با پیشرفت فناوری، اکنون امکان ارتقاء عملکرد و کنترل دقیق تر بر روی اجزای مختلف خودروها به وسیله واحدهای کنترل الکترونیکی یا ECU واقعی شده است. اما ECU به چه معناست و چه وظیفه‌ای در خودرو انجام می‌دهد؟ عملکرد بخش‌های مختلف خودرو و شرایط آنها از طریق سنسورهای مختلفی به ECU اطلاع داده می‌شود. ECU سپس با توجه به اطلاعات دریافتی، دستورات موردنیاز را به اجزای مرتبط ارسال می‌کند. اصطلاح ECU معمولاً به ECU موتور اشاره دارد، اما در خودروها انواع مختلفی از ECU در بخش‌های مختلف استفاده می‌شوند. با مجله انلاین همراه باشید .
ECU خودرو چیست؟
ECU خودرو چیست؟
ECU مخفف عبارت “واحد کنترل الکترونیکی” (Electronic Control Unit) است، بنابراین می‌توان این اصطلاح را برای تمامی واحدهای کنترل الکترونیکی اجزای داخلی خودرو نظیر موتور و گیربکس و … به کار برد. در این زمینه، عبارت ECU عمدتاً برای ای سی یو موتور خودرو استفاده می‌شود. بنابراین، در این متن ابتدا عملکرد ECU موتور به‌طور کامل توضیح داده می‌شود و سپس توضیحاتی در مورد کاربردهای ECU در بخش‌های دیگر خودرو ارائه می‌شود.
بیشتر بخوانید : ۱۰ خودرو برتر کمپانی آئودی از ابتدا تا امروز
مکان نصب ای سی یو در خودرو چیست؟
مکان نصب ای سی یو در خودرو چیست؟
مکان نصب ECU در خودرو به نمایندگی سازنده و مدل خودرو متغیر است و ممکن است در محفظه موتور، به‌عنوان مثال کنار جعبه فیوزها در یک محفظه پلاستیکی قرار گیرد یا در مکان‌های مختلف دیگر در جلوی داخل اتاق خودرو نصب شود.
ECU خودرو چگونه عمل می‌کند؟
می‌توان ای سی یو را به عنوان نوعی مغز خودرو تصور کرد. همانطور که می‌دانیم اطلاعات متفاوت از طریق حسگرها و سیستم عصبی به مغز انسان می‌رسد و با توجه به این اطلاعات دستورات مختلفی نیز به اعضای مختلف بدن ارسال می‌شود. عملکرد ECU خودرو نیز به همین ترتیب است.
قطعاتی به‌نام حسگر در انواع مختلف خودرو نصب شده‌اند که اطلاعات لازم را به ای سی یو خودرو ارائه می‌دهند. ای سی یو پس از دریافت و پردازش این اطلاعات، دستورات مرتبط را به قطعاتی به‌نام اکتواتورها ارسال می‌کند. اکتواتورها نیز اجزای برقی هستند که با دستورات ECU وظایف خاصی را انجام می‌دهند. بنابراین درصورتی که بخواهیم عملکرد ECU را در خودرو توضیح دهیم می‌توانیم آن را در قالب سه سوال زیر مطرح کنیم.
ورودی اطلاعات به ECU چیست؟
اولین موردی که در نحوه عملکرد ای سی یو مطرح می‌شود، دریافت اطلاعات از حسگرهای خودرو است. این اطلاعات از حسگرهایی مانند حسگر دما و فشار که در اجزای مختلف موتور نصب شده‌اند، به ای سی یو منتقل می‌شوند. برای مثال حسگر موقعیت پدال گاز و حسگر دمای هوای ورودی به موتور از جمله حسگرهایی هستند که اطلاعات موردنیاز را از قسمت مربوطه به ای سی یو ارسال می‌کنند.
پردازش اطلاعات در ECU چیست؟
پس از این‌که اطلاعات لازم از طریق حسگرهای خودرو به ای سی یو رسید، این واحد با توجه به برنامه و نرم‌افزاری که در داخل آن قرار دارد، نسبت به مشخص کردن دستورات خروجی اقدام می‌کند. بنابراین پس از دریافت اطلاعات، واحد کنترل الکترونیکی در خودرو با توجه به اطلاعات دریافتی و مطابق با نرم‌افزاری که با آن برنامه‌ریزی شده است، این اطلاعات را پردازش می‌کند و سیگنال‌های خروجی مناسبی را برای اجزایی به‌نام «اکتواتور» (Actuator) آماده و ارسال می‌کند.
فرمان خروجی ECU چیست؟
فرمان خروجی ECU چیست؟
پس از این‌که ECU بر روی اطلاعات دریافتی پردازش‌های موردنیاز را انجام داد، سیگنال‌های لازم را برای اکتواتورهای مربوطه ارسال می‌کند. برای مثال سیستم دریچه گاز برقی نمونه‌ای از اکتواتورها است که مطابق با سیگنال‌هایی که از ECU دریافت می‌کند، می‌تواند در مقادیر مختلفی باز یا بسته شود. به عنوان یک مثال دیگر می‌توان به سیستم فن خنک‌کن رادیاتور موتور اشاره کرد که با توجه به سیگنالی که از ای سی یو موتور دریافت می‌کند می‌تواند در دوره‌های مختلف کار کند.
