Általános védelmi hiba. Állítsa le a motort, szálljon ki, és szálljon be újra.

Miért rosszak az autóelektronikák?

Gulyás Gusztáv

2006. december 20., szerda 08:51

Ha úgy vesszük, a modern autók elektronikai rendszerei nem is olyan megbízhatatlanok. Gyakran bosszantják a sofőrt, de elektronikai hibából még nem történt baleset.

Analóg ős-ABS vezerlő es korszerű ABS a hozzájuk tartozó hidraulikus egységgel. No szoftver, no problem?

Akinek valaha is volt emilcíme, bizonyosan találkozott már a fenti vindózos poén valamelyik mutációjával. Nem szeretjük a folyton elromló, nem javítható, drágán cserélendő, még akkor sem működő elektronikákat, és annak, aki az út szélén áll a 2-5-10-20-50 milláért vásárolt autójával, ez sovány vigasz. DE! Egy gondolatkísérlet kedvéért feltételezzük, hogy a hazánkban elektronikus motormenedzsmenttel futó autók száma pont megegyezik az asztali PC-ken futó ablakos operációs rendszerek számával. Na most, kedves Olvasó, tegye a szívére a kezét: hányszor kellett az elmúlt években újraindítani a lefagyott PC-t (ctrl+alt+reset+villásdugó), és hányszor a lefagyott motorelektronikát? Na ugye. Olyanról meg pláne nem hallottak, hogy egy szoftverhiba miatt elszabadult autó fékevesztett gyorsításba kezdett volna, és sok munka van benne, hogy ez soha ne is fordulhasson elő.

Elektromechanikus működtetesű fojtószelep

Pedig előfordulhatna. Az elmúlt évtizedekben a bowdennel húzogatott fojtószelepet/adagolót szinte teljes egészében felváltotta az elektronikus gázpedál. A napjainkban a tisztán elektronikus fékezés körül dúló, biztonságtechnikai kérdéseket feszegető komoly szakmai vitához hasonló folyt a 80-as években arról, miféle veszélyekkel jár, ha a jól bevált bowden és rugó helyett pár szál drót és egy így-úgy megírt szoftver köti össze a lábunkat a pillangószeleppel. Ma már tudjuk: nem történik semmi, de ennek ára van.

A jól értesültek úgy gondolhatják, hogy a gázpedállal egy potenciométert nyomogatnak (lásd még: rádió hangerőszabályozója), pedig nem: kettőt. Ez az egyetlen olyan alkatrész az autóban, ahol a repülésből ismert módon a dolgok megkettőzése szavatolja a biztonságot. A pedál lenyomására az egyik poti növekvő, míg a másik csökkenő (de mindenképp különböző) feszültséget juttat a motorvezérlő elektronika megfelelő lábaira, ezért a sok drót.

Örökre elszakadt kötelékek. Ma már csak elektronikus a gázpedál az új kocsikban

Az elektronika külön-külön is figyel minden egyes vezetéket, és ha valahol szakadást, vagy rövidzárlatot észlel, már jön is a hibalámpa és a szükségüzem. (Ne bosszankodjunk. Vegyük úgy, hogy a bowden szakadt el!) Hogy ne unatkozzon, a két poti jelét egymáshoz képest is összehasonlítja az elektronika másodpercenként százszor, és ha a két jelből számított gázpedálhelyzet különbsége egy adott értéket meghalad, hibalámpa, szükségüzem, lásd fenn.

Gondolják, hogy ez elég biztos megoldás? Önök mit tennének, ha az autó mindezek ellenére hirtelen gyorsulni kezdene? Nyilván halálra vált arckifejezést öltenének, esetleg sikoltozni kezdenének, de aztán? A helyes válasz a fékpedál pánikszerű taposása. A teljes gázon pörgő motor, és a rémült arccal tiport fék küzdelme papíron lejátszott meccs, egy halálra vált 40 kilós sofőr és egy modern, nagy turbódízel nyomatékának harca azonban kétesélyes lehet. Azért, hogy sorsunk esetleg ne egy ilyen bizonytalan kimenetelű párbaj eredményétől függjön, a vezérlőegység figyeli a féklámpakapcsoló (sőt, az előbb hazudtunk: igazából féklámpakapcsolók) helyzetét is. Ha egyszerre lát lenyomott gáz- és fékpedált, akkor úgy véli: vagy szórakozik a tisztelt járművezető, vagy valami gáz van. Mindenesetre biztos ami biztos alapon rendszerint visszaveszi a motor teljesítményét.

