Kuvittele, että autosi suuri infotainment-näyttö pimenee yhtäkkiä, mutta moottori käy silti tasaisesti. Napautat A/C-painiketta näytöllä; lämpötila-asetus ei muutu, mutta kuulet selvästi kompressorin käyvän. Monet auton omistajat ovat kokeneet tämän katkaisun.
Ymmärtääksesi, mitä täällä tapahtuu, sinun on ensin erotettava kaksi komponenttia, jotka usein sekoitetaan: ECU ja MCU.
ECU on täydellinen ohjauskortti, kun taas MCU on erityinen siru, joka sijaitsee kyseisellä kortilla.
Elektroninen ohjausyksikkö (ECU)
ECU tulee sanoista Electronic Control Unit. Se on täydellinen piirilevy-jossa on piirit, sirut ja liitännät-, jotka on sijoitettu muovikoteloon. Löydät yhden moottorin vierestä, toisen vaihteiston vierestä ja useita muita auton ovien sisään.
MCU:n mystifioiminen: Mikä on MCU?
MCU on lyhenne sanoista Microcontroller Unit; se on ECU:n *sisällä* oleva ydinsiru. MCU integroi suorittimen, muistin ja tulo/lähtöliitännät yhdelle kynnen kokoiselle sirulle. Jokainen ECU sisältää vähintään yhden MCU-sirun.
Analogisesti: jos ECU on täydellinen tietokonejärjestelmä (mukaan lukien emolevy, virtalähde ja kotelo), MCU on CPU-siru järjestelmän sisällä.
Yksi ajoneuvo sisältää kymmeniä tai jopa satoja ecuja, ja jokaisessa ECU:ssa on vähintään yksi MCU.
Perinteiset ajoneuvot käyttävät hajautettua arkkitehtuuria, jossa jokaiselle toiminnolle on määritetty itsenäinen ECU. Moottoria, vaihteistoa, ilmastointia ja ikkunoita varten on erilliset yksiköt,{1}}jokainen toimii itsenäisesti. Keskimääräinen perheauto maksaa tyypillisesti 70-100 ecua. Huippuluokan-malleissa on vielä enemmän; esimerkiksi vuoden 2015 BMW 7-sarja käytti noin 140 ecua.
Jokainen ECU sisältää sisäisen MCU-sirun käsittelytehtäviä varten. Näin ollen ajoneuvon MCU:iden lukumäärä vastaa suunnilleen ECU:iden määrää.
[Kuva]
Näillä ECU:illa on selkeästi määritellyt tehtävät. Moottorin ECU hallitsee polttoaineen ruiskutusta ja sytytystä; A/C ECU ohjaa kompressoria ja tuuletinta; ja rungon ECU käsittelee ikkunat, ovien lukot ja tuulilasinpyyhkimet. Jokaisen ECU:n MCU on vastuussa kyseisen moduulin erityisen ohjauslogiikan suorittamisesta: anturitietojen keräämisestä, laskelmien suorittamisesta ja komentojen antamisesta.
Ohjaamon verkkotunnuksen ohjaimessa on isoa Android-näyttöä käyttävän SoC:n (System on Chip) rinnalla myös itsenäinen MCU. Nykyaikaisissa älykkäissä ohjaamoissa suuren näytön takana olevaa taulua kutsutaan "ohjaamon toimialueen ohjaimeksi". Tässä piirilevyssä on kaksi ydinsirua: Androidia käyttävä SoC (System{2}}on-Chip), joka käsittelee suurta näyttöä ja sovelluksia, sekä erillinen MCU (Microcontroller Unit), joka on omistettu viestintään ja matalan-tason ohjaustehtäviin.
Android SoC ei voi kommunikoida suoraan ajoneuvon CAN-väylän kanssa. Kun napautat suurelta näytöltä "Aseta ilmastointi 24 asteeseen ", komento lähetetään ensin ohjaamon MCU:lle; MCU kääntää sen muotoon, jonka CAN-väylä tunnistaa ja välittää sen A/C ECU:lle. Sitä vastoin A/C ECU:n takaisin syöttämät tiedot, kuten lämpötila ja tuulettimen nopeus, lähetetään takaisin suurelle näytölle tämän saman MCU:n kautta.
