ชุดควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์
ชุดควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์ (อังกฤษ: electronic control unit; ย่อ: ECU) เรียกอีกอย่างว่า มอดูลควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์ (อังกฤษ: electronic control module; ย่อ: ECM) เป็นระบบฝังตัวในอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ที่ควบคุมระบบไฟฟ้าอย่างน้อยหนึ่งระบบหรือระบบย่อยในรถยนต์หรือยานยนต์อื่น ๆ
รถยนต์สมัยใหม่มี ECU หลายตัว และอาจรวมถึงบางส่วนหรือทั้งหมดต่อไปนี้: มอดูลควบคุมเครื่องยนต์ (ECM), มอดูลควบคุมระบบขับเคลื่อน (PCM), มอดูลควบคุมระบบส่งกำลัง (TCM), มอดูลควบคุมเบรก (BCM หรือ EBCM), มอดูลควบคุมกลาง (CCM), มอดูลควบคุมจังหวะกลาง (CTM), มอดูลอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป (GEM), มอดูลควบคุมตัวถัง (BCM) และมอดูลควบคุมช่วงล่าง (SCM) ECU เหล่านี้บางครั้งถูกเรียกรวมกันว่าเป็น คอมพิวเตอร์ของรถยนต์ แม้ในทางเทคนิคแล้วพวกมันเป็นคอมพิวเตอร์แยกกันทั้งหมด ไม่ใช่คอมพิวเตอร์เครื่องเดียว บางครั้งการประกอบชิ้นส่วนก็รวมเอามอดูลควบคุมแต่ละตัวเข้าไว้ด้วยกัน (เช่น PCM มักควบคุมทั้งเครื่องยนต์และระบบส่งกำลัง)
ยานยนต์สมัยใหม่บางคันมี ECU มากสุดถึง 150 ตัว[1] ซอฟต์แวร์ฝังตัวใน ECU ยังคงเพิ่มขึ้นทั้งในด้านจำนวนสาย ความซับซ้อน และความทันสมัย[2] การจัดการกับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นและจำนวน ECU ในยานพาหนะกลายเป็นความท้าทายหลักสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์เดิม (OEM)
ประเภท
[แก้]- การตั้งชื่อตัวควบคุมทั่วไปในอุตสาหกรรม – เป็นการตั้งชื่อตัวควบคุมที่ใช้หลักคิดว่าชื่อของตัวควบคุมนั้นสื่อถึงระบบที่ตัวควบคุมมีหน้าที่รับผิดชอบ
- ระบบขับเคลื่อนทั่วไป – ระบบขับเคลื่อนทั่วไปเกี่ยวข้องกับระบบควบคุมมลพิษของยานพาหนะและเป็นชื่อตัวควบคุมเดียวที่มีการควบคุม (เป็นไปตามกฎระเบียบ)
- ตัวควบคุมอื่น – ชื่อตัวควบคุมอื่น ๆ ทั้งหมดถูกกำหนดโดยผู้ผลิตอุปกรณ์เดิมแต่ละราย ตัวควบคุมเครื่องยนต์อาจมีชื่อแตกต่างกันไป เช่น "DME", "Enhanced Powertrain", "PGM-FI" และอื่น ๆ อีกมากมาย
- ชุดควบคุมประตู (DCU)
- ชุดควบคุมเครื่องยนต์ (ECU) – ระวังสับสนกับ ชุดควบคุมแบบอิเล็กทรอนิกส์[3] ซึ่งเป็นศัพท์ทั่วไปสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้ทั้งหมด
- ชุดควบคุมพวงมาลัยเสริมกำลังไฟฟ้า (PSCU) – โดยทั่วไปตัวนี้จะถูกรวมอยู่ในชุดกำลังของ EPS
- ส่วนต่อประสานมนุษย์–เครื่องจักร (HMI)
- มอดูลควบคุมระบบขับเคลื่อน (PCM) – บางครั้งฟังก์ชันของชุดควบคุมเครื่องยนต์และมอดูลควบคุมระบบส่งกำลังจะถูกรวมเข้าไว้ในชุดเดียวที่เรียกว่ามอดูลควบคุมระบบขับเคลื่อน
- ชุดควบคุมเบาะนั่ง
- ชุดควบคุมความเร็ว (SCU)
- ชุดควบคุมการโทรสนเทศ (TCU)
- มอดูลควบคุมระบบส่งกำลัง (TCM)
- มอดูลควบคุมเบรก (BCM; ABS หรือ ESC)
- ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS)
องค์ประกอบสำคัญ
[แก้]- แกนหลัก
- หน่วยความจำ
- สัญญาณเข้า
- แรงดันไฟฟ้าและกราวด์
- สัญญาณเข้าแบบดิจิทัล
- สัญญาณเข้าแบบแอนะล็อก
- สัญญาณออก
- วงจรขับตัวกระตุ้น (เช่น หัวฉีด รีเลย์ วาล์ว)
- วงจรขับเอช-บริดจ์สำหรับเซอร์โวมอเตอร์
- สัญญาณลอจิก
- การเชื่อมโยงสื่อสาร
- ตัวเรือน
- ตัวรับส่งสัญญาณบัส (เช่น สำหรับ K-Line, CAN, Ethernet)
