مقدمه
اگر هر سال به روند پیشرفت صنعت خودروسازی و مدل‌های جدید توجه کنیم، متوجه پیچیده‌تر شدن سیستم‌ها و فناوری‌های به‌کار رفته در محصولات برندهای مختلف، می‌شویم. به‌خصوص در چند دهه‌ی گذشته‌ی استفاده از انواع تجهیزات الکترونیک و ریزپردازنده‌ها در خودروها بیشتر شده است؛ شاید استفاده بیشتر از ریزپردازنده‌ها، تعمیر و دست‌کاری خودرو توسط مالک یا افرادی که اطلاعات کافی از مسائل فنی ندارند را مشکل‌تر کرده باشد، اما در مجموع سرویس و خدمات خودرو، آسان‌تر و سریع‌تر شده است.
ECU یا کامپیوتر خودرو یکی از اصلی ترین بخش های خودروهای امروزی می باشد. وظیفه اصلی این بخش همانند مغز انسان، کنترل و هماهنگی بخش های مختلف خودرو می باشد. این کامپیوتر کوچک با پیدایش اولین خودروهای انژکتوری در طراحی خودروها به کارگیری گردید. ECU با استفاده از سنسورهایی که در همه جای خودرو وجود دارند می تواند گزارش کاملی از وضعیت خودرو و عملکرد آن بدست آورده و شرایط اتومبیل را بسنجد. اگر ECU به هر دلیل بد کار کند و یا از کار بیفتد، خودرو نیز از کار افتاده و دیگر قابل حرکت نخواهد بود. در این مطلب هدف ما معرفی و شناسایی ECU بوده و قصد داریم قسمت های مختلف کامپیوتر خودرو را بررسی کرده و چگونگی عملکرد این دستگاه را تشریح نماییم.
بیشتر شدن ریزپردازنده‌ها در خودروهای مدرن دلایل مختلفی دارد که می‌توان آنها را در موارد زیر، خلاصه کرد:
- دست‌یابی به استانداردهای سخت‌گیرانه‌تر آلایندگی و مصرف سوخت
- تشخیص مشکلات فنی به‌صورت عمیق
- آسان کردن روند تولید و طراحی خودرو
- کاهش سیم‌کشی در خودرو
- امکانات رفاهی و ایمنی جدید
ECU چیست؟
ECU همان کامپیوتر خودرو است به معنای واحد کنترل الکترونیکی (Electronic Control Unit) که وظیفه اش کنترل و هماهنگی بخشهای مختلف یک خودروی انژکتوری است. هر ECU دارای تعدادی سنسور است که در قسمت‌های مختلف خودرو و موتور قرار داشته و اطلاعاتی را در رابطه با نحوه کارکرد خودرو به ECU مخابره می‌کند. همچنین برخی سنسورها نیز با دستور مستقیم کامپیوتر خودرو عمل کرده و در صورتی که کامپیوتر درست کار نکند، این سنسورها از کار خواهند افتاد. هر چه تعداد این سنسورها بیشتر باشد، مسلما کامپیوتر درک بهتری از شرایط موتور پیدا کرده و می‌تواند شرایط بحرانی کارکرد موتور را بهتر تشخیص دهد.
به ساده‌ترین بیان می‌توان گفت که ECU مغز یک خودروی انژکتوری محسوب می‌شود. این قطعه یک میکروکامپیوتر است که از دو حافظه دائم و موقت تشکیل می‌شود و با سنسورهای موجود در خودرو مانند سنسورهای دور RPM، سنسور فشار داخل مانیفولد یا MAP، سنسور دریچه گاز یا TPS، سنسور دمای آب یا CTS، سنسور دمای هوا ATS، سنسور اکسیژن یا لاندا و سنسور ضربه در ارتباط است و اطلاعات آنها را به‌طور دائم دریافت کرده و به خروجی‌های مختلف فرمان صادر می‌کند.
قسمت‌های مختلف هر ECU
هر کامپیوتر خودرو از بخشهای مختلفی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه خاصی را در کنترل خودرو بر عهده دارند. به طور معمول هر کامپیوتر خودرو از قسمت‌های مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال، خروجی‌های دیجیتال سطح بالا، مبدل های دیجیتال به آنالوگ، کاندیشنر سیگنال و میکرو چیپ ارتباطی است. این بخشهای مختلف کامپیوتر خودرو با هماهنگی یکدیگر وظیفه کنترل و چک کردن سنسورهای مختلف خودرو را دارا است.
