(News.oto-hui.com) – Hệ thống điều khiển điện tử ECU (Electronic Control Unit) là “bộ não” điều khiển và chi phối tất cả mọi hoạt động của chiếc xe thông qua việc tiếp nhận dữ liệu các cảm biến trên động cơ hoặc ô tô. Sau đó tín hiệu được truyền về ECU được lưu trữ, nhận biết, xử lý tính toán và đưa “mệnh lệnh” thích hợp buộc các cơ cấu chấp hành phải thực hiện sao cho hiệu quả trong các tình huống khác nhau. Dưới đây là lịch sử phát triển hệ thống điều khiển điện tử ECU trên ô tô (1968 – 2019).
Kể từ năm 1903, khi Henry Ford là bị đơn trong vụ kiện vi phạm bằng sáng chế số 549.160 của Hoa Kỳ, ngành công nghiệp ô tô đã luôn phải đổi mới, bảo vệ và thực thi công lý cho những người sáng chế.
Trước năm 1960, công nghệ ô tô chỉ tập trung chú trọng nghiên cứu, phát triển những gì bên dưới mui xe và ngoại hình “trau chuốt” của động cơ hoặc thân xe. Sự đổi mới khi ấy chủ yếu về động cơ, hệ thống truyền động, lốp xe và hình dáng; rất thuần cơ khí. Rất ít người quan tâm đến các hệ thống điện – điện tử, vốn được cho là rắc rối và gặp nhiều rủi ro do công nghệ thời ấy chưa thật sự phát triển mạnh.
Mãi đến năm 1968, Volkswagen lần đầu tiên giới thiệu một chiếc xe có hệ thống phun xăng điện tử điều khiển bằng ECU. Lịch sử về hệ thống điều khiển điện tử ECU mới thật sự bước sang trang mới, chương sử vàng của ngành ô tô.
*Hệ thống điều khiển điện tử ECU cấu thành từ 3 bộ phận chính: bộ nhớ ECU, bộ vi xử lý CPU (bộ não của ECU) và đường truyền – BUS.
=> Tm hiểu kỹ hơn về Hệ thống điều khiển điện tử ECU
Kể từ lần thay đổi đó, ngành công nghiệp ô tô mới có thể tận hưởng “hương vị điện tử” đầu tiên và kể từ đó, đã có một số thiết bị điện tử thế hệ đầu: Từ Bộ điều khiển hộp số đầu tiên (1971), đến Bảng đồng hồ hiển thị trên tap-lô (1978), đến Hệ thống kiểm soát khí xả (1980), Hệ thống truyền động và dẫn động (1991),… và còn nhiều hơn nữa.
Tuy nhiên, sự thay đổi này hầu như chỉ xuất hiện ở những cái tên quen thuộc “kỳ cựu” của ngành công nghiệp ô tô như General Motors, Chrysler, Daimler, BMW, Porsche,… Cá biệt ngày nay, Tesla nổi lên như một hiện tượng, mở đầu một chương sử mới – Công nghệ xe tự hành (trí tuệ nhân tạo của tương lai).
Vào năm 1986, các kỹ sư của Đại học Carnegie Mellon (Navlab 1) cho ra đời chiếc xe tự lái đầu tiên đã bắt đầu báo hiệu về sự thay đổi quan niệm của người dùng ô tô. Ô tô bắt đầu phát triển, ngành công nghiệp ô tô chuyển mình từ phát triển động cơ và lốp xe sang công nghệ mạng giao tiếp, WiFi, công nghệ di động, bản đồ dẫn đường, kết nối, lệnh thoại, GPS,…
Sau đó, với sự gia nhập của Tesla (năm 2003), ngành công nghiệp ô tô mới chứng kiến người tiêu dùng dần ưa chuộng các loại xe chạy bằng điện/năng lượng sạch. Điều đó đã dẫn đến một hướng đi mới trong công nghệ ô tô.
Lịch sử phát triển hệ thống điều khiển điện tử ECU trên ô tô (1968 – 2019):
- 1968 – Volkswagen giới thiệu chiếc xe thương mại đầu tiên sử dụng hệ thống phun xăng điện tử D-Jetronic.
- 1969 – Ford giới thiệu Hệ thống phanh ABS “Sure-Track“.
- 1971 – General Motors giới thiệu Bộ điều khiển hộp số đầu tiên.
- 1973 – Chrysler ra mắt Hệ thống điều khiển động cơ bằng điện tử (EEC: Electronic Engine Control).
- 1974 – Màn hình bảng điều khiển kỹ thuật số thế hệ đầu tiên của thế thới xuất hiện trên chiếc xe Aston Martin Lagonda.
- 1975 – Ford giới thiệu hệ thống điều khiển điện tử động cơ EEC-1 thế hệ đầu, sử dụng bộ vi xử lý Toshiba TLCS-12 (12 bit).
- 1976 – General Motors và Motorola hợp tác để tạo ra một máy tính siêu nhỏ có thể tùy chỉnh, để sử dụng trong xe của họ.
- 1977 – Oldsmobile giới thiệu máy tính kỹ thuật số (Digital Computer) có thể điều khiển thời điểm đánh lửa trong mô hình của xe Toronado.
- 1978 – Cadillac ra mắt một bảng đồng hồ điện tử hiển thị thông số (tốc độ, quảng đường, nhiên liệu,…) trên Taplo (Trip Computers) được điều khiển bằng hệ thống điện tử trên chiếc xe Seville, sử dụng Bộ vi xử lý Motorola 6802.
- 1978 – Mercedes-Benz và BOSCH hợp tác ra mắt hệ thống phanh chống bó cứng ABS.
