یکی از قطعاتی که در خودروهای جدید زیاد نام آن را می‌شنویم، ECU یا Electronic Control Unit است. این قطعه نقش بسیار مهمی در خودرو بر عهده دارد. در ادامه به‌طور کامل با ECU و وظایف آن در خودرو در وبلاگ پتروتکس سازنده مکمل بنزین آشنا خواهیم شد.
فهرست مقاله
ECU چیست؟
با پیشرفت تکنولوژی در تمام صنایع، رفته‌رفته سیستم‌ها و تجهیزات الکترونیکی بسیار فراگیر شدند و خودروها هم از این قاعده مستثنی نبودند. در خودروها روزبه‌روز بر تعداد کنترلرهای الکترونیکی و ریزپردازنده‌ها اضافه شد که هرکدام وظایف مختلفی دارند. کنترل این ریزپردازنده‌ها توسط مغز خودرو صورت می‌گیرد که به آن ECU گفته می‌شود. این حروف مخفف Electronic Control Unit یا واحد کنترل الکترونیکی هستند. ECU درواقع کامپیوتر قدرتمندی است که اطلاعات را از حسگرها و کنترلرها مختلف خودرو دریافت کرده و پس از تحلیل و بررسی سیگنال‌های دریافتی، دستورهای لازم را به عملگرهای هر بخش ارسال می‌کند؛ بنابراین در یک جمله می‌توان گفت ECU مغز متفکر خودرو است که کنترل تمام ریزپردازنده‌ها و کنترلرهای الکترونیکی خودرو را در دست دارد.
تاریخچه ECU
مهم‌ترین عاملی که باعث استفاده از ECU در خودروها شد، وضع قوانین سخت‌گیرانه آلایندگی بود. خودروسازان برای اینکه میزان آلایندگی محصولات خود را با این قوانین مطابقت دهند، مجبور به استفاده از کنترل‌های الکترونیکی شدند تا از این طریق با افزایش بازدهی احتراق پیشرانه، مصرف سوخت و آلایندگی را کاهش دهند. به همین دلیل، ECU ابتدا مخفف Engine Control Unit یا واحد کنترل پیشرانه بود. این سیستم با تنظیم دقیق ترکیب سوخت و هوا، کارایی موتور را بهتر کرده و باعث کاهش آلایندگی خروجی از اگزوز می‌شد. رفته‌رفته اما وظیفه ECU بسیار گسترده‌تر شد و غیر از پیشرانه، کنترل بسیاری از دیگر قسمت‌های خودرو را هم در دست گرفت.
وظایف ECU
همان‌طور که گفتیم، در خودروهای امروزی ECU وظایف بسیار زیادی دارد و نقش پررنگی در خودرو ایفا می‌کند. ازجمله مهم‌ترین وظایف ECU می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نشان دادن ایرادات خودرو با روشن کردن چراغ چک
- کنترل عملکرد برخی قسمت‌ها مثل دستور باز شدن ایربگ‌ها در زمان تصادف
- کنترل مصرف سوخت با تنظیم پاشش سوخت توسط انژکتورها
- جلوگیری از سرقت خودرو با سیستم‌هایی مثل ایموبلایزر
- کنترل سیستم‌هایی مثل کنترل کشش و کنترل پایداری
- کاهش سطح آلایندگی خودرو از طریق کنترل مصرف سوخت
- کنترل زمان جرقه‌زنی شمع‌ها
- کنترل زمان‌بندی سوپاپ‌ها
- تنظیم دور درجای موتور
- کنترل نسبت هوا به سوخت
- تنظیم زمان روشن و خاموش شدن فن خنک‌کننده
سنسورهای مورداستفاده توسط ECU
ECU برای انجام وظایف خود از سنسورهای مختلفی استفاده می‌کند. درواقع ECU اطلاعات مختلف را از این سنسورها دریافت و پردازش می‌کند و بر اساس آن دستورهای موردنیاز را صادر می‌کند. این سنسورها عبارت‌اند از:
- سنسور موقعیت میل بادامک
- سنسور دمای آب
- سنسور ناک
- سنسور اکسیژن
- سنسور سرعت چرخ‌ها
- سنسور فشار منیفولد هوا
- سنسور جریان هوای ورودی
- سنسور موقعیت پدال گاز
- سنسور موقعیت میل‌لنگ
- سنسور دمای هوای ورودی
- سنسور دور موتور
- سنسور مف و وف سنسور
اجزای ECU
ECU هرچند اندازه کوچکی دارد اما از اجزای زیادی تشکیل شده است. اصلی‌ترین و مهم‌ترین اجزای ECU را در ادامه مرور خواهیم کرد.
مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال
این مبدل‌ها خروجی‌های سنسورهایی مثل سنسور اکسیژن را پردازش کرده و از آنالوگ به دیجیتال تبدیل می‌کند زیرا ECU تنها قادر به خواندن اعداد دیجیتالی با بیت‌های مشخص است.
خروجی‌های دیجیتال
خروجی‌های دیجیتال که در خودروهای امروزی می‌بینیم، وظیفه کنترل سیستم جرقه‌زنی، باز و بسته کردن مسیر تزریق سوخت و همچنین روشن و خاموش کردن فن سیستم خنک‌کننده را بر عهده دارند. درواقع خروجی‌های دیجیتال بخشی از دستوراتی هستند که ECU صادر می‌کند. این دستورها به اجزایی فرستاده می‌شوند که قادر به پردازش پیام‌ها دیجیتالی هستند.
کاندشینر سیگنال
این قطعه سیگنال‌های ارسالی ECU را در فرم و شرایط قابل خوانش اجزای مختلف تعریف می‌کند زیرا گاهی روی ورودی‌ها و خروجی‌های ECU باید تغییراتی انجام گیرد تا تطابق لازم با شرایط سیستم را داشته باشد. کاندیشنرها مدارهایی هستند که جهت تنظیم سطح سیگنال ورودی و خروجی به‌کار برده می‌شوند.
چیپ‌های ارتباطی
چیپ‌های ارتباطی واسطه و رابط بین ورودی‌ها و خروجی‌ها هستند و ارتباط بین بخش‌های مختلف ECU را قوی‌تر و سریع‌تر می‌کنند. این چیپ‌ها همچنین نقش حافظه فعال ECU را هم بازی می‌کنند و مشکلات و نواقص بخش‌های مختلف را در خود حفظ کرده تا در زمان دیاگ زدن قابل بازخوانی باشند.
خرابی ECU
ECU خودرو ممکن است به دلایل مختلفی خراب شود و مشکل پیدا کند.
دلایل خرابی ECU
عوامل زیر ممکن است باعث خرابی ECU شوند:
- جدا کردن سر مثبت باتری هنگام روشن بودن خودرو
- خرابی استارت
- خیس شدن ECU
- باتری به باتری‌های غیراصولی و مکرر
- دست‌کاری پین‌های ECU
علائم خرابی ECU
اگر ECU خراب شده یا مشکل پیدا کرده باشد، علائمی از خود نشان می‌دهد که مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:
روشن شدن چراغ چک
روشن شدن چراغ چک نشان از وجود مشکلی در یکی از قسمت‌های خودرو دارد که ECU هم یکی از آن‌ها است و با دیاگ زدن مشخص خواهد شد.
روشن نشدن موتور
گاهی ممکن است خودرو استارت بخورد اما روشن نشود که یکی از دلایل این مشکل می‌تواند خرابی ECU باشد زیرا دستور لازم برای جرقه‌زنی شمع‌ها را صادر نمی‌کند.
افزایش مصرف سوخت
همان‌طور که گفتیم، یکی از وظایف ECU تنظیم نسبت مخلوط سوخت و هوا است و زمانی که ECU مشکل پیدا کند این تنظیم به هم می‌خورد و می‌تواند باعث افزایش مصرف سوخت شود.
کاهش قدرت موتور
وقتی ECU نتواند زمان دقیق پاشش سوخت را تنظیم کند، قدرت پیشرانه کاهش پیدا می‌کند.
مشکلات ECU
به‌طورکلی، ECU از دو جهت دچار مشکل می‌شود:
مشکلات نرم‌افزاری
بیش از 90 درصد مشکلات ECU مشکلات نرم‌افزاری است که معمولاً با دستگاه‌های پروگرام ECU قابل‌حل خواهد بود.
مشکلات سخت‌افزاری
این مشکل خیلی کم رخ می‌دهد و در این صورت ممکن است یکی از درایورها یا عملگرها بسوزد که در این صورت از شکل ظاهری آن می‌توان متوجه مشکل شد.