انواع ECU در خودرو چه هست؟
با گسترش استفاده از اجزای الکترونیکی در خودروها و به‌روز شدن خودروهای مدرن، برای هر بخش از خودرو واحدی برای کنترل اجزای الکترونیکی مربوطه در نظر گرفته شده است. همانطور که پیشتر توضیح داده شد ECU مخفف عبارت واحد کنترل الکترونیکی است. بنابراین یونیت‌ها یا مدول‌هایی که برای کنترل اجزای الکترونیکی در بخش‌های تخصصی خودرو مانند موتور، گیربکس‌های اتوماتیک و سیستم ترمز ضد قفل استفاده می‌شوند نیز به‌عنوان ECU برای قسمت مربوطه شناخته می‌شوند که در ادامه با آنها آشنا می‌شویم.
ECU موتور چه هست؟
ECU موتور یونیت الکترونیکی است که عملکرد موتور را مدیریت و تنظیم می‌کند. برای عملکرد بهینه موتور در شرایط مختلف نیاز است با توجه به اطلاعاتی که از سنسورها به ای سی یو موتور ارسال می‌شود تصمیمات مناسب توسط ECU موتور برای کنترل نحوه عملکرد اجزای داخلی موتور مانند سیستم اشتعال و سوخت‌رسانی اتخاذ شود. با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته در خودروهای امروزی یونیت‌های کنترل‌کننده دیگری نیز برای مدیریت و تنظیم کارکرد در بخش‌های دیگر خودرو به‌کار گرفته می‌شوند که در ادامه به برخی از مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم.
ECU گیربکس چیست؟
ECU گیربکس چیست؟
ECU گیربکس اتوماتیک که به آن TCM نیز می‌گویند، یک واحد الکترونیکی است که کنترل قسمت‌های مختلف در گیربکس‌های اتوماتیک را بر عهده دارد. در خودروهایی که گیربکس اتوماتیک دارند، راننده با قرار دادن دنده اتوماتیک بر روی حالت حرکت می‌تواند تنها با فشار دادن پدال گاز حرکت کند.
در این خودروها هیچ کاربردی از کلاچ و تعویض دنده وجود ندارد. سوالی که در این‌جا مطرح می‌شود این است که گیربکس‌های اتوماتیک چگونه کار می‌کنند. برای مثال چگونه گیربکس دنده مناسب را در شرایط مختلف رانندگی تشخیص می‌دهد. امروزه با استفاده از انواع اجزای برقی در بخش‌های مختلف خودرو همچون گیربکس‌های اتوماتیک این امکان فراهم شده است تا عملکردهای این قطعات و اجزا توسط ای سی یو مربوطه کنترل و تنظیم شود.
بنابراین یکی از وظایف ECU گیربکس انتخاب دنده مناسب در شرایط مختلف رانندگی است. ECU گیربکس اطلاعات موردنیاز را از سنسورهایی همچون سنسور سرعت و سنسور دریچه گاز دریافت می‌کند. سپس با توجه به این اطلاعات فرمان‌های لازم را به گیربکس می‌دهد.
BCM چیست؟
BCM یونیت الکترونیکی است که عملکرد برخی از اجزای برقی خودرو مانند پنجره برقی و قفل درها را کنترل می‌کند. با توجه به اطلاعاتی که BCM از سنسورهای مربوطه دریافت می‌کند، عملکرد این اجزا را کنترل می‌کند. BCM ممکن است برای کنترل مواردی مانند ورود بدون کلید به خودرو یا روشن کردن خودرو از راه دور نیز استفاده شود. با استفاده از BCM این امکان برای تکنسین‌های خودرو فراهم شده است تا بتوانند با متصل کردن دستگاه عیب‌یاب به خودرو اجزا معیوب که تحت کنترل BCM قرار دارند را با خواندن کدهای خطای مربوطه شناسایی و نسبت به رفع عیب آن اقدام کنند.
ECU ترمز ضدقفل چیست؟
سیستم «ترمز ضدقفل» (Anti Lock Brake System | ABS) در خودروها دارای یونیتی الکترونیکی است که عملکرد سیستم ترمز را مدیریت و کنترل می‌کند و به آن «مدول کنترل‌کننده» (Control Module) می‌گویند. ترمز ضد قفل یا ABS از قفل شدن ترمزها در زمان ترمزگیری شدید جلوگیری می‌کند. این موضوع باعث می‌شود تا راننده در زمان ترمزگیری شدید نیز بتواند هدایت فرمان خودرو را انجام دهد و از تصادفات رانندگی جلوگیری شود. برای این‌که ECU ترمز ضدقفل بتواند عملکرد داشته باشد نیاز دارد تا اطلاعات موردنیاز خود را از سنسورهای مربوطه دریافت کند. برای مثال یکی از سنسورهایی که ای سی یو ترمز ضدقفل به اطلاعات آن نیاز دارد، سنسور سرعت چرخ‌ها است تا بتواند در شرایط ترمزگیری عملکرد مطلوبی داشته باشد.