Automata térdelőrajt

A játékos kedvű versenyzők kedvéért az automata váltós kocsik nagy része megengedi, hogy álló helyzetben benyomott fék mellett gázadással emeljük a fordulatszámot egy minél látványosabb lámpától lámpáig gyorsulás reményében. A legtöbb autóban azonban ha valaki kellő körültekintéssel (nemcsak előre, hátra is!) a lenyomott gázpedál mellett menet közben elkezdené a féket is taposni, némi türelmi idő után teljesítménycsökkenést (és hibalámpát, szükségfutást) tapasztalna. Nagyon kérjük, higgyék el ezt bemondásra, és vigyázzanak magukra.

Minek ekkora felhajtás, mikor baj esetén elég levenni a gyújtást, nem? - gondolhatják most néhányan, és mekkorát tévednek! Az csak egy dolog, hogy tovább tart egy ilyen művelet, és nem is ösztönös, szemben a fék taposásával. Meg korántsem biztos, hogy az esetleg bekattanó kormányzár érdemben javítana az amúgy is kritikus helyzeten. A nagyobb probléma, hogy a kulcs elfordítását a vezérlőegység gúnyos kacajjal nyugtázza, és tovább működik. Mindig. A dolog úgy van kitalálva, hogy a gyújtás bekapcsolásakor felébredő motorelektronika egy relén keresztül biztosítja a saját tápellátását, egészen míg a szoftver jónak látja.

Motorvezerlők evolúciója (analóg a 80-as évekből, digitális a 90-esekből és korszerű mikroelektronika napjainkból)

Kerámiaalapú, mikrohibrid motorvezerlő belvilága

Rendes körülmények között a motor leállítása után számtalan olyan önteszt következik, amit menet közben, járó motornál nem lehet elvégezni. Ilyen például a pillangószelep és a kipufogógáz-visszavezető szelep teljes nyitása-csukása. Ha mindezekkel végzett a rendszer, és a ventilátort, esetleges elektromos vízpumpát, egyebeket is kikapcsolta, a vezérlőegység halk sóhajjal rituális öngyilkosságot követ el: elengedve az egyik lábára kötött főrelét a saját tápellátását szünteti meg, és álomba szenderül.

Mikromechanikus szöggyorsulás-érzékelő ESP-hez

Igazából csodálkozom, hogy ennek ismeretében az elmúlt években egyetlen olyan hollywoodi produkció sem született a főrelét akár programhiba, akár vírus miatt, vagy simán csak dacból el nem engedő, öntudatra ébredő, motort újra beindító, csakazért is gázt adó vezérlőegységekről. És innen már tényleg csak egy ugrás a Terminátor.

Minden tiszteletünk tehát azoké a programozóké akik a motorvezérlő egység (vagy ABS, ESP, légzsák stb...) szoftverét írják, mert a milliós darabszámok és sok ezermilliárd megtett kilométer mellett sem tudunk olyan balesetről, amit közvetlenül szoftverhiba okozott volna. (Önök tudnak? Írják meg nekünk!) Mert miről is van szó? Száz megahertz körüli processzor, 4-8 mega RAM, pár megás program - tizenegynéhány éve jól mutattak ezek egy asztali PC-ben, és ha lefagyott, hát lefagyott. Ma viszont ugyanezeket a paramétereket találjuk az autókban, ékesen bizonyítva, hogy lehet rendes szoftvert is írni, ha nagyon akarunk, és szánunk rá elég időt.

