ecu خودرو چیست و چگونه متوجه خرابی آن شویم؟

در این مقاله از سری مقالات مجله خودرو همراه مکانیک به بررسی ECU خودرو، خرابی آن و راه‌های تشخیص خرابی ECU خواهیم پرداخت. قطعا برای شما نیز پیش آمده است که شاهد روشن شدن چراغ‌هایی در پشت آمپر خودروی خود شده باشید؛ در چنین مواردی وقتی به مکانیک مراجعه کنید، در ابتدا ecu ماشین را چک می‌کند.

ecu چیست و چه وظایفی بر عهده دارد؟ آیا امکان خرابی آن وجود دارد؟ چگونه متوجه خرابی آن شویم؟ آیا قطعه‌ای تعمیرپذیر است یا باید تعویض شود؟ با مجله همراه مکانیک همراه باشید تا اندکی بیشتر با این قطعه آشنا شوید.

ecu خودرو چیست و چگونه متوجه خرابی آن شویم؟ — نمونه از یک ECU

Ecu چیست؟

با پیشرفت تکنولوژی در تمامی صنایع کنترلرهای مکانیکی کم‌کم جای خود را به کنترلرهای الکترونیکی داده‌اند. این تکنولوژی‌ها در صنعت خودروسازی و در داخل خودروها نیز خود را به نمایش گذاشته‌اند؛ به‌طوری‌که روزبه‌روز بر تعداد این کنترلرها و ریزپردازنده‌ها در داخل خودروها افزوده می‌شود. کنترل این ریزپردازنده‌ها توسط مغز متفکر خودرو یعنی (ECU (Electronic Control Unit انجام می‌پذیرد.

مطالعه مقالات زیر را از دست ندهید

تعویض پلاک خودرو

راهنمای خرید دست دوم

خلافی خودرو

Ecu که تحت عنوان کامپیوتر خودرو نیز شناخته می‌شود، همانند کامپیوترهای شخصی یا لب‌تاپ‌ها نبوده و در ورودی و خروجی تفاوت‌هایی دارند. ورودی‌های این کامپیوتر سنسورهایی هستند که سرتاسر خودرو نصب شده‌اند و خروجی‌های آن نیز دستورهایی جهت چراغ‌ها یا سایر پردازنده‌ها هستند.

تاریخچه ecu

آلودگی‌های زیست‌محیطی یکی از مهم‌ترین مشکلات بشری بوده و البته کماکان نیز این مشکل وجود دارد و روزبه‌روز بر وخامت آن نیز افزوده می‌شود. در اواسط قرن 21 آلودگی‌های زیست محیطی باعث شد تا ایالت متحده آمریکا برنامه‌ای تحت عنوان هوای پاک را جهت کاهش آلایندگی‌های زیست‌محیطی تدوین کند. این برنامه کمپانی‌های خودروسازی را وادار به استفاده هر چه بیشتر از کنترلرهای الکترونیکی جهت افزایش بازدهی احتراق سوخت کرد.

واضح است که افزایش کارآیی سوخت به معنای کاهش آلایندگی‌های زیست‌محیطی خواهد بود. در اولین گام کمپانی‌های خودروسازی به‌سراغ کنترل احتراق و انفجار در سیلندرها رفتند و تجهیزی تحت عنوان Engine Control Unit را طراحی کردند. از همین‌رو برخی افراد ecu را همان Engine Control Unit می‌دانند در حالی که ecu‌های امروزی پا را فراتر گذاشته و صرفا خود را به کنترل موتور محدود نکرده‌اند.

شبکه ناحیه‌ای کنترلر

روزبه‌روز بر تعداد آپشن‌های خودروها افزوده می‎شود و اتفاقا در برخی مواقع پرچم‌داران کمپانی‌های مختلف فقط در چند آپشن جزئی با همدیگر فرق دارند. افزایش این آپشن بر تعداد ریزپردازنده‌ها و کنترلرها می‌افزاید و علاوه‌بر پیچیدگی‌های فنی، سیم‌کشی‌های آن‌ها نیز سخت‌تر خواهد بود. به‌همین منظور و جهت کاهش این پیچیدگی‌ها رابرت بوش شبکه ناحیه‌ای کنترلر (Controller Area Network) را طراحی و معرفی کرد.

در این پروتکل از یک اینترفیس دو سیمه استفاده می‌شود که هم تعداد ماژول‌های تحت کنترل را افزایش داده و هم مقدار سیم‌کشی را کاهش می‌دهد. در این سیستم به‌جای آن‌که سیگنال‌ها توسط یک سیم هدایت شوند، بر روی شبکه دو سیمه تسهیم می‌شوند. شکل زیر نمونه‌ای از این شبکه را برای یک خودرو نمایش می‌دهد.

