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说说汽车电脑的数据存储方式——为什么电瓶断电很多数据就丢失了

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发表于 2019-11-30 23:20:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
汽车长时间停放后,电瓶由于自放电的原因,会彻底没电了,即使打开钥匙门汽车也没有任何反应,仪表灯都不亮。此后当我们换上新电瓶后,却发现行车电脑里面的很多数据都丢失了,比如系统时间归零、小里程表归零、车窗一键升降功能失效、故障码消失,等等,甚至还有一些车型会发生防盗系统锁死、音响锁死、发动机无法启动等现象。这究竟是怎么回事呢?为什么电瓶断电,汽车电脑里面的数据就会丢失呢?下面我们来分析一下这个问题。


现在的汽车都是非常智能化的,发动机、变速箱、车身、制动、转向等各种系统都是通过电子控制来完成的,这就需要一个电控单元来完成这项工作,即俗称的汽车电脑。一般汽车上不同的总成使用不同的控制单元,它们的名称也不一样,比如控制发动机的称为ECU,控制变速箱的称为TCU,控制车身的称为ECM,等等,还有一些单独控制某些系统的电控单元,比如控制制动系统的ABS控制单元、控制电动助力转向系统的EPS控制单元,等等。也有些车型把发动机和变速箱的电控单元合二为一,统称为ECU。


这些汽车电脑在结构上都属于单片机。所谓的单片机,是相对于普通的微型计算机而言的。典型的微型计算机,包括运算器、控制器、存储器、输入输出接口这四个基本组成部分,一般把运算器和控制器封装在一块芯片上,这就是我们所熟知的中央处理器(CPU),而存储器和输入输出接口都是独立存在的;如果把这四部分都集成在一块芯片上,这样的芯片就称为单片微型计算机,简称单片机。这种单片机在我们的生活中是大量存在的,小到收音机、洗衣机、电视机等常用家用电器,大到汽车、飞机、轮船等各种机械设备,几乎都是使用单片机来控制。


我们还是来看汽车上的单片机,也就是我们常说的汽车电脑。它们之所以能控制汽车的运行,是因为它的内部存储了相应的控制程序。比如说发动机控制单元ECU,它根据发动机上各种传感器传递过来的信号,与ECU内部存储的控制程序相对比,计算出最佳的数据后,发出控制信号给发动机,控制喷油器的喷油脉宽和点火正时;在比如自动变速箱控制单元TCU,它根据车速、节气门位置等信号,与TCU内部存储的控制程序向对比,计算出最佳的数据后,发出控制信号给变速箱,让变速箱切换到最合适的档位上;其它的各控制单元也同样如此,都是按照预定程序自动地对各种传感器的输入信号进行处理,然后输出信号给执行器,从而控制汽车的运行。


大家需要理解这一点:汽车电脑中的各种控制程序,是车企经过大量实验和实际的汽车运行数据采集,而优化计算出来的最佳结果,这个过程通常需要几十年的技术积累,不是一朝一夕就能完成的。所以那些“百年车企”的实力绝对不容小觑,它们丰富的经验绝对不是那些“造车新势力”在几年之内就能追赶得上的。比如丰田对自动变速箱的调校,大众对双离合变速箱的调校,奔驰对汽车乘坐舒适性及豪华氛围的营造,宝马对汽车操控性能的调校,等等,都是非常有历史沉淀的。


上文说了,汽车的电脑中存储了汽车的控制程序,这些控制程序都是储存在单片机的存储器中的。汽车单片机的存储器事实上分为两个部分,一部分是程序存储器,也称为只读存储器或固件存储器,英文简称ROM。它的容量一般比较大,用来存储汽车的原始的、没有经过修正的控制程序,即汽车出厂时车企输入到汽车电脑中的程序。这个程序在没有经过厂家的授权之前,任何人都是无权改动的,即使把汽车断电、把电脑拆下来,这些程序仍然会存储在电脑中,既不会改变,也不会消失。说白了它就类似于电脑中的C盘,只要不是重新做系统,它就不会有任何的改变。


存储器的另一部分是临时存储器,英文简称RAM,它是用来存储汽车运行中各种变量和传感器参数,以及汽车运行过程中产生的故障码、自适应学习值,等等,还有一些对汽车运行关系不大的简单程序以及后期各种人为的设置,比如一键升窗、时间、密码等。汽车电脑在运行时,一般会把这些数据做为修正值来使用。但是这些数据都是临时存储在单片机中的,只要断电,这些数据就会消失。类似于我们手机或电脑中的缓存,只要我们把电池拆下来,这些缓存就消失了。


