ایسیو (ECU) خودرو چیست؟

واحد کنترل الکترونیکی (ECU) که در خودروها و کامیون های امروزی وجود دارد، مغز متفكر و ضروری ترین بخش خودرو است.هنگام رانندگی ecu خودرو به طور مداوم در حال جمع آوری اطلاعات از سنسورهاي مختلف ماشين است كه بتواند قسمت های دیگر خودرو از تامین سوخت تا حفظ دما و ترمز را کنترل کند.ECU تراشه کامپیوتری از پیش و قابل برنامه ریزی است که تفاوت چندانی با کامپیوتر یا لپ تاپ خانگی ندارد هسته آن یک میکروکنترلر است که توسط نرم افزار تعبیه شده داخل آن کنترل می شود.

اگر نگاهي به خودروهاي گران قيمت بيندازيد،امكانات و ويژگي هاي متنوع آنها شما را هيجان زده مي كند،تمامي اين امكانات به لطف ECUها در خودرو تعبيه شده است.ايسيوهاي مختلفی برای اضافه كردن ويژگيهاي بيشتر به ماشين ها نصب می شوند. به عنوان نمونه ECU های گیربکس، کنترل سرعت، عملکردهای بدنه و کنترل روشنایی، موتور، کیسه های هوا یا هر سیستم دیگری در خودرو.
ايسيو معمولی دارای پردازنده 32 بیتی 40 مگاهرتزی است که در مقایسه با پردازنده های رایانه شخصی بسيار كم حجم (كمتر از یک مگابایت )مي باشد و نسبت به رایانه شخصی کد بسیار کمتری اجرا می کند.

در این مطلب در مورد نحوه کار قدرتمندترين قطعه كامپيوتري خودرو يا ecu و بخش های مختلف این قطعه از جمله ecu خودرو چیست؟، چه کاربرد و وظیفه ای دارد؟ از چه قطعاتی تشکیل شده است؟،انواع ecu ایسیو خودرو،علائم خرابی ecu خودرو و خرید و قیمت ایسیو در خودروهای مدرن می‌پردازیم.

وظایف كلي ECU در خودرو عبارتند از:

• نظارت بر کارکرد کلی موتور
• نمایش اطلاعات کارکرد موتور به راننده
• نمایش میزان مصرف سوخت
• نمایش میزان باد لاستیک
• نمایش باز و بسته بودن درب‌ها
• نمایش هشدارهای مربوطه
• تنظیم مصرف سوخت
• تنظیم درجه پاشش سوخت در انژکتور خودرو
• تنظیم میزان آلایندگی
• شناسایی وضعیت‌های بحرانی خودرو
• محاسبه کارکرد خودرو با استفاده از داده‌های خروجی
• ثبت و ضبط همه حالات و کارکردهای خودرو نظير عمل احتراق ، احتمال درست کار نکردن خودرو یا ایجاد آلایندگی زیاد
• کنترل نسبت سوخت و هوا
• کنترل دور آرام توسط سنسور موقعیت دریچه گاز و استپر موتور انجام می‌شود.
• کنترل زمان‌بندی متغییر سوپاپ
• کنترل الکترونیکی سوپاپ

ECU چه کاربرد و وظیفه ای دارد؟

• کاربراتور
حركت خودروهای مدرن بدون واحد کنترل الکترونیکی (ECU) تقريبا غیرممکن است زيرا كه ECU بین قدرت، مصرف سوخت و توليد مقدار آلایندگی خودرو هماهنگي ايجاد مي كند به اين ترتيب ماشين تحت هر شرایطی کارآیی و سوخت بهينه دارد .

• تزریق سوخت بهینه
تزریق سوخت بهینه به میزان اکسیژن و سوخت مربوط می شود اگر کمبود اکسیژن وجود داشته باشد، سوخت نمی سوزد و در نتیجه خودرو حرکت نمی کند. طبق نظريه کارشناسان خودرو، یک گرم بنزین به 14.7 گرم هوا نیاز دارد و مقرون به صرفه ترین حالت نسبت 15 به 1 است. تخمین اینکه کدام نسبت در موقعيت هاي خودرو بهترین است به عهده ECU مي باشد.

• کنترل ورودی خودرو
پردازنده های موجود در ECU تزریق بهینه سوخت را کنترل می کنند. برای این منظور ECU اطلاعات را از سنسورهای متعدد دریافت می کند مهم ترین سنسورهایی که ورودی موتور را ارائه می دهند عبارتند از:

سنسور فشار داخل مانيفولد يا MAP

سنسور MAPدر سیستم الکترونیکی احتراق داخلی موتور استفاده می شود و دمای مایع خنک‌کننده ماشين را تنظيم مي كند.