- ซอฟต์แวร์ฝังตัว
- บูตโหลดเดอร์
- ข้อมูลเมตาสำหรับระบุตัวตนของ ECU และซอฟต์แวร์, การจัดการเวอร์ชัน, ผลรวมตรวจสอบ
- รูทีนซอฟต์แวร์เชิงฟังก์ชัน
- ข้อมูลการกำหนดค่า
การออกแบบและพัฒนา
[แก้]การพัฒนา ECU นั้นครอบคลุมทั้งส่วนของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่จำเป็นต่อการทำงานตามที่คาดหวังจากมอดูลนั้น ๆ ECU สำหรับยานยนต์ได้รับการพัฒนาตาม V-model[4] ช่วงหลังนี้ แนวโน้มคือการทุ่มเทเวลาและทรัพยากรจำนวนมากในการพัฒนามอดูลที่ปลอดภัยโดยปฏิบัติตามมาตรฐานต่าง ๆ เช่น ISO 26262[5] เป็นเรื่องยากที่จะพบว่ามีการพัฒนามอดูลขึ้นมาใหม่ทั้งหมดตั้งแต่เริ่มต้น การออกแบบมักเป็นแบบทำซ้ำและมีการปรับปรุงทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ การพัฒนา ECU ส่วนใหญ่ดำเนินการโดยซัพพลายเออร์ระดับ Tier 1 โดยอิงตามข้อกำหนดที่ได้รับจาก OEM[ต้องการอ้างอิง]
การทดสอบและตรวจสอบความถูกต้อง
[แก้]ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตจะดำเนินการ FMEA โดยละเอียดและการวิเคราะห์ความล้มเหลวอื่น ๆ เพื่อตรวจจับโหมดความล้มเหลวที่อาจนำไปสู่สภาวะไม่ปลอดภัยหรือสร้างความรำคาญแก่ผู้ขับขี่ การทดสอบและการตรวจสอบความถูกต้องอย่างครอบคลุมจะถูกดำเนินการเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการอนุมัติชิ้นส่วนการผลิต (PPAP) เพื่อสร้างความมั่นใจในด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ระบบวินิจฉัยบนรถ (OBD) ช่วยให้ข้อมูลเฉพาะเจาะจงที่เกี่ยวข้องกับระบบหรือส่วนประกอบที่ล้มเหลวหรือทำให้เกิดความล้มเหลวระหว่างการทำงานจริงและช่วยในการดำเนินการซ่อมแซม
การดัดแปลง
[แก้]บางคนอาจต้องการดัดแปลง ECU ของตนเพื่อเพิ่มหรือเปลี่ยนแปลงฟังก์ชันการทำงาน อย่างไรก็ตาม ECU สมัยใหม่มาพร้อมกับการล็อกป้องกันเพื่อป้องกันผู้ใช้จากการแก้ไขวงจรหรือเปลี่ยนชิป การล็อกป้องกันเหล่านี้เป็นรูปแบบหนึ่งของการจัดการสิทธิดิจิทัล (DRM) ซึ่งการหลีกเลี่ยงหรือถอดถอนถือเป็นสิ่งผิดกฎหมายในบางเขตอำนาจศาล ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐ DMCA กำหนดให้การหลีกเลี่ยง DRM เป็นอาชญากรรม[6] แม้จะมีข้อยกเว้นที่อนุญาตให้เจ้าของยานยนต์บกสามารถหลีกเลี่ยงได้ หากจำเป็นสำหรับการวินิจฉัย ซ่อมแซม หรือการดัดแปลงที่ถูกต้องตามกฎหมาย (เช่น ที่ไม่ละเมิดกฎหมายที่เกี่ยวข้อง เช่น ข้อบังคับการปล่อยมลพิษ)[7]
อ้างอิง
[แก้]- ↑ "Number of automotive ECUs continues to rise". eeNews Automotive (ภาษาอังกฤษ). 2019-05-15. สืบค้นเมื่อ 2021-07-18.
- ↑ Ebert, Christof; Jones, Capers (2009-04-01). "Embedded Software: Facts, Figures, and Future". Computer. 42 (4): 42–52. doi:10.1109/MC.2009.118. S2CID 14008049. สืบค้นเมื่อ 2010-09-15.
- ↑ baua (2022-01-04). "What is Electronic control Unit and what does it do". Bauaelectric News (ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน). สืบค้นเมื่อ 2022-01-12.[ลิงก์เสีย]
- ↑ อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ
<ref>ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อNIwhite - ↑ Case, Lenny (October 2011). "Fast-tracking ECU development". Automotive Industries.
- ↑ "Circumventing ECU protection being illegal". Wired. 2015-01-23.
- ↑ "Federal Register". 2015-10-28.
| ฐานข้อมูลการควบคุมรายการหลักฐาน: ประจำชาติ |
|---|
