为什么你的车会失控 - 彭博社
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这些天越来越多的车主抱怨他们的车辆出现各种间歇性问题,这些问题各式各样。突然的窗户开启、电动座椅移动、发动机熄火、导航系统异常、变速器换挡故障、远程锁定系统失灵、雨刷器自动开启、警报响起以及无数其他操作缺陷在全国范围内被报告。车间技术人员似乎无法修复或甚至复制这些症状,当车辆被送来维修时。
那么,为什么会发生这种情况呢?根据约翰·霍尔的说法,主要原因是过去20年中,电子设备在车辆中的角色已经从“乐队成员之一”转变为“指挥”。霍尔是一位汽车电子专家,写了一本名为集成车辆电子中的半导体设计与实施问题的书。
在他的书中,霍尔解释了电子设备,特别是微处理器,如何现在控制整个车辆。微处理器在我们生活中无处不在。你的微波炉、电视、录像机、DVD中至少有一个——而在你的车里有很多。
问题就从这里开始。制造商一直努力开发能够被大量和多样化的人群接受的功能——更重要的是,愿意为之付费。他们几十年来一直知道,越来越少的买家会阅读复杂的操作说明,因此整个开发的方向是朝着自动化的“傻瓜-proof”功能——而且是很多这样的功能。
失去调音。
制造商困境的答案是微处理器。更确切地说,是控制模块。这是内置于车辆中的中央大脑,其工作是整合和控制各种功能。实际上,控制模块(各个制造商称其为不同的名称)是一组集成到中央指挥单元中的芯片。单独的设备,例如挡风玻璃雨刷或四轮驱动传动箱,都会与控制模块进行通信,这使得车辆的电子设备能够同时处理许多任务。
你可能会问,为什么要这样做?好吧,如果你想以其他方式单独控制现代车辆的每个电气组件,你就必须为每个组件硬连线控制,并使用大量开关。这将意味着数英里的电线和堆积如山的其他组件,而这些组件根本没有空间,更不用说重量和成本问题了。
装有微处理器的控制模块是制造商问题的解决方案。它成为车辆电子乐团的指挥。不幸的是,问题的解决方案创造了新的故障机会。其中之一是从电子设备到控制模块的布线。
军队方式。
电线当然是电流的良好传导体,但它也容易受到静电放电(闪电、高压源、短波无线电等)引起的高电压尖峰的影响,如果没有适当屏蔽,它还可能像天线一样工作。
另一种故障模式发生在控制模块的微处理器因来自任何连接到它的控制器或传感器的错误(虚假)信号而过载时。这些设备与微处理器本身一样容易受到外部电噪声的影响,几乎不可能以具有成本效益的方式规避每一个潜在的故障或错误。军事设备非常昂贵,因为它受到这种干扰的保护,但没有人能够负担得起具有相同复杂程度的汽车。
您的汽车可能会出现奇怪的情况——或者根本不动——的原因与您的计算机可能会冻结的原因基本相同。除了糟糕的软件设计,计算机和汽车在很大程度上使用互补对称金属氧化物半导体(CMOS)和类似设备。任何电压突 surge(我们这里谈论的是非常非常小的电压)都会导致CMOS电路停止工作,直到电源被切断并重新连接。一旦冻结的CMOS电路被关闭并重新开启,它们就能正常工作,并且没有任何故障的迹象。
震惊的结果。
目前制造商正在使用一些保护技术来限制电子电路的杂散信号。电阻器和二极管被添加到电路中,以过滤进入的高电压信号,控制模块本身则被包装在干扰屏蔽材料中。然而,车辆有很多电线——任何一天的任何一根电线都可能突然变成一个精确调谐到某些杂散电磁信号的天线。
在适当的情况下,警察的无线电、CB、微波塔,甚至乘客在座位上滑动都可以产生高静电电压尖峰,从而导致车辆控制模块接收到瞬时、不稳定和错误的信号。这可能导致车辆发生无数种情况。(顺便说一下,冬天您触摸开关面板时产生的火花有2000-3000伏——足以干扰您汽车的电子设备!)
问题在于,即使是最有能力的技术人员也无法追踪许多这些症状,从而导致车主得出他们拥有一辆“柠檬车”的结论。此外,许多问题可能在音响系统或其他后市场电子设备安装到车辆后发生,因为电线的完整性受到损害。这就是为什么经销商告诉客户不要安装未经汽车制造商认证的后市场设备的原因。最终,电子设计的最先进技术将赶上并解决车辆中虚假信号故障的潜在问题。
小心行事。
在那之前,消费者最好的保护是避免在新车中使用尖端技术功能。目前,这些功能包括主动悬挂、I-Drive类型系统和无钥匙点火。
基本上,任何在保修期外修理成本高昂的东西在购买之前都应该认真考虑。这些小玩意儿在故障时可能会使车辆失效。等几年,让这些设备解决问题,并成为可靠的主流功能。