در خودروهای مدرن، هر روز شاهد فناوری‌های جدید هستیم که تجربه رانندگی را امن‌تر، راحت‌تر و هوشمندانه‌تر می‌کنند. یکی از این فناوری‌های پیشرفته، سیستم مالتی پلکس «multiplex» خودرو است؛ سیستمی که انقلابی در ارتباط بین قطعات الکترونیکی ایجاد کرد و با کاهش سیم‌کشی‌های پیچیده، هماهنگی اجزای خودرو افزایش یافته و سرعت واکنش آن‌ها بهتر می‌شود. در این مقاله از همیار حامی، شما با ساز و کار مالتی‌پلکس آشنا می‌شوید، یاد می‌گیرید چگونه اطلاعات بین سنسورها و واحدهای کنترل مرکزی منتقل می‌شود. اگر می‌خواهید بفهمید چگونه یک شبکه داخلی کوچک می‌تواند کل تجربه رانندگی شما را متحول کند، ادامه مطلب را از دست ندهید.
مالتی پلکس چیست؟
سیستم‌های مالتی‌پلکس یک فناوری مدرن در صنعت خودروسازی هستند که با هدف بهینه‌سازی انتقال داده‌ها و کاهش تعداد کابل‌ها طراحی شده‌اند. این سیستم‌ها با ایجاد یک شبکه داخلی، ارتباط اجزای مختلف خودرو را برقرار و اطلاعات را بین آن‌ها منتقل می‌کنند؛ به‌طوری که عملکرد خودرو روان‌تر و مدیریت سیگنال‌ها ساده‌تر انجام می‌شود. در واقع مالتی پلکس روشی است که برای ساده‌ترکردن سیم‌کشی در خودرو به‌کار می‌رود.
این فناوری به معنای انتقال چندین سیگنال الکترونیکی از طریق تعداد بسیار کمتری سیم است. معمولا در سیستم مالتی پلکس تنها به دو سیم برای برقراری ارتباط بین واحدهای مختلف نیاز است. خودروهایی که از این سیستم بهره می‌برند، با کاهش تعداد سیم‌ها، اتصال بین قطعات را ساده‌تر می‌کنند؛ در نتیجه قابلیت اطمینان سیستم و دوام عملکرد خودرو بالا می‌رود. به عبارت دیگر، سیستم مالتی‌پلکس اجازه می‌دهد حجم زیادی از اطلاعات بین واحدهای کنترل الکترونیکی و لوازم جانبی خودرو بدون نیاز به سیم‌کشی گسترده، منتقل شود.
علت استفاده از سیستم مالتی پلکس
در خودروهای قدیمی، سیم هر کلید به‌صورت مستقیم به دستگاهی که باید تغذیه کند متصل می‌شد. با افزایش تعداد تجهیزات و امکاناتی که در اختیار راننده قرار می‌گیرد، استفاده از مالتی پلکس برای جلوگیری از پیچیدگی زیاد سیم‌کشی ضروری شد.
به‌طور کلی، سیستم‌های مالتی پلکس در خودروها نه‌تنها عملکرد خودرو را بهبود می‌بخشند و هزینه‌ها را کاهش می‌دهند؛ بلکه نقش مهمی در افزایش ایمنی و راحتی سرنشینان هم دارند. این سیستم‌ها با کاهش پیچیدگی سیم‌کشی‌ها و افزایش قابلیت اطمینان، به یکی از اجزای کلیدی در طراحی و تولید خودروهای مدرن تبدیل شده‌اند.
نحوه کارکرد سیستم مالتی پلکس
سیستم مالتی‌پلکس در خودرو به عنوان یک شبکه ارتباطی عمل می‌کند که قطعات الکترونیکی مختلف را به هم متصل می‌سازد. سنسورهای نصب‌شده در خودرو، اطلاعاتی مانند سرعت، دما و فشار را جمع‌آوری و به واحد کنترل مرکزی یا BSI منتقل می‌کنند. واحد BSI این داده‌ها را پردازش و تصمیمات لازم را اتخاذ می‌کند؛ سپس با استفاده از باس داده (BUS) دستورات خود را به اجزای مختلف خودرو مانند موتور، چراغ‌ها و شیشه‌بالابرها ارسال می‌کند تا عملیات خودرو طبق این دستورات انجام شود.
به عنوان نمونه، اگر دمای موتور بالا برود، سنسور دما این اطلاعات را به واحد BSI ارسال می‌کند و BSI دستور روشن شدن فن خنک‌کننده را صادر می‌کند. بدین ترتیب، سیستم مالتی‌پلکس هماهنگی میان اجزای مختلف خودرو را برقرار می‌کند و عملکرد کلی خودرو را بهبود می‌بخشد.