سنسور اکسيژن يا لاندا

سنسور لاندا يا همان سنسور اکسیژن ،میزان اکسیژن موجود در گازهای خروجی اگزوز را اندازه گیری می کند.

سنسور موقعیت میل لنگ و سنسور میل بادامک

سنسور موقعیت میل لنگ در موتورهای بنزینی و دیزلی یافت می شود. سنسور موقعیت میل لنگ در ترکیب با سنسور میل بادامک برای اندازه گیری رابطه بین پیستون ها و سوپاپ ها در موتور استفاده می شود که این امر در موتورهایی با زمان بندی متغیر سوپاپ اهمیت دارد.به طوری که ECU بداند چه زمانی باید سوخت را تزریق کند. سنسور موقعیت میل لنگ اغلب به عنوان منبعی برای اندازه گیری دور موتور استفاده می شود.

سنسور ضربه ای

سنسور ضربه برای زمانی است که بنزین خیلی زود و خود به خود مشتعل می شود. در اين حالت ميزان آتش گرفتن آن توسط سنسور تشخیص داده می شود و بلافاصله به ECU منتقل می شود. خود اشتعال بنزین آسیب قابل توجهی به موتور وارد مي کند.

سنسور موقعیت دریچه گاز يا TPS

این سنسور برای تعیین موقعیت پدال گاز استفاده می شود. وقتی پدال گاز را عمیق تر فشار دهید، مقدار هوا و سوخت ارسالی به موتور نیز افزایش می یابد.
ديگر سنسورها،سنسور دور يا RPM، ،سنسور دماي آب يا CTS، سنسور دماي هوا ATS مي باشند.

عملكردهاي گوناگون ماشين

• موتور
• دمای موتور / مایع خنک کننده
• دمای هوا
• دمای سوخت
• کیفیت سوخت
• محدودیت فیلتر
• فشار هوا
• راندمان پمپاژ موتور
• چرخش گاز اگزوز (EGR)
• مبدل کاتالیزوری و کاهش کاتالیزوری انتخابی
• واکنش تزریق هوای خروجی (AIR)
• فیلترهای ذرات دیزلی (DPF)
• طبقه بندی سوخت
• کنترل انتشار تبخیری (EVAP)
• سوپرشارژ
• سیستم های انتقال قدرت هیبریدی
• کنترل متغیر سوپاپ
• کنترل مصرف
هر یک از سیستم های فوق به نحوی بر عملکرد موتور تأثیر می گذارد و در نتیجه باید تحت کنترل کامل ECU باشند.

ECU خودرو از چه قطعاتی تشکیل شده است؟

مبدل های آنالوگ به دیجیتال : اين مبدل ها مهمترين قطعات ايسيو مي باشد، مبدل آنالوگ به ديجيتال وظيفه برقراري ارتباط بين دستگاه آنالوگ با ديجيتال را در خودرو برعهده دارد.
مبدل هاي آنالوگ مربوط به خروجی سنسورهای خودرو مانند سنسور اکسیژن است. خروجی سنسور اکسیژن یک ولتاژ آنالوگ است که معمولاً بین 0 تا 1.1 ولت (V) مي باشد، مبدل ها ي آنالوگ به ديجيتال ECU معمولا يك مبدل ۰۱ بيتي هستند كه حاصل فرآیند تبديل یک عدد دیجیتال 10 بیتی مي شود.

 مبدل های دیجیتال به آنالوگ : از آنجا كه برخي قطعات خودرو براي راه اندازي نياز به سيگنال آنالوگ دارند بر روي ECU پردازنده اي نصب است كه بتواند عدد دیجیتال را به ولتاژ آنالوگ تبدیل کند. اين عمل براي اجزاي موتور و عملكردهايي نظير جرقه زني شمع ،باز و بسته شدن انژکتورهای سوخت و روشن و خاموش شدن فن خنک کننده ضروري است.

تنظیم کننده سیگنال :اطلاعات ورودي و خروجي دريافتي ECU از مبدل آنالوگ به ديجيتال بايد دقيق و در محدوده ي تعيين شده باشد،. به عنوان مثال، ولتاژ سنسور اکسیژن بر روي 0 تا 5 ولت تنظیم شده، اما ممكنه سیگنال 0 تا 1.1 ولت را خروجی دهد. وظيفه ايسيو خودرو تنظیم کننده سطح سیگنال های ورودی یا خروجی است.به عنوان مثال، اگر از یک تنظیم کننده سیگنال استفاده کنیم که ولتاژ ورودی از سنسور اکسیژن را در 4 ضرب کند، یک سیگنال 0 تا 4.4 ولت دریافت می کنیم که به مبدل آنالوگ به دیجیتال اجازه می دهد ولتاژ را با دقت بیشتری بخواند.