"Sleep Cockpit": mielikuvituksellisin auton ominaisuus|2021 Roundup|Sohu Auto
Tämän lisäksi ohjaamon MCU hallitsee kahta muuta toimintoa: teho{0}}ylös/nukkumisjaksot ja ohjauspyörän säätimet.
Kun painat "Start"-painiketta, ohjaamon MCU herää ensin ja käynnistää eri moduulit peräkkäin. Kun lukitset auton ja kävelet pois, ohjaamon MCU siirtyy viimeisenä lepotilaan ja sammuttaa tarvittavat järjestelmät. Ohjauspyörän painikkeiden signaalit,-kuten äänenvoimakkuus, raidan ohittaminen ja äänikomennot-, kulkevat myös tämän MCU:n läpi ennen kuin ne lähetetään edelleen.
Siksi, jos MCU:n laiteohjelmistopäivitys aiheuttaa ilmastoinnin tilapäisen toimintahäiriön, ongelma on ohjaamon MCU:ssa, ei A/C ECU:ssa.
Monet auton omistajat ovat kohdanneet tämän skenaarion: OTA-päivityksen tai ohjelmiston välähdyksen jälkeen suuren näytön ilmastointipainikkeet lakkaavat reagoimasta, eikä lämpötilaa voi säätää. Silti ilmastointikompressori jatkaa toimintaansa ja tuuletin jatkaa ilman puhaltamista.
Syy on yksinkertainen: vilkkumisprosessin aikana ohjaamon MCU siirtyy "flash-tilaan" ja keskeyttää CAN-viestien lähetyksen ja vastaanoton. Näytöllä napautettuja lämpötilan säätökomentoja ei voida lähettää, joten ilmastointilaite ei koskaan vastaanota niitä; Samoin tilapäivityksiä A/C ECU:sta ei voida lähettää takaisin, joten näyttö ei voi näyttää niitä. Samaan aikaan A/C ECU:n sisällä oleva MCU toimii edelleen normaalisti-laitteistokomponentit, kuten kompressori ja tuuletin, jatkavat toimintaansa,-mutta suuri näyttö menettää niiden hallinnan.
Kun vilkkuminen on valmis ja ohjaamon MCU käynnistyy uudelleen, väyläyhteys palautuu ja ohjaus suuren näytön kautta palautuu normaaliksi.
Tämä havainnollistaa avainkohtaa: älykäs ohjaamo on paljon monimutkaisempi kuin pelkkä suuri näyttö yhdistettynä Android-laatikkoon. Näytön takana oleva MCU toimii keskittimenä, joka helpottaa viestintää ohjaamon ja koko ajoneuvon välillä. Vaikka suuri näyttö toimii "kasvoina", MCU toimii "hermostona".
Kuva
Toimiala on siirtymässä "yksi toiminto, yksi ECU" -mallista "yksi toimialueen ohjain, joka hallitsee ECU-klusteria".
Perinteisissä hajautetuissa arkkitehtuureissa pelkkä ECU-määrä johtaa johtosarjoihin, joiden kokonaispituus on yli 4 kilometriä ja paino 50-70 kilogrammaa. Nykyinen suuntaus sisältää useiden ECU:iden yhdistämisen toimialueen ohjaimiin{4}}, jotka kattavat ohjaamon, älykkään ajoalueen ja rungon toimialueen. Tulevaisuudessa arkkitehtuuri kehittyy kohti keskitettyä laskenta-alustaa yhdistettynä vyöhykeohjaimiin.
Vaikka ECU:iden kokonaismäärä vähenee, MCU-sirujen kysyntä pysyy ennallaan; verkkotunnuksen ohjaimet vaativat edelleen MCU:ita reaaliaikaista{0}}ohjausta ja viestintäyhdyskäytävää varten. MCU:ita ei vaihdeta; pikemminkin tapa, jolla ne pannaan täytäntöön, on yksinkertaisesti muuttumassa.