کنترل پایداری خودرو با تقسیم نیروی ترمزی
کنترل پایداری خودرو با تقسیم متوازن نیروی ترمزی بین چرخ‌ها انجام می‌شود. این تقسیم نیروی ترمزی با توجه به شرایط مسیر حرکت، سرعت خودرو و میزان باری که خودرو حمل می‌کند، با استفاده از اطلاعات دریافتی از سنسورهای مربوطه تعیین و اعمال می‌شود. برای مثال هنگام رانندگی در جاده‌های پر پیچ و خم برای این‌که پایداری خودرو حفظ شود، سیستم پایداری خودرو وارد عمل می‌شود و با اطلاعاتی که از سنسورهای مربوطه دریافت می‌کند، با دادن فرمان مناسب نیروی ترمزی را به‌صورت مطلوبی بین چرخ‌ها توزیع می‌کند تا تعادل خودرو حفظ شود.
بیشتر بخوانید : برسی خودرو محبوب لاماری ایما ، یکی دیگر از خودرو های چینی جذاب
ECU ایربگ چیست؟
ECU ایربگ یک واحد کنترل‌کننده الکترونیکی است که عملکرد ایربگ‌ها را کنترل می‌کند. ایربگ یکی از سیستم‌های ایمنی در خودروها محسوب می‌شود که در تصادفات رانندگی از آسیب به سرنشینان جلوگیری می‌کند. ECU ایربگ با توجه به اطلاعاتی که از سنسور ایربگ در زمان تصادفات رانندگی دریافت می‌کند، دستور باز شدن ایربگ را می‌دهد.
اشتراک‌گذاری اطلاعات در شبکه مالتی پلکس
زیاد شدن تعداد سنسورها و قطعات برقی در خودروهای امروزی باعث شده است که طراحان از این سیستم در خودروهای امروزی استفاده کنند. سیستم مولتی پلکس در خودرو این امکان را برای انواع ECU موجود در خودرو فراهم می‌کند تا بتوانند از اطلاعات سنسورهای شبکه استفاده کنند. بنابراین اطلاعات جمع‌آوری شده توسط سنسورها در شبکه مولتی پلکس قرار می‌گیرد و ECU هایی که به این اطلاعات نیاز دارند می‌توانند از آنها استفاده کنند.
نحوه عملکرد ECU موتور چیست؟
ECU موتور کنترل تزریق سوخت به انژکتورها و زمان ایجاد جرقه در شمع‌ها را کنترل می‌کند. سوالی که در این‌جا مطرح می‌شود این است که ECU چگونه این کارها را انجام می‌دهد. برای این‌که بتوانیم جواب مناسبی به این پرسش بدهیم، در ابتدا به این نکته توجه کنید که ECU اطلاعات لازم برای تنظیم مدت زمان تزریق سوخت به انژکتورها و زمان ایجاد جرقه در شمع‌ها را از اطلاعاتی که از سنسورهای میل‌لنگ و میل‌بادامک دریافت می‌کند، به‌طور لحظه‌ای تنظیم می‌کند و در شرایط مختلف کاری موتور این امکان را دارد تا بتواند تغییراتی در مقدار تزریق سوخت و زمان ایجاد جرقه در شمع‌ها ایجاد کند. برای درک بهتر موضوع در ابتدا بهتر است مروری بر نحوه کارکرد اجزای داخلی موتور و وظیفه هر کدام از اجزای آن داشته باشیم تا بتوانیم در ادامه نحوه عملکر ECU را بهتر متوجه شویم.
نحوه عملکرد موتور احتراق داخلی
یک مخزن را در نظر بگیرید که در آن ترکیب سوخت و هوا منفجر شود، در این‌صورت انرژی زیادی آزاد می‌شود و اگر بتوان آن را به‌طور مناسبی کنترل کرد، می‌تواند موجب حرکت شود. در واقع این فرآیندی است که همواره در موتورهای احتراق داخلی روی می‌دهد. در موتورهای احتراق داخلی انرژی شیمیایی حاصل از انفجار مخلوط سوخت و هوا به وسیله سیلندر و پیستون به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود.
پیستون و سیلندر مخزنی را تشکیل می‌دهند که پیستون داخل آن می‌تواند حرکت کند و به آن مخزن احتراق می‌گویند. در زمان انفجار ترکیب سوخت و هوا، نیروی حاصل از این انفجار پیستون را حرکت می‌دهد و این حرکت پیستون با مکانیزم‌هایی به چرخ‌ها منتقل می‌شود و خودرو را به حرکت در می‌آورد.