تراشه‌های ارتباطی : این تراشه‌ها استانداردهای ارتباطی بين ماژول هاي داده اي خودرو که در خودروها استفاده می‌شوند،را اجرا می‌کنند. يكي از تراشه هاي ارتباطي حال حاضر داخل خودرو CAN (شبکه ناحیه کنترل کننده) است. این استاندارد ارتباطی سرعت تا 500 کیلوبیت در ثانیه (Kbps) را امکان پذیر می کند که بسیار سریعتر از تراشه هاي قدیمی است.

انواع ایسیو (ECU) خودرو

ماژول کنترل موتور یا ECM
ECM ماژولی است که به طور خاص عملکرد موتور خودرو را تنظیم می کند اين ماژول مربوط به فرآیند استارت، احتراق شمع، تزریق سوخت و فرآیند خنک‌سازی مي باشد. با سنسورهای ECM میزان سوخت و زمان بندی احتراق لازم برای به دست آوردن حداکثر قدرت و كارايي موتور تضمین می کند.

ماژول کنترل پیشرانه یا PCM
PCM یک ماژول ویژه است که عملکرد سیستم انتقال قدرت خودرو را تنظیم می کند ، این ماژول جریان نیرو را از موتور به چرخ ها برعهده دارد و فقط در برخي خودرها وجود دارد.

ماژول کنترل بدنه یا BCM
BCM یک ماژول ویژه است که کار آن تنظیم الکتریسیته بدنه خودرو مانند برف پاک کن های اتوماتیک یا دستی، بوق و چراغ ها است.

ماژول کنترل انتقال یا TCM
این نوع ماژول فقط روی خودروهای اتوماتیک نصب مي شوند. عملکرد این ماژول تنظیم دور موتور براي كارايي بهينه موتور است.

ماژول کنترل ABS
این ماژول بر روی خودرویی با فناوری ترمز ABS برای تنظیم سیستم ترمز و جلوگیری از لیز خوردن یا قفل شدن چرخ ها در جاده های لغزنده نصب ميشود. در كل اين ماژول ايسيو در سیستم های ایمنی خودرو نقش بسیار مهمی دارد.

ماژول کنترل کیسه هوا
سیستم ایربگ خودرو كه وظيفه جلوگيري از آسيب ديدن سرنشينان را در تصادفات برعهده دارد یک وسیله ایمنی غیرفعال است، كه توسط ماژول كيسه هوا ايسيو كنترل و فعال مي شود.

ماژول کنترل گیربکس
ماژول گيربكس در خودروهاي اتوماتیک براي ارزیابی دور موتور و شتاب خودرو اجرا مي شود، وجود اين ماژول روي خودرو براي رانندگان نعمت بزرگي است و نرم ترین تعویض های دنده را براي آنها فراهم مي كند.

ماژول کنترل
ماژول كنترل سرویس‌های داخل خودرو از جمله ارتباطات ماهواره ای ، اتصال اینترنت و تلفن وسیله نقلیه را فراهم مي كند.

مشخصات خرابی ECU خودرو:

• راه اندازی موتور خودرو با استارت دشوار.
• خالي شدن سريع بنزين
• كاهش قدرت موتور هنگام رانندگي
• چراغ چک موتور روی نمایشگر داشبورد به طور کامل روشن و خاموش شود.
• کاهش ناگهانی مصرف سوخت و تعویض ناگهانی دنده
• روشن نشدن موتور
• عدم روشن شدن پيشرانه خودرو(نیروی لازم برای مصرف سوخت و به حرکت درآمدن خودرو)
• اختلال در شتاب و توان موتور خودرو
• بد روشن شدن خودرو در هواي سرد
• عدم قدرت لازم ماشين در سربالايي ها در دنده 1و2
• خرابي و شكستگي ايسيو بر اثر تصادف
• سوختگی شدید در ناحيه مدار ايسيو

برای تعمیر ECU چقدر باید پرداخت کرد؟

تعمیر ايسيو بسته به نوع و مدل خودرو در رنج هاي قيمتي مختلفي مي باشد. خوشبختانه، ECU را می توان در بسیاری از موارد تعمیر كرد.به همین دلیل قیمت دقیقی تا قبل از تست ایسیو و عیب یابی آن نمي توان در نظر گرفت. قطعه کامپیوتر خودرو هم مانند دیگر کامپیوتر ها دارای cpu ، حافظه دائم و موقت و برنامه ریزی است .مشکل در هر قسمت از برد ایسیو باعث بدکار کردن خودرو و یا روشن نشدن خودرو می شود.