ECU چیست – هر آنچه باید درباره ای سی یو خودرو بدانید

با پیشرفت تکنولوژی این امکان برای خودروهای امروزی ایجاد شده است تا با استفاده از واحدهای کنترل‌کننده الکترونیکی به نام ECU بتوانند مدیریت بهتری بر روی قسمت‌های مختلف خودرو داشته باشند. اما ECU چیست و چه کاری در خودرو انجام می‌دهد. عملکرد قسمت‌های مختلف خودرو و شرایط آنها از طریق سنسورهایی به اطلاع ای سی یو می‌رسد. ECU با توجه به این اطلاعات، به بخش‌های مربوطه فرمان‌های موردنیاز را ارسال می‌کند. از عنوان ECU معمولا برای ای سی یو موتور استفاده می‌شود ولی در خودرو از انواع ECU در قسمت‌های مختلف استفاده می‌شود. در این مطلب از مجله فرادرس با نحوه عملکرد ای سی یو در موتور و برخی از اجزای دیگر خودرو آشنا می‌شوید.

ECU خودرو چیست؟

ECU کوتاه شده عبارت «واحد کنترل الکترونیکی» (Electronic Control Unit) است، بنابراین می‌تواند برای تمامی واحدهای الکترونیکی کنترل‌کننده اجزای داخلی خودرو همانند موتور و گیربکس به‌کار گرفته شود. در صنعت اتومبیل از کلمه ECU اغلب به‌عنوان واحد کنترل الکترونیکی موتور استفاده می‌شود. بنابراین در این مطلب در ابتدا ای سی یوی موتور را به‌طور مبسوط توضیح می‌دهیم و سپس توضیحاتی درباره به‌کارگیری ECU در قسمت‌های دیگر خودرو ارائه می‌دهیم.

ای سی یو در کجای خودرو قرار دارد؟

محل قرار گرفتن ای سی یو در خودرو به شرکت سازنده و مدل خودرو بستگی دارد و می‌تواند در محفظه موتور برای مثال جایی در کنار جعبه فیوزها در محفظه‌ای پلاستیکی باشد یا در مکان‌های مختلفی از قسمت جلوی اتاق قرار داده شود.

پیش از ادامه مطلب باید اشاره کنیم اگر می‌خواهید آشنایی بهتر و بیشتری با مباحث آموزشی مربوط به برق خودرو داشته باشید، می‌توانید از مجموعه آموزش برق خودرو  مقدماتی تا پیشرفته فرادرس استفاده کنید.

ECU خودرو چگونه کار می‌کند؟

ای سی یو را می‌توان نوعی مغز خودرو در نظر گرفت. همان‌طور که می‌دانیم اطلاعات مختلف از طریق حواس و سیستم عصبی به مغز انسان می‌رسد و با توجه به این اطلاعات فرمان‌هایی نیز به قسمت‌های مختلف بدن ارسال می‌شود. عملکرد ECU خودرو نیز به همین ترتیب است.

اجزایی به‌نام سنسور در قسمت‌های مختلف خودرو نصب شده‌اند که اطلاعات موردنیاز را در اختیار ECU خودرو قرار می‌دهند. ای سی یو پس از دریافت و پردازش این اطلاعات، فرمان‌های مربوطه را به قسمت‌هایی به‌نام عملگرها ارسال می‌کند. عملگرها نیز قطعاتی برقی هستند که با فرمان ای سی یو وظیفه خاصی را انجام می‌دهند. بنابراین درصورتی که بخواهیم عملکرد ای سی یو را در خودرو توضیح دهیم می‌توانیم آن را در قالب سه سوال زیر مطرح کنیم.

• ورودی اطلاعات به ECU چیست.
• پردازش اطلاعات در ECU چیست.
• فرمان خروجی از ECU چیست.

ورودی اطلاعات ECU چیست؟

اولین موردی که در نحوه عملکرد ای سی یو مطرح می‌شود، دریافت اطلاعات از سنسورهای خودرو است. این اطلاعات از سنسورهایی همانند دما و فشار که در قسمت‌های مختلف موتور نصب شده‌اند، در اختیار ای سی یو قرار می‌گیرند. برای مثال سنسور موقعیت پدال گاز و سنسور دمای هوای ورودی به موتور از سنسورهایی هستند که اطلاعات موردنیاز را از قسمت مربوطه به ای سی یو منتقل می‌کنند.