ورود سوخت و هوا به محفظه احتراق
ورود سوخت و هوا به محفظه احتراق
اما پرسشی که مطرح می‌شود این است که ترکیب سوخت و هوا چگونه وارد محفظه احتراق موتور می‌شود. برای این‌که بتوانیم در زمان خاصی ترکیب مناسبی از سوخت و هوا را برای انفجار آماده کنیم، به مجرایی برای ورود هوا و انژکتوری برای پاشش سوخت به این محفظه نیاز داریم. البته قبل از به‌کارگیری انژکتور در خودروها سوخت و هوا با نسبت معینی توسط کاربوراتور ترکیب و به داخل محفظه احتراق هدایت می‌شد. اما برای افزایش راندمان و بهینه‌سازی ترکیب سوخت و هوا خودروهای امروزی به قطعاتی به‌نام انژکتور مجهز شده‌اند که با فرمان ECU مقدار سوخت معینی را به داخل محفظه احتراق پاشش می‌کنند.
از سوی دیگر برای این‌که مقدار هوای مشخصی را بتوانیم داخل محفظه احتراق با سوخت ترکیب کنیم، نیاز به دریچه‌ای برای ورود هوا داریم که توسط سوپاپ ورودی هوا باز و بسته می‌شود. پس از انفجار نیز نیاز به دریچه‌ای خروجی داریم که گازهای سوخته شده حاصل از انفجار هوا و سوخت را از محفظه احتراق خارج کند. این دریچه خروجی نیز نیاز به سوپاپ برای باز و بسته شدن دارد که به آن سوپاپ خروجی می‌گویند.
ضرورت ترکیب مناسب سوخت و هوا
برای این‌که موتور خودرو بتواند راندمان مناسبی داشته باشد و در شرایط مختلف به‌طور بهینه‌ای کار کند، نیاز دارد تا سوخت و هوا در محفظه احتراق با نسبت مناسبی ترکیب شوند. بنابراین علاوه بر اهمیت مقدار سوخت و هوای داخل محفظه احتراق، نسبت ترکیب سوخت و هوا نیز از اهمیت بالایی برخوردار است. در صورتی که میزان سوخت به هوا بیشتر از حالت استاندارد باشد، احتراق به‌گونه‌ای ناقص و کثیف انجام می‌شود. در حالتی که میزان سوخت نسبت به هوا کمتر از مقدار تعیین شده باشد نیز احتراقی ضعیف داریم که نمی‌تواند نیروی لازم مورد نیاز را تولید کند.
نقش ECU در ترکیب هوا و سوخت چیست؟
در ابتدا موتور خودروها برای ترکیب هوا و سوخت از کاربوراتور استفاده می‌کردند. کاربوراتورها این وظیفه را داشتند تا مقدار مشخصی از هوا و سوخت را برای مصرف موتور تنظیم کنند. اما با نیاز به مدیریت مصرف بهینه سوخت و کاهش آلودگی ناشی از احتراق، خودروهای امروزی می‌بایست با استفاده از سازوکاری کنترل بیشتر و دقیق‌تری بر روی ترکیب هوا و سوخت داشته باشند.
تنها راهی که می‌تواند باعث کنترل دقیق‌تر میزان ترکیب هوا و سوخت در موتورهای احتراق داخلی شود، استفاده از ECU است. ای سی یو با استفاده از کدهای ذخیره شده در خود می‌تواند به‌طور الکترونیکی پاشش سوخت و زمان جرقه‌زنی را کنترل کند و با کنترل آنها احتراق مطلوب و بهینه‌ای را برای موتور ایجاد کند.
مدیریت سوخت با ECU خودرو چیست؟
مدیریت سوخت خودرو به میزان پاشش سوخت توسط انژکتورها اشاره می‌کند که توسط ECU کنترل و مدیریت می‌شود. میزان پاشش سوخت در محفظه احتراق با توجه به نسبت مناسب برای ترکیب سوخت به هوا انجام می‌شود و در شرایط مختلف کارکرد موتور قابل کنترل و تغییر است.
بنابراین با توجه به این‌که نسبت ترکیب هوا به سوخت در شرایط متنوع کارکرد موتور مقدار متفاوتی است، بنابراین ECU خودرو می‌بایست با تغییراتی که در مقدار پاشش سوخت اعمال می‌کند، نسبت مناسبی از هوا به سوخت را برای احتراق بهینه در شرایط مختلف کارکردی ایجاد کند.
برای این‌منظور ECU خودرو اطلاعات موردنیاز خود را برای تنظیم مقدار پاشش سوخت از سنسورها دریافت می‌کند. ای سی یوی موتور برای این‌که بتواند تصمیم بهینه‌ای برای نسبت ترکیب بهینه هوا به سوخت بگیرد، نیاز دارد تا متغیرهای زیادی را بررسی کند که در ادامه برخی از آنها را ذکر می‌کنیم.
موقعیت ورود گاز
دمای مایع خنک‌کن موتور
دمای هوای ورودی به موتور
دمای سوخت
کیفیت سوخت
فشار هوای ورودی به موتور
حجم هوای ورودی به موتور
برای کسب اطلاعات درمورد هر کدام از این متغیرها، سنسورهایی در قسمت‌های مربوطه قرار داده می‌شوند. این سنسورها اطلاعات متنوع و متغیری را در اختیار ECU قرار می‌دهند. ECU موتور به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی شده است که برای تمامی حالات و اطلاعاتی که این سنسورها دارند، دستور‌العمل اجرایی مشخصی برای عملگر مربوطه دارد. عملگرها قطعاتی هستند که از ECU فرمان می‌گیرند و کار خاصی را انجام می‌دهند. برای مثال یکی از این عملگرها انژکتورها هستند که با فرمان ECU مقدار معینی از پاشش سوخت را انجام می‌دهند.