由于RAM的存在,汽车就有了神奇的自适应学习的能力。比如说,汽车的节气门有积碳,怠速时节气门开度会变大,这个参数会临时存储在RAM中,ECU在调控发动机怠速时做为修正值来参考使用,仍然能保持发动机稳定的怠速;但是当我们清洗节气门后,或者把电瓶断电,这个参数就消失了,ECU就会按照ROM中的程序来调控发动机怠速,这样发动机就会出现怠速抖动、怠速过高等故障。一般这种情况下我们就需要用维修电脑来给ECU做匹配,或者让汽车运行一段时间自动的适应,其实就是一个将临时数据写入RAM的过程。


再比如,我们的汽车在跑完高速后,会感觉变得更“通透”了,加速更顺畅了,变速箱换档更积极了。这也是汽车电脑自适应学习的功劳。现在的汽车高度智能化,它会记录汽车日常的运行数据,并把它默认成你的驾驶习惯。如果我们经常在城市中驾驶,长时间处于怠速、低速、低档位行驶状态,汽车电脑会将这些参数记录下来,并以此来控制车辆,慢慢的你的车就会变得油门反应迟钝,加速变慢,换档迟缓,处于一种“钝化”状态,就像一个人,长时间不运动就会变得非常懒惰一样;而汽车在高速行驶时,发动机处于高转速、高负荷、高档位状态,经常急加速和急减速,汽车处于一种非常激进的亢奋状态,汽车电脑也会将这些参数记录下来,并据此来控制车辆,渐渐的你的车就会变得油门反应灵敏,加速迅猛,换档积极,处于一种良好的积极进取状态。所以,汽车跑完高速后油门变得更灵敏,不是汽车本质发生了什么变化,而是你的驾驶习惯改变了,而汽车的自适应学习功能又适应了这种变化。但是这些参数,同样会在汽车断电后消失,因为它们也是临时存储在RAM中的。


那么为什么我们关点火开关时这些数据不会丢失呢?这是因为汽车上所有的控制单元都有专门的供电线路,这些线路不受点火开关的控制。即使关闭点火开关,它们仍然有电源供给,这样就能保证数据不会丢失。但是如果我们断开电瓶的连接线,相当于把汽车上所有的电气设备都断了电,这些临时的数据就会丢失了。


有人会说,那为什么不把这些参数或功能都写入ROM中呢?这样在汽车断电后这些数据就不会丢失了。其实这主要是从安全性方面考虑的。汽车在运行中会不断的产生新的数据,如果这些数据都储存起来,汽车电脑需要一个庞大的存储器,并具有超强的运算能力,但事实上单片机的存储量和运算能力都是有限的,所以不能无限的存储,另外也要防止外来数据对固有程序的影响;而RAM是一种循环式的存储器,容量是固定的,新的数据会自动替换旧的数据。正因为如此,汽车电脑中的RAM是非常昂贵的,容量通常都比较小。这就像我们在电脑上下载应用软件,一般不会把它安装到C盘里,就是为了避免C盘过于臃肿,影响电脑的运行速度。


最后总结全文:汽车之所以断电后电脑中的数据就会丢失,主要的原因就是这些数据都是存储在临时存储器中的。如果我们不想让它们丢失,在更换电瓶时就要连接一个备用电瓶,让汽车电脑始终保持供电。另外我们在查找汽车故障时一定要先读取故障码然后再断电,因为故障码也是临时存储在RAM中的,断电后也会消失。

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发表于 2019-11-30 23:33:07 | 显示全部楼层
正常来说汽车断电是不影响什么的,只要不是一些特别车型,大众类的家用车型是没有问题的,大家不要上火。作者说的只是一些个类,只要不是电瓶自然放干净电,很少会出现打不着火的情况,汽车电脑没有想象那么脆弱,rom也是有的
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发表于 2019-11-30 23:44:26 | 显示全部楼层
都什么年代了,主板上应该有块电池的,至少要保证时钟电路工作
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发表于 2019-11-30 23:57:11 | 显示全部楼层
我的比亚迪f6换了新电瓶后里程数归零了,中控调过了也没用,请问各位大神这种情况怎么办
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发表于 2019-12-1 00:08:53 | 显示全部楼层
我比较想知道,ECU为何要放在发动机舱温度这么高的地方?放在驾驶室里面不行么?
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发表于 2019-12-1 00:21:14 | 显示全部楼层
车企不是傻子,早就想到了电瓶断电时,还有个小电池供电保存数据如果你换电瓶数据清零,肯定是小电池坏了
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