در سیستم مالتی‌پلکس، یک ماژول شامل حداقل یک میکروپروسسور، ورودی‌ها و خروجی‌های مربوط به بخش خاصی از خودرو را مدیریت می‌کند. به‌عنوان نمونه، خودروهایی که کلیدها و کنترل‌های زیادی روی درب دارند، معمولا یک ماژول مخصوص درب راننده دارند. این ماژول می‌تواند کنترل شیشه‌های برقی، آینه‌های برقی، قفل مرکزی و حتی صندلی برقی را مدیریت کند. اگر بخواهیم برای هرکدام از این تجهیزات سیم‌کشی جداگانه از درب خارج کنیم، حجم سیم‌ها بسیار زیاد و غیرعملی می‌شود. در عوض، ماژول درب راننده تمامی کلیدها را تحت نظر دارد.
مزایای سیستم مالتی پلکس خودرو
سیستم مالتی پلکس خودرو مزایای بسیار زیادی دارد. این فناوری نه‌تنها باعث افزایش ایمنی و راحتی راننده و سرنشینان می‌شود؛ بلکه کارایی سوخت و سهولت استفاده از خودرو را هم بهبود می‌بخشد. در ادامه به مهم‌ترین مزایای استفاده از سیستم مالتی‌پلکس در خودروها خواهیم پرداخت:
- ساده‌تر شدن سیستم‌های برقی: در گذشته، سیستم‌های برقی خودرو به سیم‌کشی‌های زیادی برای هر عملکرد جداگانه نیاز داشتند که طراحی و نصب را پیچیده می‌کرد. اما با استفاده از فناوری مالتی پلکس، امکان انتقال چندین سیگنال از طریق یک مسیر ارتباطی واحد فراهم شده است. این موضوع علاوه بر کاهش پیچیدگی نصب، مدیریت اطلاعات و سیگنال‌ها را هم آسان می‌کند؛ در نتیجه احتمال بروز خرابی در سیستم‌های برقی کم‌تر می‌شود.
- کاهش وزن و بهبود کارایی خودرو: سیستم مالتی پلکس با حذف کابل‌های اضافه باعث کاهش وزن کلی خودرو می‌شود. این کاهش وزن مصرف سوخت و انرژی را بهینه می‌کند، فشار وارده بر سیستم‌های تعلیق و ترمز را هم کاهش می‌دهد و طول عمر قطعات خودرو را بالا می‌برد. در خودروهای الکتریکی و هیبریدی که کارایی انرژی اهمیت بالایی دارد، این مزیت نقشی کلیدی در بهبود عملکرد دارد.
- افزایش ایمنی: با بهره‌گیری از سیستم مالتی پلکس، کنترل همزمان چراغ‌های جلو و عقب، ترمزها و دیگر سیستم‌های برقی خودرو امکان‌پذیر است. این قابلیت به راننده کمک می‌کند در شب یا شرایط نامساعد، کنترل بهتری بر خودرو داشته باشد و سطح ایمنی خودرو را بالا ببرد.
- بالابردن راحتی و کنترل راننده: مالتی پلکس امکان مدیریت همزمان چندین عملکرد خودرو را فراهم می‌کند. به‌عنوان مثال، راننده می‌تواند صندلی را تنظیم کند، دمای کابین را تغییر دهد و همزمان اطلاعاتی مانند سرعت و مسیر رانندگی را ببیند. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند استفاده از امکانات خودرو ساده‌تر و تجربه رانندگی راحت‌تر شود.
- بهبود کارایی سوخت: یکی از مزایای مهم سیستم مالتی‌پلکس، بهینه‌سازی مصرف سوخت است. این فناوری با کنترل همزمان اجزای مرتبط با سوخت، مانند سیستم تزریق و تهویه، می‌تواند فرایند سوخت‌رسانی را بهینه کند و مصرف انرژی را کاهش دهد؛ در نتیجه علاوه بر صرفه‌جویی در سوخت، به کاهش آلودگی هوا هم کمک می‌کند.
- سهولت استفاده بیشتر: مالتی پلکس با امکان کنترل همزمان چندین بخش خودرو، کار با آن را ساده‌تر می‌کند. دیگر راننده نیازی به جابه‌جایی بین کنترل‌ها و دکمه‌های متعدد ندارد؛ در نتیجه می‌تواند می‌تواند از طریق یک پنل مرکزی یا دستورات صوتی، راحت‌تر از کلیه امکانات خودرو بهره‌مند شود.