عملکرد ECU خودرو هنگام فشردن پدال گاز چیست؟
وقتی راننده پدال گاز را به پایین فشرده و دریچه گاز باز می‌شود و حجم هوای ورودی به موتور افزایش می‌یابد، ECU موتور وظیفه مدیریت و کنترل ترکیب سوخت و هوا را بر عهده دارد. این تغییرات در ورود هوا به موتور نیاز به تنظیم مجدد نسبت ترکیب هوا به سوخت دارد، و ECU این تنظیمات را انجام می‌دهد.
با فشردن پدال گاز، ECU از طریق سنسور حجم هوای ورودی به موتور میزان جریان هوای ورودی را نظارت می‌کند. این اطلاعات به ECU کمک می‌کند تا با تنظیم دقیق ترکیب هوا به سوخت، مقدار پاشش سوخت در محفظه احتراق را متناسب با جریان هوای ورودی تغییر دهد. این کنترل تنظیم نسبت هوا به سوخت در محفظه احتراق را مجدداً انجام می‌دهد.
نیاز به ترکیب سوخت غنی‌تر
نیاز به ترکیب سوخت غنی‌تر
در زمانی که پدال گاز به پایین فشرده می‌شود، نیاز به ترکیب سوخت غنی‌تری برای ایجاد انرژی لازم برای قدرت موتور و افزایش سرعت و تسریع وسیله نقلیه وجود دارد. به عبارت دیگر، در حالت فشرده شدن پدال گاز، موتور نیاز به ترکیب سوختی دارد که حاوی مقدار بیشتری از سوخت باشد تا انرژی لازم تولید شود. ECU با دریافت اطلاعات از سنسورهای مربوطه و بر اساس تغییرات در مقدار پاشش سوخت، نسبت ترکیب هوا به سوخت را به‌روزرسانی می‌کند تا این نیاز ارتقا یابد.
نقش ECU خودرو در جرقه زنی چیست؟
پس از این‌که با محفظه احتراق و نحوه ترکیب و انفجار مخلوط سوخت و هوا آشنا شدید، در ادامه باید به این موضوع توجه کنید که در خودروهای بنزینی برای هر محفظه احتراق شمعی وجود دارد که عمل جرقه زدن را انجام می‌دهد. با ایجاد این جرقه در زمان مناسب، مخلوط هوا و سوخت منفجر می‌شود و موتور حرکت می‌کند.
برای این‌که شمع‌ها بتوانند در زمان مناسبی جرقه بزنند نیاز به زمان‌بندی و تایمینگ درستی دارند. ECU موتور در زمان مناسب سیگنال جرقه زدن را برای شمع موردنظر ارسال می‌کند. برای درک بهتر نحوه عملکرد ECU در سیستم جرقه‌زنی در ابتدا بهتر است، چهار زمان موتور را شرح دهیم.
ارتباط چهار زمان موتور و ECU خودرو چیست؟
ECU به عنوان واحد مسئول مدیریت کارکرد موتور، نیاز دارد تا موقعیت هر یک از فازهای چهار زمانه موتور را دقیقاً بشناسد. در موتورهای چهار زمانه، کارکرد موتور به چهار فاز مهم تقسیم می‌شود که به ترتیب مکش، تراکم، کار، و تخلیه هستند.
مرحله مکش: در این مرحله، سوپاپ هوا باز می‌شود و سوپاپ دود بسته است. پیستون به سمت پایین حرکت کرده و هوا را به داخل سیلندر می‌کشد.
مرحله تراکم: در این مرحله، هر دو سوپاپ هوا و دود بسته هستند. پیستون به سمت بالا حرکت می‌کند و ترکیب هوا و سوخت را در داخل سیلندر متراکم می‌کند.
مرحله کار: در این مرحله، مرحله تراکم به پایان می‌رسد و شمع جرقه زده می‌شود. با انفجار ترکیب هوا و سوخت، پیستون به سمت پایین حرکت کرده و نیروی حاصل از این انفجار به چرخش میل‌لنگ منتقل می‌شود.
مرحله تخلیه: پس از انفجار و حرکت پیستون به سمت پایین، نیروی میل‌لنگ باعث چرخش میل‌لنگ می‌شود. در این مرحله، سوپاپ هوا بسته و سوپاپ دود باز می‌شود و دود تولید شده از انفجار از سیلندر تخلیه می‌شود. بعد از اتمام مرحله تخلیه، سوپاپ هوا مجدداً باز می‌شود و مرحله مکش آغاز می‌شود. این چرخه چهار زمانه به ترتیب تکرار می‌شود.