Egy Germániában előszeretettel használt közmondás szerint a bizalom jó dolog, az ellenőrzés viszont még jobb. Ennek megfelelően a motorvezérlő szoftver az offline, asztali tesztek után néhány száz kilométert zárt tesztpályán tölt, mielőtt először kiengedik a forgalomba. Az utcán rendszerint az első tízezer kilométert képzett tesztmérnökök teszik meg. Egyrészt folyamatosan ellenőrzik a szoftver működését, másrészt legalább lélekben fel vannak készülve a hirtelen leálló motor (és eltűnő kormányszervo) okozta helyzetek kezelésére. Vagy akár a legrosszabbra: hogy a megbokrosodott, gáz nélkül nekilóduló autót a középkonzolon elhelyezett, bazi nagy piros vészleállító gomb megnyomásával, és így a tápellátás azonnali megszüntetésével bírják jobb belátásra.

Légzsákvezérlők

Hosszasan sorolhatnánk még az alkalmazott hardveres és szoftveres trükköket, melyek mind-mind azt hivatottak biztosítani, hogy programhiba miatt ne érhesse baj sofőrünket és utasait. Az utolsó láncszem egy olyan hardver elem, ami kívülről szemléli a vezérlőegységben a program futását, és ha az valahol mégis elakadna, végső megoldásként reseteli (újraindítja) a vezérlőt. Menet közben ebből legföljebb nagyon rövid rángatás, esetleg a műszerfalon a mutatók pillanatnyi lekókadása vehető észre: a vezérlő ugyanis 0,4 másodperc alatt (!) újrabootol, és ott folytatja a befecskendezést, ahol abbahagyta. (Ide küldenénk a kicsi puha programozóit továbbképzésre...) Ez azonban olyan esemény, ami normál körülmények között soha nem fordulhat elő, vagy ha mégis, visszahívási kampány (vagy fű alatti szoftverfrissítés), és világméretű hisztéria követi - anélkül, hogy egyetlen autó egyetlen másodpercig kikerült volna az irányításunk alól. És tegyük hozzá: jó ez így.

Ős-dízeles motorvezérlő 1986-ból

De ha egyszer lehet rendes, stabil, megbízható szoftvert és hardvert készíteni, akkor miért mégis oly sok a probléma, leállás, rejtélyes hibajelenség? A kérdés kicsit hasonlít ahhoz, hogy - ha a repülőgép fekete doboza olyan anyagból van, ami mindent kibír, miért nem csinálják abból az egész repülőt? Mint azt tavaly megírtuk, a két fő ok az elektronikus rendszerek hálózatba szervezése, egymásrautaltsága miatt növekvő komplexitás és a csatlakozók.

A harmadik pedig Ön, kedves Olvasó. Ön az, aki elvárja évente a modellfrissítést, az új motort, az automata klímát, a navigációt, a villanyablakot, a motoros ülést és a processzorvezérelt indexet. Ön az, aki egész egyszerűen nem hagy elég időt az autógyárnak, hogy az összes lehetséges kombinációt és hibaokot végigzongorázzák azzal az alapossággal, ahogy az elektronikus gázpedál esetében teszik. (Vagy éppen az autógyárak, amelyek siettetett modellfejlesztéssel próbálják felpörgetni az üzletet. A szerk.) Az intelligens rendszerek száma és bonyolultsága folyamatosan nő, a kifejlesztésükre és tesztelésükre rendelkezésre álló idő folyamatosan csökken. Egyelőre.

Ezért váltott ki szakmai körökben is nagy felhördülést, amikor nyár végén furcsa hírek kezdtek szállingózni a Toyota háza tájáról. A márkaimidzs jelentős részét adó legendás megbízhatóságot némiképp megtépázták az utóbbi idők minőségi problémái és visszahívási akciói. Szemben az évtizedek óta töretlen trenddel, a menedzsment ez úttal drasztikus lépéssel, egyes új típusok bevezetésének néhány hónapos elhalasztásáról, a fejlesztésre és tesztelésre szánt idő meghosszabításáról, és a fejlesztőgárda jelentős bővítéséről döntött. Kíváncsian várjuk az eredményt, a konkurencia válaszát.