- 1979 – Ford nâng cấp Hệ thống điều khiển điện tử ECU kiểu cũ, bằng cách sử dụng bộ vi điều khiển 8-bit 8049 mới nhất của Intel, Intel 80A49H.
- 1980 – Delphi Automotive Systems Corp. bắt đầu sản xuất Mô-đun hệ thống phát thải (Emission Module) cùng Bộ điều khiển (Control Unit).
- 1981 – Tất cả những dòng xe của General Motors được trang bị hộp điều khiển động cơ ECM dựa trên bộ vi xử lý Motorola 6802 8 bit với khả năng kiểm soát khí thải.
- 1983 – Intel và Ford bắt đầu hợp tác xây dựng các đơn vị EEC (hệ thống Điều khiển Động cơ Điện tử)
- 1983 – Chip vi điều khiển ô tô 8061 của Intel bắt đầu được sử dụng trên tất cả các mẫu xe Ford.
- 1986 – “Navlab 1” của Đại học Carnegie Mellon trở thành chiếc xe tự lái, không người lái đầu tiên.
- 1986 – Chrysler giới thiệu Mô đun hệ thống đa dẫn tín hiệu (Multiplexing Wire Communication Modules) được cung cấp từ công ty Harris Semiconductor.
- 1987 – Chip điều khiển ô tô (Micro-controller) đầu tiên được sản xuất theo tiêu chuẩn mạng CAN của Intel và Philips Semiconductor ra đời.
- 1991 – Ford và Motorola thành lập quan hệ đối tác để thiết kế và sản xuất hệ thống truyền động & bộ vi điều khiển truyền động PTEC của họ.
- 2000 – Ford Microelectronics Inc. (FMI) được mua lại bởi tập đoàn Intel.
- 2009 – Google bắt đầu thực hiện dự án xe hơi tự lái, một chiếc Toyota Prius đã được sửa đổi, sử dụng bộ vi xử lý Intel.
- 2012 – Google nhận được giấy phép đầu tiên được cấp tại Hoa Kỳ, cho xe tự lái hoạt động trên đường công cộng ở bang Nevada.
- 2014 – Phương tiện tự lái thương mại đầu tiên được giới thiệu – Tàu con thoi Navia.
- 2014 – Xe tự lái Tesla Model S ra mắt, cung cấp công nghệ lái xe hoàn toàn tự động đầu tiên trên thế giới đối với một chiếc xe thương mại.
- 2015 – Xe tải Freight-liner Inspiration của Daimler trở thành xe bán tải thương mại tự lái, bán tự hành đầu tiên.
- 2016 – Dự án Xe tự lái của Google được đổi tên thành Waymo và hiện thuộc Alphabet Corp.
- 2016 – Tesla bắt đầu sử dụng bo mạch Drive PX 2 của Nvidia với chip Tegra X2 SoC cung cấp năng lượng cho hệ thống xe tự lái tự động của họ.
- 2017 – Audi A8 trở thành chiếc sedan đầu tiên trang bị công nghệ xe tự hành Cấp độ 3.
- 2017 – Waymo và Intel công bố hợp tác phát triển ô tô tự lái sử dụng CPU Intel Xeon với xe tải nhỏ Chrysler Pacifica Hybrid mới của Wamo.
- 2017 – Toyota thông báo họ sẽ bắt đầu sử dụng chip GPU Nvidia để cung cấp năng lượng cho AI trong xe ô tô tự lái của họ.
- 2017 – Tesla giới thiệu, mẫu xe tải chở hàng chạy điện, tự lái đầu tiên của họ.
- 2017 – Intel Corp. mua lại Mobileye, nhà phát triển tiên phong về hệ thống hỗ trợ tầm nhìn người lái nâng cao.
- 2018 – Mobileye của Intel giới thiệu bộ xử lý EyeQ5 của họ, một chip SoC được thiết kế cho các phương tiện tự hành hoàn toàn.
- 2019 – Tesla bắt đầu xuất xưởng những chiếc xe Model S và X với hệ thống tự lái hoàn toàn (FSD), sử dụng bộ vi xử lý do Tesla thiết kế tùy chỉnh, được sản xuất bởi Samsung.
- 2019 – Volvo thông báo họ sẽ bắt đầu sử dụng bo mạch Drive AGX Pegasus của Nvidia trong xe ô tô tự lái của họ.
- 2020 – Google chính thức ra mắt xe tự lái Wayno.
Lời kết:
Hệ thống điều khiển điện tử ECU đã trở thành một thiết bị tiêu chuẩn bắt buộc phải có trên hầu hết các ô tô, kể từ cuối những năm 1970 do các yêu cầu về tiêu chuẩn khí thải ngày càng nghiêm ngặt hơn. Ngày nay, một chiếc ô tô có thể có hơn 50 hệ thống giám sát và kiểm soát mọi thứ từ việc xử lý hành trình, đến hệ thống giải trí và liên lạc trên xe.
Điểm qua một số công ty nổi tiếng ứng dụng công nghệ cao vào việc phát triển các hệ thống điều khiển cho những chiếc xe tự lái bao gồm: Tesla, AMD, Ford, Lyft, Google, Waymo, Nvidia và Intel.
Các nhà cung cấp bán dẫn ô tô lớn hiện nay bao gồm: Freescale/NXP, Renesas, Infineon, STMicroelectronics , Bosch, Texas Instruments , ON Semiconductor, Samsung, MIPS, Qualcomm, Toshiba và Micron Technology.
Bài viết liên quan:
- Những công ty nổi tiếng nào chuyên cung cấp/sản xuất ECU cho các hãng xe ô tô?
- Mạng giao tiếp trên ô tô – Tầm quan trọng, phân loại và xu hướng tương lai
- Có bao nhiêu hộp điều khiển điện tử ECU quan trọng trên ô tô ngày nay?