پردازش اطلاعات در ECU چیست؟

پس از این‌که اطلاعات لازم از طریق سنسورهای خودرو به ای سی یو رسید، این واحد با توجه به برنامه‌ و نرم‌افزاری که داخل آن قرار دارد، نسبت به مشخص کردن فرمان‌های 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 قطعاتی به‌نام «عملگر» (Actuator) آماده و ارسال می‌کند.

فرمان خروجی ECU چیست؟

پس از این‌که ECU بر روی اطلاعات دریافتی پردازش‌های موردنیاز را انجام داد، سیگنال‌های لازم را برای عملگرهای مربوطه ارسال می‌کند. برای مثال دریچه گاز برقی نمونه‌ای از عملگرها است که مطابق با سیگنال‌هایی که از ECU دریافت می‌کند، مطابق با میزان فشار پدال گاز و شرایط کاری موتور می‌تواند در مقادیر مختلفی باز یا بسته شود. در مثالی دیگر می‌توان به فن خنک‌کن رادیاتور موتور اشاره کرد که با توجه به سیگنالی که از ای سی یو موتور دریافت می‌کند می‌تواند در دورهای تند و کند کار کند.

انواع ECU در خودرو چیست؟

با افزایش استفاده از قطعات الکترونیکی در خودرو و مدرن شدن اتومبیل‌ها، برای هر بخش از خودرو واحدی برای کنترل قطعات الکترونیکی مربوطه درنظر گرفته شده است. همان‌طور که پیشٰ‌تر توضیح دادیم ECU کوتاه شده عبارت واحد کنترل الکترونیکی است. بنابراین یونیت‌ها یا مدول‌هایی که برای کنترل قطعات الکترونیکی در بخش‌های تخصصی خودرو همانند موتور، گیربکس‌های اتوماتیک و سیستم ترمز ضدقفل استفاده می‌شوند نیز به‌عنوان ECU برای قسمت مربوطه شناخته می‌شوند که در ادامه با آنها آشنا می‌شویم.

ECU موتور چیست؟

ECU موتور یونیتی 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 مخابره می‌شود تصمیم‌هایی مناسب توسط ECU موتور برای کنترل نحوه عملکرد اجزای داخلی موتور همانند سیستم جرقه‌زنی و سوخت‌‌رسانی اتخاذ شود. با به‌کارگیری تکنولوژی‌های نوین در خودروهای امروزی یونیت‌های کنترل‌کننده دیگری نیز برای مدیریت و تنظیم کارکرد در قسمت‌های دیگر خودرو به‌کار گرفته می‌شوند که در ادامه به برخی از مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم.

ECU گیربکس چیست؟

ECU گیربکس اتوماتیک که به آن TCM نیز می‌گویند، واحدی الکترونیکی است که کنترل قسمت‌های مختلف در گیربکس‌های اتوماتیک را برعهده دارد. در اتومبیل‌هایی 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 خبری از کلاچ و تعویض دنده نیست. 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 قطعات برقی در قسمت‌های مختلف خودرو همانند گیربکس‌های اتوماتیک این امکان به‌وجود آمده تا عملکردهای این قطعات و بخش‌ها 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 همانند سنسور سرعت و سنسور دریچه گاز دریافت می‌کند. سپس با توجه به این اطلاعات فرمان‌های لازم را به گیربکس می‌دهد.

BCM چیست؟

BCM یونیتی الکترونیکی است که عملکرد برخی از قطعات برقی خودرو همانند شیشه بالابر برقی و قفل درهای خودرو را کنترل می‌کند. با توجه به اطلاعاتی که BCM از سنسورهای مربوطه دریافت می‌کند، عملکرد این قطعات برقی را کنترل می‌کند. BCM ممکن است برای کنترل مواردی نظیر ورود بدون کلید به خودرو یا روشن کردن خودرو از راه دور نیز استفاده شود. با استفاده از BCM این امکان برای تکنیسین‌های خودرو فراهم شده است تا بتوانند با متصل کردن دستگاه عیب‌یاب به خودرو قطعات 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 متعادل 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.

