ECU خودرو واحد کنترل الکترونیک اتومبیل است که در اصطلاح رایج با نام کامپیوتر ماشین شناخته می شود.
علی رغم نقش مهمی که این قطعه در خودروها ایفا می کند، کمتر کسی با وظایف آن آشنایی کامل دارد.
در این مقاله قصد داریم به معرفی کامپیوتر خودرو و طرز کار آن بپردازیم.
تا انتها با ما همراه باشید.
1# ECU خودرو چیست؟
واحد کنترل الکترونیک (Electronic Control Unit) یا ECU خودرو یک کامپیوتر کوچک است که
در بخش های خاصی از بدنه اتومبیل تعبیه می شود.
همان طور که از نام این تجهیز بر می آید، وظیفه کنترل عملکرد خاصی را در ماشین بر عهده دارد.
در خودروهای استاندارد و به روز شرکت های معتبر دنیا بیش از 100 ECU تعبیه می شود.
هر ECU خودرو یک تراشه اختصاصی دارد که نرم افزار یا سیستم عامل خاصی را اجرا می کند.
ECU برای کار کردن نیاز به اتصال به جریان برق دارد.
2# وظیفه ECU خودرو چیست؟
ECU خودرو در بخش های مختلفی به کار می رود.
به زبان ساده این تجهیز، اطلاعاتی را از سنسورهای خودرو که در بخش های مختلف تعبیه می شوند، دریافت می کند.
در ادامه این اطلاعات در هسته مرکزی ECU پردازش شده و نهایتا دستور مشخصی صادر می شود.
به عنوان مثال همان طور که می دانید سیستم موتور خودروها به صورت انژکتوری است.
دیگر مدت ها است که سیستم پاشش سوخت کاربراتوری منسوخ شده است.
در این سیستم ها تعیین زمان مناسب برای تزریق سوخت و هوا به سیلندر، میزان پاشش سوخت و اختلاط آن ها به کمک ECU انجام می شود.
3# اجزای تشکیل دهنده ECU
ECU خودرو کامپیوتری کوچک است که از کنار هم قرار گرفتن قطعات روی یک برد الکترونیکی ساخته می شود.
از جمله مهم ترین اجزای تشکیل دهنده ECU عبارت اند از:
- مبدل آنالوگ به دیجیتال (Analog-to-Digital Converter)
اشاره کردیم که ECU خودرو، اطلاعات خروجی سنسورها را دریافت و پردازش می کند.
تمام سنسورهای خودرو، سیگنال خروجی را به صورت آنالوگ منتشر می کنند.
در حالی که ECU فقط توان پردازش داده های دیجیتال را دارد.
مبدل آنالوگ به دیجیتال قبل از ورود اطلاعات به پردازنده، این تبدیل را انجام می دهد.
- خروجی دیجیتال سطح بالا (High-Level Digital Output)
فرمان لازم برای انجام دستورات از طریق سیگنال های خروجی ECU خودرو صادر می شود که باید به صورت دیجیتال باشد.
خروجی دیجیتال سطح بالا وظیفه تبدیل سیگنال های ECU به فرمان دیجیتال را دارد.
- مبدل دیجیتال به آنالوگ (Digital-to-Analog Converter)
ECU خودرو برای به حرکت درآوردن اجزای موتور، نیاز به خروجی های آنالوگ دارد.
پردازنده روی ECU یک دستگاه دیجیتال است.
در نتیجه نیاز به مبدل دیجیتال به آنالوگ دارد تا بتواند سیگنال های مورد نیاز برای موتور را بفرستد.
- تنظیم کننده سیگنال (Signal Conditioner)
گاهی اوقات سیگنال های ورودی و خروجی به ECU تنظیم نیستند.
در این شرایط نیاز به تنظیم کننده سیگنال است که سیگنال ها را در شرایط یکسانی تنظیم نماید.
در نتیجه دقت عملکرد مبدل آنالوگ به دیجیتال و برعکس افزایش پیدا می کند.
- تراشه های ارتباطی (Communication Chips)
ارتباط شبکه های کنترلی و برقی در خودروها مبتنی بر استانداردهای خاصی برقرار می شود.