سنسورهای مختلف کامپیوتر خودرو
همانطور که اشاره شد هر ECU وظیفه کنترل سنسورهای مختلف خودرو را دارا است. معمولا هر خودرو از تعدادی سنسور اصلی تشکیل شده است که در ذیل این سنسورها را معرفی می‌کنیم.
سنسور اکسیژن
سنسور فشار داخل مانیفولد یا MAP
سنسور TPS یا موقعیت دریچه گاز
سنسور دمای آب
سنسور دمای هوا
سنسور ضربه
سنسور دور موتور
این سنسورها هر کدام اطلاعاتی را به ECU خودرو مخابره می‌کنند که کامپیوتر با استفاده از آنها شرایط کنونی خودرو را درک کرده و سپس با استفاده از این اطلاعات بخشهای مختلف خودرو را کنترل خواهد کرد.
وظایف اصلی ECU
به طور کلی یک ECU در خودرو قادر است وظایفی همچون 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 و غیره انجام دهد.
در کل هر کامپیوتر خودرو وظیفه ثبت و ضبط همه حالات و کارکردهای خودرو را داشته و با استفاده از این اطلاعات قادر است تمامی وضعیت‌های خودرو را درک کند. اصلی‌ترین وظیفه این قطعه تنظیم درجه و زمان پاشش سوخت در انژکتور خودرو است. اگر در این وظیفه خللی ایجاد شود مسلما عمل احتراق در خودرو به درستی انجام نشده و ممکن است خودرو به درستی کار نکند و یا آلایندگی زیادی را ایجاد کند.
عیب یابی خودرو نیز از طریق ECU خودرو انجام می‌شود به این طریق که دستگاه دیاگ خودرو به ECU متصل شده و با استفاده از اطلاعات ثبت شده در کامپیوتر خودرو اقدام به بررسی و تطابق اطلاعات با استانداردهای موجود می‌کند و سپس عیب‌یابی خودرو انجام می‌گیرد.
مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ
ECU باید بتواند خروجی ولتاژ آنالوگ هم داشته باشد تا بر برخی از اجزای پیشرانه‌ی خودرو هم تأثیر داشته باشد. پردازنده‌ی ECU یک قطعه‌ی دیجیتال است، بنابراین برای تبدیل اعداد دیجیتال به ولتاژ آنالوگ، نیازمند قطعه‌ای دیگر است.
تیونینگ در ECU
تیونینگ در ECU با دو روش انجام می‌شود:
۱- بارگذاری جداول جدید در ECU که کمپانی‌هایی مانند Eurochip، Chip Tuning، Tech TV، Autospeed در این زمینه فعالیت می‌کنند. البته این شیوه با اشکالاتی نظیر وابستگی زیاد به ECU l,h[i است که با پیچیده شدن سخت‌افزار آن امکان خواندن و تغییر دیتاها مشکل می‌شود. ساده‌ترین راه برای برطرف شدن این مشکل داشتن نحوه دسترسی به اطلاعات است که شرکت‌های سازنده آن ارائه می‌دهند
۲- افزودن یک سخت‌افزار جانبی به‌منظور تغییر پارامترهای آن. این روش نسبت به شیوه قبلی هزینه بیشتری در بر دارد اما دیگر به ساختار ECU وابسته نیست. شرکت‌هایی نظیر Dastek واقع در آفریقای جنوبی در این زمینه فعالیت می‌کنند. آنها محصولی با عنوان UNICHIP را به بازار عرضه کرده‌اند که می‌تواند ابتدا اطلاعات سنسورهایی مانند سنسورهای دور (RPM) و سنسور فشار داخل مانیفولد (MAP) را خوانده و با توجه به نقطه کار موتور مقادیری مجاز را به ECU خودرو ارسال کند. این شیوه ظاهراً از موفقیت بیشتری برخوردار است و از هر ۴۰۰ خودرو تنها یک دستگاه با UNICHIP سازگاری نداشته است.