هر کدام از باکس‌ها نمایانگر ماژول خاصی است که اغلب آن‌ها نیز برای شما شناخته ‌شده‌اند و شاید هم‌اکنون بر روی خودروی شما نیز وجود دارد. به‌عنوان مثال GPS جهت سیستم موقعیت‌یاب، ABS جهت ترمزهای ضدقفل، ACM جهت ماژول تهویه هوا و… مورد استفاده قرار می‌گیرند. پروتکل ذکر شده سرعت انتقال داده‌ها را تا 500 کیلوبیت در هر ثانیه رسانده است.

اجزای ECU

با وجود ظاهر کوچک، ECU از اجزای بسیار زیادی تشکیل شده است. مهم‌ترین اجزای تشکیل‌دهنده ECU عبارتند از:

مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال (A to D): این مبدل‌ها، خروجی‌های سنسورهایی نظیر سنسور اکسیژن را می‌خوانند. خروجی سنسور اکسیژن، اختلاف پتانسیل آنالوگی بین 0 تا 1.1 ولت است. ریزپردارنده این سیگنال آنالوگ را تبدیل به سیگنال دیجیتال کرده که حاصل کار یک عدد 10 بیتی خواهد بود.

خروجی‌های دیجیتال High Level: در بسیاری از خودروهای مدرن، ECU وظیفه ارسال دستور جرقه‌زنی، باز و بسته کردن مسیر تزریق سوخت و همچنین روشن و خاموش کردن فن خنک‌کننده را بر عهده دارد. تمامی این کارها نیازمند خروجی‌های دیجیتال است که باید توسط ECU فراهم شود.

مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ (D to A): گاهی جهت تحریک و کنترل برخی اجزای موتور نیاز به سیگنال‌های آنالوگ است. از آنجا که ریزپرازنده‌ها به‌صورت دیجیتالی هستند، نیاز به مبدل‌های D to A وجود دارد.

کاندیشنر سیگنال (Signal Conditioner): برخی اوقات بر روی ورودی‌ها و خروجی‌های ECU باید تغییراتی انجام گیرد تا تطابق لازم با شرایط سیستم را داشته باشد. به‌عنوان مثال مبدل A to D، خروجی سنسور اکسیژن را می‌خواند که ممکن است تنظیمات آن بر روی 0 تا 5 ولت باشد در حالی‌که خروجی سنسور اکسیژن بین 0 تا 1.1 ولت است. کاندیشنرها مداراتی هستند که جهت تنظیم سطح سیگنال ورودی و خروجی به‌کار برده می‌شوند.

چیپ‌های ارتباطی: همان‌طور که از نام آن مشخص است، ارتباطات بین ورودی‌ها و‌ خروجی‌ها از طریق این چیپ‌ها برقرار می‎‌شود. پروتکل ارتباطی بین چیپ‌ها نیز همان سیستم CAN است که پیش‌تر به آن اشاره کرده‌ایم.

خروجی‌های ECU

برخی از خروجی‌های ECU بر روی پشت آمپر و به‌واسطه روشن شدن برخی چراغ‌ها قابل ملاحظه است. روشن شدن این چراغ‌ها به احتمال زیاد حاکی از آن است که سیستمی در خودرو دچار مشکل شده‌است. به‌عنوان مثال شاید ساده‌ترین این موارد، چراغ‌های مربوط به درب‌ها باشد که در صورت باز بودن چراغ‌ها، روشن می‌شود. برخی از خروجی‌ها نیز به این سادگی‌ها قابل مشاهده نیست و درواقع ورودی یکی دیگر از سیستم‌های خودرو است.

خرابی و خطای ECU

همان‌طور که در متن بالا اشاره شد، برخی خروجی‌های ECU به وضوح قابل مشاهده هستند؛ مانند چراغ‌هایی که در پشت آمپر گاهی روشن می‌شوند، اما احتمالا برای شما هم پیش آمده است که به‌عنوان مثال درب را کاملا بسته‌اید و با این حال چراغ مربوط به درب‌ها خاموش نشده است.

این موارد می‌تواند نشانه خطا در ECU یا در مکانیزمی باشد که وضعیت درب را به ECU منتقل می‌کند. تشخیص این امر که این خطا ناشی از کدام‌یک از موارد پیش‌گفته است به این سادگی‌ها نبوده و باید به یک کارشناس ماهر و باتجربه مراجعه کنید.

رفع خطای ECU

بسیاری از خطاهای ECU با تنظیم مجدد آن برطرف می‌شوند که این کار از طریق دستگاهی تحت عنوان دیاگ صورت می‌گیرد. برای دسترسی به ECU پورت‌هایی تحت عنوان ODB) On- Board- Diagnostic) وجود دارد که عمدتا نیز در زیر فرمان قرار دارند. با استفاده از این پورت و دیاگ، می‌توانید به ECU دسترسی داشته و در صورت نیاز آن‌را بازنشانی کرده و خطاهای موجود را حذف کنید. لازم به ذکر است که این امر نیاز به دانش و تجربه تخصصی دارد.