니다

자동차 제어에 직접 관련된 컴퓨터와 운전자 편리를 위한 컴퓨터가 각각 부착이 될겁니다. 자동차에 들어가는 장비는 사람 생명에 관계가 있어서, 극단적인 예로 DVD나 GPS 사용중 컴퓨터의 에러가 자동차 엔진을 멈추거나 급가속을 해버린다면 상품성으로 가치가 없는 거죠.

Warranty라고 새 차에 위와 같은 사건이 몇번 발생하면 제조회사는 팔린 차 고객에게 무료로 불량 부품을 교체해 줘야 합니다. 그렇지 않으면 소비자 단체에서 소송당해서 법정까지 가면 제조회사는 죽씁니다.

GPS달린 차량항법장치, DVD 플레이어, 적외선 카메라, 기타. 고급 차종에 이런 장비들이 옵션으로 들어가네요. 실제 운전자에게 필요한가? 없어도 그만 이지만. 새로운 시장이 필요한 시장경제니까 자꾸 만들어 내는 거죠.

토픽류의 뉴스였지만
타이 재무장관, 윈도우즈 설치된 BMW에 갇히다
http://www.hackerslab.org/korg/view.fhz?menu=news&no=1333

그리고 위에 언급했던 어떤분이 만든 자동차용PC 소개구요..
http://www.softmix.co.kr/board/bbs_content.asp?bbs_cd=1009&num=5&num2=1&page=1&searchspec=&searchword=
그런데 안타깝게 사진 링크가 모두 깨졌네요

ECU나 기타 자동차 내부 센서들의 정보를 PC에서 읽고 해킹할 수 있으면
여러가지 재밌는 일들을 할 수 있겠네요
다만 개인이 실험적으로 하다가 도로에서 사고나는 일이 생길수도 있겠구요 --;

ftfuture의 이미지

제가 이쪽 분야에서 완전초보지만.. 글을 읽다보니..
급발진 사고가 이런 엔진에 설치된 칩이 문제를 일으켜
엔진을 시동시 과도한 연료를 분사한다던지.. 아니면 기어를 임의로 넣는다던지 하는 문제일지도 모르겠네요..

dhunter의 이미지

현재로서 급발진 사고는 메이커측의 주장이 상당히 먹혀들어가고 있는 상태입니다. 뭐... 진짜진짜 졸라짱 F1 머신이 아닌 한에야, 엔진의 힘이 브레이크의 힘을 이길수 없는 만큼 요즘의 안전장치로도 충분한것 같고요.

위분들이 상당히 상세한 부분까지 자세히 설명해주셨고, 요즘 국내 차량중 ECU 를 안 쓰는 차는 종별불문하고 아마 없지 않을까 싶습니다. 1톤 트럭 역시 배기가스 규제를 피하기 위해 CRDi 를 얹고 나오는 상황이라서...

from bzImage
It's blue paper