برای اجرای این چرخه به صورت دقیق و بهینه، ECU نیاز به اطلاعات دقیق موقعیت میل‌لنگ دارد. سنسور موقعیت میل‌لنگ (Crankshaft Position Sensor) وظیفه انتقال این اطلاعات به ECU را دارد. این سنسور اطلاعات مربوط به مکان و سرعت دوران میل‌لنگ را به ECU ارائه می‌دهد. با استفاده از این اطلاعات، ECU می‌تواند تایمینگ مناسب برای پاشش سوخت به سیلندرها و سایر تنظیمات مورد نیاز را انجام دهد. سنسور موقعیت میل‌لنگ به عنوان یکی از سنسورهای چندمنظوره، علاوه بر تعیین تایمینگ موتور، میزان دوران میل‌لنگ را نیز محاسبه می‌کند. برای درک بهتر نحوه عملکرد این سنسور و اهمیت اطلاعاتی که به ECU ارائه می‌دهد، می‌توانیم مفصلتر به عملکرد آن پرداخته و اطلاعاتی که از سنسور موقعیت میل‌لنگ به ECU ارسال می‌شود را شرح دهیم.
سنسور موقعیت میل‌لنگ
“سنسور موقعیت میل‌لنگ” (Crankshaft Position Sensor) یکی از حسگرهایی است که اطلاعات حیاتی را برای ECU فراهم می‌کند. این حسگر الکترونیکی موقعیت میل‌لنگ و سرعت چرخش آن را در موتورهای داخلی احتراقی تعیین می‌کند. سامانه مدیریت عملکرد موتور که به ECU وابسته است، با بهره‌گیری از این داده‌ها زمان مناسب برای اسپری سوخت به سیلندرها و سایر تنظیمات ضروری را فراهم می‌کند. سنسور موقعیت میل‌لنگ یکی از حسگرهای چندمنظوره است که به جز ارائه اطلاعات ضروری برای زمان‌بندی موتور، میزان دور موتور را نیز اندازه‌گیری می‌کند. برای درک بهتر اهمیت اطلاعات ارسالی از سنسور موقعیت میل‌لنگ به ECU، می‌توانیم جزئیات این داده‌ها را برای ECU شرح دهیم.
اطلاعات ارسالی سنسور میل‌لنگ به ECU خودرو چیست؟
از مهم‌ترین اطلاعات ارسالی توسط حسگر موقعیت میل‌لنگ، اطلاعات مربوط به موقعیت مکانی و تعداد دورهای میل‌لنگ است. اطلاعاتی که از طریق حسگر موقعیت میل‌لنگ به ECU ارسال می‌شود این امکان را به واحد کنترل الکترونیکی موتور می‌دهد تا بتواند زمان‌بندی مناسبی برای جرقه و اسپری سوخت ایجاد کند.
بنابراین حسگر موقعیت میل‌لنگ به همراه “حسگر موقعیت شافت” برای تنظیم زمان جرقه‌زنی و تایمینگ موتور اطلاعات مورد نیاز را در اختیار واحد کنترل الکترونیکی موتور قرار می‌دهند. برای این‌که ECU موتور بتواند در زمان مناسب فرمان جرقه برای شمع‌ها را صادر کند، نیاز دارد تا از موقعیت مکانی هرکدام از پیستون‌ها اطلاع داشته باشد تا بتواند در زمان مناسب فرمان مربوطه را ارسال کند.
مشکلات ناشی از خرابی ECU موتور چیست؟
با توجه به این‌که واحد کنترل الکترونیکی از طریق حسگرها به اجزای مختلف موتور و خودرو ارتباط دارد و با توجه به این اطلاعات، دستورهایی را به عناصر مختلف ارسال می‌کند، بنابراین خرابی ECU موتور می‌تواند علائم متفاوتی را در بخش‌های گوناگونی از خودرو ایجاد کند. لازم به ذکر است با مشاهده هر یک از این علائم در ابتدا باید مسیر تشخیص خرابی توسط تکنسین مجرب بررسی شود و پس از بررسی‌های انجام شده دلیل مشکل مشخص خواهد شد. بنابراین تنها یکی از علت‌های احتمالی بروز مشکلات زیر می‌تواند از ECU معیوب باشد.
روشن شدن چراغ خطا به دلیل خرابی ECU خودرو چیست؟
در قسمت پشت آمپر یک چراغ نارنجی وجود دارد که به چراغ خطای معروف است. هنگامی که مشکلی در یکی از حسگرها یا اجزای برقی موتور ایجاد می‌شود، این چراغ روشن می‌شود. در برخی موارد این چراغ با تشخیص و رفع موقت خطا مربوطه منجر به خاموش شدن آن می‌شود. اما ممکن است روشن شدن چراغ خطا به دلیل وجود خرابی ECU باشد. بنابراین برای جلوگیری از مشکلات احتمالی همیشه تلاش کنید که پس از روشن شدن این چراغ به‌سرعت به تکنسین مربوطه جهت تشخیص خرابی مراجعه کنید.