انواع شبکه در سیستم مالتی پلکس
سیستم مالتی پلکس از نظر نحوه پیکربندی و ارتباط واحدها باBSI ، واحد کنترل مرکزی خودرو، به چند نوع مختلف تقسیم می‌شود:
- شبکه ستاره‌ای (Star): در این پیکربندی، تمامی واحدهای کنترل به صورت مستقل به یک ECU یا واحد پردازش مرکزی متصل هستند.
- شبکه درختی (Tree): شبکه درختی ترکیبی از شبکه‌های ستاره‌ای و باس است و ارتباط‌ها را ایجاد می‌کند.
- شبکه حلقه‌ای (Ring): در این نوع شبکه، هر واحد کنترلگر بین دو ECU دیگر قرار می‌گیرد و ارتباط به صورت دایره‌ای برقرار می‌شود.
- شبکه باس (Bus): در این حالت، همه ECUها پس از اتصال به دو خط عبور داده‌ها به یکدیگر مرتبط می‌شوند و ارتباط مستقیم با مرکز برقرار نیست.
- شبکه لتیس (Lattice): در شبکه لتیس، ارتباط بین کنترل‌گرهای الکترونیکی به‌صورت تصادفی برقرار می‌شود.
استاندارد های سیستم ( مالتی پلکس ) multiplex
سیستم‌های مالتی‌پلکس در اصل یک کارکرد مشابه دارند؛ اما باتوجه به کشور و شرکت سازنده، تفاوت‌هایی در جزئیات و استانداردها دیده می‌شود. مهم‌ترین انواع و استانداردهای مالتی پلکس عبارت‌اند از:
- استاندارد CAN: ساخت آلمان، مورد استفاده در خودروهایی مانند مرسدس‌بنز، بی‌ام‌و، فیات و ولوو.
- استاندارد VAN: ساخت فرانسه، به‌کاررفته در تولیدات رنو و پژو.
- استاندارد J1850: استاندارد آمریکایی، استفاده‌شده در محصولات فورد و GMC.
- استاندارد Proprietary: ساخت ژاپن، رایج در بسیاری از خودروهای ژاپنی مانند تویوتا.
از کجا بفهمیم خودرو مالتی پلکس است؟
تشخیص اینکه خودرو مجهز به سیستم مالتی‌پلکس است یا خیر، برای بسیاری از رانندگان و تعمیرکاران اهمیت دارد. چراکه این سیستم نقش مهمی در بهبود کارایی و ایمنی خودرو دارد. در ادامه به دو روش ساده برای شناسایی خودروهای مجهز به مالتی‌پلکس می‌پردازیم:
- واکنش سریع‌تر و دقیق‌تر اجزای الکترونیکی خودرو: در خودروهای مجهز به مالتی پلکس، اجزای الکترونیکی مانند چراغ‌ها، قفل‌ها و شیشه‌های برقی هماهنگی و واکنش سریع‌تری دارند. همچنین، این خودروها به‌دلیل طراحی متمرکز سیستم، سیم‌کشی کمتری دارند که با بررسی دقیق شبکه سیم‌کشی قابل تشخیص است.
- استفاده از دیاگ خودرو: اگر دستگاه دیاگ به خودرو متصل شود و بتواند اطلاعات دقیق هر جزء الکترونیکی را نمایش دهد، احتمالا خودرو به سیستم مالتی پلکس مجهز است. در این خودروها، اطلاعات تمامی اجزا در یک سیستم مرکزی ثبت می‌شود و از طریق دیاگ می‌توان به‌راحتی وضعیت و عیوب هر سیستم را مشاهده کرد.
سخن پایانی
سیستم مالتی پلکس خودرو یکی از نوآوری‌های مهم در صنعت خودروسازی مدرن است که نقش مهمی در ساده کردن سیم‌کشی، افزایش ایمنی، بهبود کارایی و راحتی راننده و سرنشینان دارد. این فناوری با ایجاد یک شبکه داخلی هوشمند، امکان تبادل سریع و دقیق اطلاعات بین واحدهای کنترل الکترونیکی و قطعات مختلف خودرو را فراهم می‌کند. استفاده از multiplex نه‌تنها باعث کاهش وزن و بهینه‌سازی مصرف سوخت می‌شود؛ بلکه تجربه رانندگی را هم به شکلی هوشمندانه و راحت‌تر بالا می‌برد. با توجه به مزایا و کاربردهای گسترده این سیستم، خودروهای مجهز به مالتی پلکس به استاندارد جدیدی در طراحی و تولید خودروهای هوشمند تبدیل شده‌اند و شناخت آن‌ها برای استفاده بهینه و نگهداری درست اهمیت ویژه‌ای دارد.