در حال حاضر استاندارد CAN یا شبکه ناحیه کنترل کننده (Controller Area Network) در خودروها استفاده می شود.
به کمک آن می توان سرعت ارتباط بین بخش های مختلف و انتقال اطلاعات را تا 500 کیلوبیت در ثانیه ارتقا داد.
تراشه ارتباطی وظیفه اجرای این استانداردها را بر عهده دارد.
4# انواع ECU خودرو
ECU خودرو به چند دسته کلی تقسیم می شود که عبارت اند از:
- ماژول کنترل موتور (Engine Control Module)
این ماژول به طور خاص وظیفه تنظیم و کنترل راندمان کاری موتور خودرو را بر عهده دارد.
فرآیند استارت، احتراق شمع ها، تزریق سوخت و خنک سازی موتور زیر نظر ماژول کنترل موتور یا ECM انجام می شود.
- ماژول کنترل پیشرانه (Powertrain Control Module)
ماژول کنترل پیشرانه یک ECU خودرو است که عملکرد سیستم انتقال قدرت را کنترل می کند.
فرآیند انتقال نیرو از موتور به چرخ ها کاملا زیر نظر این ماژول انجام می شود.
- ماژول کنترل بدنه (Body Control Module)
ماژول کنترل بدنه نوعی ECU است که برای ساده سازی فرآیندهای جاری در خودرو استفاده می شود.
به عنوان مثال کنترل برف پاک کن، شیشه بالابر، چراغ ها و سیستم صوتی تصویری روی داشبورد خودرو وظیفه ماژول کنترل بدنه است.
- ماژول کنترل انتقال گشتاور (Transmission Control Module)
ماژول کنترل انتقال گشتاور یک مدل دیگر از ECU خودرو است که صرفا در خودروهای با دنده اتوماتیک نصب می شود.
وظیفه این ماژول تنظیم انتقال گشتاور از جعبه دنده با توجه به دور موتور خودرو است.
- ماژول کنترل ABS
این ماژول در خودروهایی که از ترمز ABS برخوردار هستند، نصب می شود.
وظیفه آن کنترل سیستم ترمز خودرو است؛
به گونه ای که از سر خوردن یا قفل شدن چرخ ها در زمان فشردن پدال ترمز جلوگیری به عمل آورد.
- ماژول کنترل سیستم تهویه مطبوع
ECU خودرو در زمینه سیستم تهویه مطبوع نیز کاربرد دارد.
ماژول کنترل سیستم تهویه مطبوع در خودروهای با سیستم تهویه اتوماتیک نصب می شود.
وظیفه این ماژول کنترل جریان و دمای هوا در کابین خودرو است.
5# کاربرد ECU در بخش های مختلف خودرو
همان طور که در بالا اشاره کردیم، یک خودرو ممکن است در مجموع بیش از 100 ECU داشته باشد.
این تجهیز برای ایمنی بیشتر یا آسان تر کردن فرآیندهای مختلف در خودرو استفاده می شود.
روی هم رفته ECU خودرو در بخش های زیر کاربرد دارد:
- سیستم سوخت رسانی خودرو
- سیستم انتقال نیرو خودرو (گیربکس)
- شیشه بالابر
- سیستم ترمز ABS یا ضدقفل خودرو
- برف پاک کن
- سیستم های برقی تنظیم صندلی خودرو
- سیستم مسیریابی
جمع بندی
در این مقاله به معرفی ECU خودرو و طرز کار این تجهیز پرداختیم.
ECU نقش مغز متفکر خودرو را ایفا می کند و
در صورت خراب شدن، عملا عملکرد بخش های مختلف خودرو مختل می شود.
نکته مهم مربوط به جانمایی این تجهیز به خصوص در مجاورت موتور است که
باید به گونه ای نصب شود که سرقت آن به آسانی امکان پذیر نباشد.
 |
درباره نویسنده : امیرحسین شریفی
نظرتون درباره این مقاله چیه؟
ما رو راهنمایی کنید تا اون رو کامل تر کنیم و نواقصش رو رفع کنیم.
توی بخش دیدگاه ها منتظر پیشنهادهای فوق العاده شما هستیم.