عملکرد ناکارآمد موتور ناشی از ECU خودرو چیست؟
عملکرد ناکارآمد موتور یکی از نشانه‌های ECU معیوب است. با توجه به این‌که زمان پاشش سوخت و زمان جرقه را ECU تنظیم می‌کند، بنابراین هر ناتوانی در عملکرد صحیح ECU می‌تواند مشکلاتی را در عملکرد مناسب موتور ایجاد کند. برای مثال ممکن است هنگامی که پدال گاز را فشار می‌دهید خودرو کمترین قدرت را داشته باشد.
در حالت دیگر ممکن است با توجه به عدم ارسال دستور صحیح به کوئل‌ها برای ایجاد جرقه در شمع‌ها خودرو ریپ بزند. بنابراین خرابی ECU می‌تواند دلیلی بر تمامی این مشکلات باشد. البته همانطور که قبلاً نیز اشاره کردیم در ابتدا مواردی همانند شمع‌ها و پمپ‌بنزین را بررسی می‌کنند که باید توسط تکنسین مربوطه انجام شود.
روشن نشدن موتور به دلیل خرابی ECU خودرو چیست؟
هنگامی که خودرو روشن نمی‌شود می‌تواند دلایل متنوعی داشته باشد. برای مثال در ابتدا تکنسین مواردی که ممکن است به دلیل عملکرد نادرست سیستم ضد سرقت خودرو باشد را بررسی می‌کند. در برخی موارد نیز ممکن است از سیستم ایموبیلایزر خودرو باشد. تکنسین مربوطه در ابتدا معمولاً پس از اطمینان از کارکرد صحیح ایموبیلایزر خودرو مسیر سوخت به موتور را بررسی می‌کند تا مطمئن شود سوخت به موتور وارد می‌شود.
بنابراین فیوز و رله پمپ بنزین، سوکت‌های مربوطه و خود پمپ بنزین را بررسی می‌کند. سپس سیستم اسپارک خودرو را بررسی می‌کند تا از وجود برق در سر شمع‌ها اطمینان حاصل کند. تکنسین مربوطه از دستگاه عیب‌یابی برای عیب‌یابی سنسورها و عملگرها استفاده می‌کند تا بتواند علت روشن نشدن موتور را پیدا کند. ای سی یو معیوب می‌تواند از دلایل روشن نشدن موتور باشد. بنابراین با توجه به این‌که مدیریت اسپارک در شمع‌ها و پاشش سوخت را ECU موتور بر عهده دارد، بنابراین یکی از دلایل روشن نشدن موتور می‌تواند خرابی ECU باشد.
افزایش مصرف سوخت به دلیل خرابی ECU خودرو چیست؟
از موارد مهمی که ECU موتور کنترل و مدیریت می‌کند، میزان پاشش سوخت توسط انژکتورها است. ECU با توجه به اطلاعاتی که از سنسورهای مربوطه دریافت می‌کند میزان نسبت هوا به سوخت را به‌طوری تنظیم می‌کند که علاوه بر کارکرد بهینه موتور، موارد مربوط به آلودگی زیست محیطی نیز درنظر گرفته می‌شود. بنابراین ECU معیوب ممکن است نتواند ترکیب مناسبی از هوا و سوخت را برای موتور تأمین کند که این موضوع می‌تواند باعث افزایش مصرف سوخت به‌دلیل خرابی ای سی یو موتور شود.
خاموش شدن موتور به دلیل خرابی ECU چیست؟
از دیگر مشکلاتی که می‌تواند به دلیل خرابی ECU باشد، خاموش شدن ناگهانی موتور است که این حالت بیشتر در زمانی رخ می‌دهد که خودرو در حالت غیر حرکتی است. در این حالت به دلیل خرابی ECU موتور ممکن است ترکیب مناسبی از سوخت و هوا در اختیار موتور قرار نگیرد که این موضوع می‌تواند باعث خاموش شدن ناگهانی موتور شود.
ریپ زدن خودرو به دلیل خرابی ECU چیست؟
در مواردی ممکن است در حین حرکت اتومبیل دچار تکان خوردن یا ریپ زدن شود. این موضوع نیز ممکن است به دلیل عدم ایجاد احتراق مناسب در سیلندرها باعث شود. هر نوع نقص در ترکیب مناسب سوخت و هوا، که توسط ای سی یو کنترل می‌شود، می‌تواند به ریپ زدن خودرو منتج شود.
نحوه عیب‌یابی خودرو با کمک ECU چیست؟
ای سی یو اتومبیل می‌تواند کدهای خطایی که در زمان وقوع مشکلات ذخیره شده‌اند را نگهداری کند. وقتی تکنسین با استفاده از دستگاه عیب‌یابی (دیاگ) تلاش می‌کند مشکل خودرو را تشخیص دهد، کدهای خطا احتمالی که در ECU ذخیره شده است را مطالعه می‌کند. این کدهای خطا به تکنسین کمک می‌کند تا علت مشکل را شناسایی کرده و تعمیرات مرتبط با آن را انجام دهد.
علت خرابی ECU خودرو چیست؟
در ادامه این مقاله به تعدادی از دلایل خرابی ECU می‌پردازیم.