ECU ایربگ چیست؟

ECU ایربگ 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

افزایش سنسورها و قطعات برقی در خودروهای امروزی باعث شده است تا طراحان شبکه‌های مالتی پلکس 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 بتواند 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 پاشش سوخت انژکتورها و زمان جرقه‌زنی 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 پاشش انژکتورها و زمان جرقه‌زنی 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 پاشش سوخت و زمان جرقه‌زنی 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

محفظه‌ای 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 محفظه‌ای را تشکیل می‌دهند که پیستون داخل آن می‌تواند حرکت کند و به آن محفظه 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

اما سوالی که مطرح می‌شود این است که ترکیب سوخت و هوا چگونه وارد محفظه احتراق موتور می‌شود. برای این‌که بتوانیم در زمان معینی ترکیب مناسبی از سوخت و هوا را برای انجام 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 کاربراتور ترکیب و به داخل محفظه احتراق هدایت می‌شد. اما برای افزایش راندمان و بهینه‌کردن 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 سویی 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 کاربراتور استفاده می‌کردند. کاربراتورها 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 دریچه 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؟

هنگامی که راننده پدال گاز را فشار می‌دهد، دریچه گاز بیشتر باز می‌شود و هوای بیشتری به داخل موتور هدایت می‌شود. این تغییری است که در شرایط کارکرد موتور ایجاد می‌شود، بنابراین ECU موتور می‌بایست پس از دریافت اطلاعات این تغییرات، به عملگرهای مربوطه فرمان مناسبی را ارسال کند.

با فشردن پدال گاز، ECU موتور از طریق سنسور حجم هوای ورودی به موتور، از میزان جریان هوای ورودی به موتور آگاه می‌شود. بنابراین ECU می‌تواند با فرمان مناسبی به انژکتورها، میزان پاشش سوخت به داخل محفظه احتراق را متناسب با جریان هوای ورودی تغییر دهد. با این کار نسبت هوا به سوخت در محفظه احتراق با توجه به تغییرات انجام شده دوباره تنظیم می‌شود.

نیاز به ترکیب سوخت غنی‌تر

در زمانی که راننده پدال گاز را فشار می‌دهد، لازم است تا ECU ترکیب سوخت غنی‌تری را برای احتراق آماده کند تا انرژی حاصل از احتراق بتواند قدرت مورد نیاز راننده را تامین کند. در حالتی که پدال گاز فشرده می‌شود، به ترکیب سوخت غنی‌تری نسبت به زمان حرکت با سرعت ثابت نیاز است. بنابراین با توجه به اطلاعات دریافتی از سنسورهای مربوطه، ECU موتور فرمان‌های لازم را به عملگرهایی همانند انژکتور‌ها ارسال می‌کند تا با تغییراتی که در مقدار پاشش سوخت ایجاد می‌کند، بتواند قدرت لازم را برای شرایط جدید تامین کند.

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 به‌عنوان قطعه‌ای که مدیریت نحوه کارکرد موتور را انجام می‌دهد، نیاز دارد تا موقعیت هرکدام از سیلندرها را بداند. در موتورهای چهارزمانه همان‌طور که از نام آنها می‌توان متوجه شد، برای کارکرد موتور چهار زمان وجود دارد که عبارتند از مکش، تراکم، کار و تخلیه.

همان‌طور که پیش‌تر توضیح دادیم سیلندر و پیستون محفظه احتراق را تشکیل می‌دهند که این محفظه دارای سوپاپ‌های ورودی و خروجی هوا، شمع و انژکتور است. یکی از راه‌هایی که می‌توانیم از انفجار ترکیب سوخت و هوا در محفظه احتراق کار تولید کنیم، طراحی موتورهای چهار زمانه است که این امکان را به ما می‌دهد تا نیروی شیمیایی حاصل از سوخت در محفظه احتراق را به نیروی دورانی تبدیل کنیم. ECU موتور برای این‌که بتواند در زمان مناسب فرمان پاشش سوخت را به انژکتورها بدهد باید موقعیت هر سیلند را شناسایی کند.

• مرحله مکش: در این مرحله سوپاپ هوا باز و سوپاپ دود بسته است و پیستون در سیلندر به سمت پایین حرکت می‌کند 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: مقداری قبل از اتمام مرحله تراکم شمع جرقه می‌زند و مرحله کار شروع می‌شود. در این مرحله هر دو سوپاپ هوا و دود بسته هستند و با انفجار مخلوط هوا و سوخت پیستون به سمت پایین رانده می‌شود و نیروی این رانش باعث چرخش میل‌لنگ می‌شود.
• مرحله تخلیه: بعد از این‌که نیروی حاصل از انفجار، پیستون را به سمت پایین می‌راند، مومنتوم حاصل از این کار باعث چرخش میل‌لنگ می‌شود که چرخش میل‌لنگ نیز به نوبه خود باعث حرکت پیستون‌های دیگر می‌شود. در این مرحله سوپاپ هوا بسته و سوپاپ دود یا تخلیه باز می‌شود و با حرکت پیستون به سمت بالا، دود ناشی از انفجار از سیلندر تخلیه می‌شود. پس از این مرحله با بسته شدن سوپاپ دود و باز شدن سوپاپ هوا مرحله مکش شروع می‌شود و این سیکل چهار زمانه تکرار می‌شود.

