Real-‑&me ¡Architectures ¡ ¡ Mike ¡Holenderski ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡
Real-‑&me ¡Architectures ¡ ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡
Car ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 3 ¡
Car ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 4 ¡
Car ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 5 ¡
Climate ¡control ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 6 ¡
Electrical ¡system ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 7 ¡
Engine ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 8 ¡
Suspension ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 9 ¡
Powertrain ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 10 ¡
Car ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 11 ¡
Pre ¡1970: ¡Mechanical ¡control ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 12 ¡
Late ¡1970s: ¡First ¡ECU ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 13 ¡
Early ¡1980s: ¡More ¡ECU ¡funcMons ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 14 ¡
Early ¡1980s: ¡Several ¡ECUs ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 15 ¡
Early ¡1980s: ¡Point-‑to-‑point ¡communicaMon ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 16 ¡
1990s: ¡More ¡ECUs ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 17 ¡
1990s: ¡More ¡ECUs ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 18 ¡
1990s: ¡Shared ¡communicaMon ¡medium ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 19 ¡
2000s: ¡Electronic ¡explosion ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 20 ¡
2000s: ¡Electronic ¡explosion ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 21 ¡
Car ¡control ¡in ¡soQware ¡ • High ¡complexity ¡and ¡cost ¡ – ~ ¡100 ¡million ¡lines ¡of ¡code ¡(2010), ¡$10 ¡/ ¡line ¡ • ImplemenMng ¡funcMons ¡in ¡soQware ¡allows: ¡ – Greater ¡accuracy ¡than ¡mechanic ¡soluMons, ¡more ¡ flexibility ¡than ¡electronic ¡hardware ¡ – Map ¡several ¡funcMons ¡onto ¡the ¡same ¡ECU ¡ – Cost-‑effecMve ¡remote ¡diagnosMc ¡and ¡repair ¡(near ¡ future) ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 22 ¡
Real-‑&me ¡Architectures ¡ ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡
Real-‑&me ¡Architectures ¡ ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡
Real-‑Mme ¡requirements ¡ • Example: ¡inflaMon ¡of ¡an ¡air ¡bag ¡ – real-‑Mme ¡ ≠ ¡fast ¡ – real ¡Mme: ¡fulfill ¡specific ¡Mming ¡requirements ¡ time event response best-case worst-case deadline deadline Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 25 ¡
Real-‑Mme ¡requirements ¡ • Example: ¡fuel ¡injecMon ¡ – real-‑Mme ¡ ≠ ¡fast ¡ – real ¡Mme: ¡fulfill ¡specific ¡Mming ¡requirements ¡ time event response best-case worst-case deadline deadline Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 26 ¡
Example ¡real-‑Mme ¡requirements ¡for ¡ engine ¡control ¡ • Requirements ¡ – Keep ¡the ¡fuel ¡intake ¡valve ¡open ¡for ¡ f ( x ) ¡μs ¡at ¡ x ¡rpm. ¡ • Relevance: ¡ – avoid ¡mechanical ¡damage ¡ – provide ¡quality ¡of ¡control ¡(e.g. ¡fuel ¡efficiency) ¡ • Challenges: ¡ – latency ¡between ¡sending ¡“close” ¡command ¡to ¡valve ¡ and ¡the ¡actual ¡Mme ¡when ¡the ¡valve ¡closes ¡ • CommunicaMon ¡latency ¡ • Environmental ¡condiMons ¡(e.g. ¡temperature) ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 27 ¡
Real-‑Mme ¡architectures ¡in ¡context ¡ • Real-‑Mme ¡control ¡of ¡the ¡Star ¡Range ¡Extender ¡ (SREX) ¡for ¡Tesla ¡Model ¡S ¡ ¡ – monitoring ¡bagery ¡capacity ¡ – switching ¡from ¡electric ¡engine ¡to ¡SREX ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 28 ¡
Goals ¡for ¡the ¡course ¡ • AQer ¡this ¡course ¡you ¡should ¡be ¡able ¡to: ¡ – Explain ¡and ¡apply ¡the ¡fundamental ¡concepts ¡and ¡ terminology ¡of ¡real-‑Mme ¡systems ¡in ¡the ¡ automoMve ¡domain ¡ – Explain ¡and ¡address ¡the ¡fundamental ¡problems ¡of ¡ real-‑Mme ¡systems ¡ – Analyze ¡real-‑Mme ¡systems ¡designs ¡ – Design ¡a ¡real-‑Mme ¡system ¡ – Implement ¡simple ¡programs ¡on ¡an ¡embedded ¡ plakorm ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 29 ¡
ECU ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 30 ¡
Example ¡ECU ¡(Freescale ¡board ¡EVB9512XF) ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 31 ¡
hgp://www.win.tue.nl/~mholende/ automoMve ¡ Mike ¡Holenderski, ¡m.holenderski@tue.nl ¡ 32 ¡
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