جدا کردن کابل باتری در حالت روشن بودن خودرو
جدا کردن کابل باتری یا برداشتن سرباتری در زمانی که خودرو روشن است می‌تواند به قطعات الکترونیکی حساس داخل خودرو، از جمله ECU، صدمه وارد کند. دینام خودرو مسئول تولید برق خودرو و شارژ باتری است. ولتاژ متوسطی که توسط دینام تولید می‌شود، معمولاً حدود ۱۴ ولت است و در دوره‌های مختلف موتور نوسان می‌کند و ممکن است به حدود ۱۶ ولت هم برسد.
در حالت اتصال کابل باتری، با توجه به این که باتری دارای خاصیت خازنی است، این نوسانات را تحت کنترل خواهد داشت. اما در صورتی که سرباتری را در حالت روشن بخاری خودرو جدا کنیم، نوسانات ولتاژ تولیدی توسط دینام می‌تواند به ECU صدمه وارد کند.
نزدیک کردن کابل سوزن به بدنه
یکی از اشتباهاتی که برای تست برق شمع‌ها استفاده می‌شود، جدا کردن کابل سوزن و نزدیک کردن آن به بدنه به‌منظور ایجاد جرقه جهت تست برق شمع‌ها است. این تست می‌تواند باعث ایجاد نوسانات برق و آسیب به ECU شود.
خرابی به دلیل نفوذ رطوبت به ECU چیست؟
ای سی یو خودرو قطعه‌ای الکترونیکی است که نباید خیس شود. ساخت این قطعه به‌گونه‌ای انجام می‌شود که از ورود رطوبت به آن جلوگیری شود. اما به مرور زمان ممکن است موادی که محفظه ECU را محکم می‌کنند کارآیی خود را از دست بدهند. بنابراین با ورود رطوبت ممکن است اجزای داخلی ECU دچار خوردگی می‌شوند. بنابراین شستشوی اجزای داخلی موتور به‌گونه‌ای که آب بر روی ECU بریزد نیز می‌تواند موجب خرابی ای سی یو شود.
گرفتن باتری کمکی اشتباه
برخی اوقات ممکن است به‌دلیل خالی شدن باتری یا تمام شدن طول عمر باتری خودرو استارت نخورد. در این حالت از باتری کمکی برای روشن کردن خودرو استفاده می‌کنند. در انجام این کار در صورتی که کابل‌های باطری کمکی به اشتباه به باتری خودرو وصل شود، به احتمال زیاد باعث خرابی ECU می‌شود. بنابراین هنگام باتری به باتری کردن دقت لازم را انجام دهید.
آیا خودرو با ECU معیوب کار می‌کند؟
در برخی موارد ممکن است خودرو با ECU معیوب حرکت کند. اما خودرو مشکلات مربوط به خرابی همانند عملکرد ناپایدار، کاهش توان، افزایش مصرف سوخت یا ریپ زدن را خواهد داشت. بنابراین برای جلوگیری از بیشتر شدن مشکل می‌بایست نسبت به برطرف کردن مشکل خرابی ECU اقدام کرد.
ایا ECU معیوب را می‌توان تعمیر کرد؟
با توجه به نوع خرابی در برخی اوقات ECU معیوب توسط تکنسین‌های مجرب قابل تعمیر است و در شرایطی دیگر می‌بایست نسبت به تعویض ECU معیوب اقدام کرد.
جمع‌بندی
در ابتدای این مطلب از مجله ECU را معرفی کردیم و محل قرارگیری آن را در خودرو توضیح دادیم. سپس نحوه کارکرد ECU خودرو را شرح دادیم. انواع ای سی یو در خودرو را بیان کردیم. برای این منظور ECU مربوط به موتور، گیربکس، ترمز ضدقفل و ایربگ را شرح دادیم و اشتراک‌گذاری اطلاعات در شبکه مولتی پلکس را بیان کردیم.
سپس نحوه عملکرد ECU موتور را شرح دادیم و برای درک بهتر این موضوع نحوه عملکرد موتور احتراق داخلی و ضرورت ترکیب مناسب سوخت و هوا و نقش ای سی یو را در آنها توضیح دادیم. مدیریت سوخت خودرو با ECU را بیان کردیم و نقش ای سی یو در جرقه‌زنی را شرح دادیم و ارتباط چهار زمان موتور و ای سی یو را بیان کردیم.
در ادامه این مطلب مشکلات ناشی از خرابی ای سی یو موتور را شرح دادیم. روشن شدن چراغ چک، عملکرد ضعیف موتور، روشن نشدن موتور، افزایش سوخت، خاموش شدن موتور و ریپ زدن خودرو برخی از مشکلاتی هستند که ممکن است به‌دلیل خرابی ای سی یو به‌وجود آیند. بنابراین هر کدام از این مشکلات را شرح دادیم و نحوه عیب‌یابی خودرو با کمک ECU را بیان کردیم. در پایان نیز برخی از دلایل مهم خرابی ای سی یو را توضیح دادیم.
منبع : خودرو ۴۵