سنسور موقعیت میل‌لنگ

«سنسور موقعیت میل‌لنگ» (Crankshaft Position Sensor) یکی از سنسورهایی است که اطلاعات مهمی را در اختیار ECU قرار می‌دهد. سنسور موقعیت میل‌لنگ قطعه‌ای الکترونیکی است که موقعیت میل‌لنگ و سرعت چرخش میل‌لنگ را در موتورهای احتراق داخلی مشخص می‌کند. سیستم مدیریت کارکرد موتور که برعهده ای سی یو موتور است، با استفاده از این اطلاعات زمان مناسب برای پاشش سوخت به سیلندرها و دیگر تنظیمات لازم را انجام می‌دهد. سنسور موقعیت میل‌لنگ یکی از سنسورهای چندمنظوره است که علاوه بر قراردادن اطلاعات لازم برای تایمینگ موتور، میزان دور موتور را نیز محاسبه می‌کند. برای این‌که درک بهتری از میزان اهمیت اطلاعات دریافتی از سنسور موقعیت میل‌لنگ به ECU به‌دست آورید، بهتر است اطلاعات ارسالی از سنسور میل‌لنگ به ای سی یو را شرح دهیم.

اطلاعات ارسالی سنسور میل‌لنگ به ECU خودرو چیست؟

از مهم‌ترین اطلاعات ارسالی توسط سنسور موقعیت میل‌لنگ، اطلاعات مربوط به موقعیت قرارگیری میل‌لنگ و تعداد دورهای میل‌لنگ است. اطلاعاتی که از طریق سنسور موقعیت میل‌لنگ برای ECU ارسال می‌شود این امکان را به ای سی یوی موتور می‌دهد تا بتواند زمان‌بندی مناسبی برای جرقه و پاشش سوخت ایجاد کند.

بنابراین سنسور موقعیت میل‌لنگ به همراه «سنسور موقعیت میل‌بادامک» (Camshaft Position Sensors) برای تنظیم زمان جرقه‌زنی و تایمینگ موتور اطلاعات مورد نیاز را در اختیار ای سی یو موتور قرار می‌دهند. برای این‌که ECU موتور بتواند در زمان مناسب فرمان جرقه برای شمع‌ها را صادر کند، نیاز دارد تا از موقعیت قرارگیری هرکدام از پیستون‌ها اطلاع داشته باشد تا بتواند در زمان مناسب به سیستم جرقه‌زنی فرمان بدهد.

مشکلات ناشی از خرابی ECU موتور چیست؟

با توجه به این‌که ECU از طریق سنسورها به قسمت‌های مختلف موتور و خودرو ارتباط دارد و با توجه به این اطلاعات، فرمان‌هایی را به عملگرها ارسال می‌کند، بنابراین خرابی ECU موتور می‌تواند علائم متنوعی را در قسمت‌های مختلفی از خودرو ایجاد کند. لازم به ذکر است با مشاهده هر کدام از این علائم در ابتدا باید مسیر عیب‌یابی توسط تکنسین مجرب بررسی شود و پس از بررسی‌های به‌عمل آمده دلیل مشکل شناسایی خواهد شد. بنابراین تنها یکی از علل به‌وجود آمدن مشکلات زیر می‌تواند از ECU معیوب باشد.

روشن شدن چراغ چک به دلیل خرابی ECU خودرو چیست؟

در قسمت پشت آمپر چراغی نارنجی رنگ وجود دارد که به چراغ چک معروف است. هنگامی که مشکلی در یکی از سنسورها یا قطعات برقی موتور ایجاد شود این چراغ روشن می‌شود. در برخی موارد این چراغ با دیاگ زدن و پاک کردن خطای موقت مربوطه برطرف می‌شود. اما ممکن است روشن شدن چراغ چک به‌دلیل وجود خرابی ECU باشد. بنابراین برای جلوگیری از مشکلات احتمالی همواره سعی کنید پس از روشن شدن این چراغ هرچه سریع‌تر به تکنسین مربوطه جهت عیب‌‌یابی مراجعه کنید.

عملکرد ضعیف موتور ناشی از ECU خودرو چیست؟

عملکرد ضعیف موتور یکی از نشانه‌های ECU معیوب است. با توجه به این‌که زمان پاشش سوخت و زمان جرقه را ECU تعیین می‌کند، بنابراین هرگونه عدم کارکرد درست ECU می‌تواند مشکلاتی را در عملکرد مناسب موتور ایجاد کند. برای مثال ممکن است زمانی که پدال گاز را فشار می‌دهید خودرو قدرت لازم را نداشته باشد.

در حالتی دیگر ممکن است با توجه به عدم ارسال فرمان درست به کوئل‌ها برای ایجاد جرقه در شمع‌ها خودرو ریپ بزند. بنابراین خرابی ECU می‌تواند دلیلی بر تمامی این مشکلات باشد. البته همان‌طور که قبلا 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؟

زمانی که خودرو روشن نمی‌شود می‌تواند دلایل گوناگونی داشته باشد. برای مثال در ابتدا تکنسین مواردی که ممکن است به دلیل عملکرد بد دزدگیر خودرو باشد را بررسی می‌کند. در برخی موارد نیز ممکن است از سیسیتم ایموبلایزر خودرو باشد. تکنسین مربوطه در ابتدا معمولا پس از اطمینان از کارکرد صحیح ایموبلایزر 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 جرقه‌زنی خودرو را بررسی می‌کند تا از وجود برق سر شمع‌ها اطمینان حاصل کند. تکنسین مربوطه از دستگاه دیاگ 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 جرقه 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 به‌گونه‌ای تنظیم می‌کند که علاوه بر کارکرد بهینه موتور، موارد مربوط به آلایندگی 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 روی می‌دهد که خودرو در حالت درجا کار می‌کند. 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 می‌تواند به دلیل خرابی ای سی یو باشد. با توجه به این‌که ریپ زدن به دلیل عدم وجود احتراق مناسب در سیلندر روی می‌دهد، بنابراین هرگونه نارسایی در میزان ترکیب سوخت یا هوا که به‌وسیله ای سی یو تنظیم می‌شود، می‌تواند باعث ریپ زدن در خودرو شود.

نحوه عیب‌یابی خودرو با کمک ECU چیست؟

ای سی یو اتومبیل می‌تواند کدهای خطایی که به‌وجود می‌آید را در خود ذخیره کند و زمانی که تکنسین با استفاده از دستگاه دیاگ نسبت به عیب‌یابی اقدام می‌کند، کد خطای مربوطه را نشان دهد. بنابراین هنگامی که خودرو دچار مشکل می‌شود، تکنسین مربوطه در ابتدا نیاز دارد تا با استفاده از دستگاه دیاگ کدهای خطای احتمالی که در ECU ذخیره شده است را شناسایی و با توجه به این کدهای خطا نسبت به رفع عیب مربوطه اقدام کند.

علت خرابی ECU خودرو چیست؟

در ادامه این مطلب به برخی از دلایل خرابی ECU می‌پردازیم.

جدا کردن کابل باتری در خودرو روشن

جدا کردن کابل باتری یا برداشتن سرباتری در زمانی که خودرو روشن است می‌تواند باعث آسیب به قطعات الکترونیکی حساس داخل خودرو همانند ECU شود. دینام خودرو وظیفه تولید برق خودرو و شارژ باتری را برعهده دارد. ولتاژ متوسطی که توسط دینام تولید می‌شود در حدود ۱۴ ولت است. این ولتاژ در دورهای مختلف موتور دارای نوسان است و می‌تواند در دورهای بالا به ۱۶ ولت نیز برسد.

در حالت وصل بودن کابل باطری، با توجه به این‌که باطری خاصیت خازنی دارد، جلوی این نوسانات را می‌گیرد. اما در صورتی که سرباتری را در موتور روشن جدا کنیم، نوسانات ولتاژی تولید شده توسط دینام می‌تواند به ECU آسیب وارد کند.

نزدیک کردن وایر شمع به بدنه

یکی از موارد اشتباهی که برای بررسی آمدن برق سر شمع‌ها استفاده می‌شود، درآوردن وایر شمع‌ و نزدیک کردن آن به بدنه برای ایجاد جرقه جهت بررسی آمدن برق سر شمع‌ها است. این تست می‌تواند باعث ایجاد نوسانات برق و آسیب به ECU شود.

خرابی به دلیل نفوذ رطوبت به ECU چیست؟

ECU 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 کردن 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 عدم کارکرد بهینه، کاهش قدرت، 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 فرادرس 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.