Table of Contents
الکترونیک کار متخصص در زمینه الکترونیک خودرو همراه همیشگی شما
قطعا برای شما به عنوان یک راننده حداقل چند باری پیش آمده که مکانیک به شما گفته باشد ایراد از کامپیوتر خودرو شما است. اگر اطلاعات کمی داشته باشید حتما تصور می‌کنید که کامپیوتر خودرو نیز همانند یک لپ تاپ یا چنین چیزی است. اما در حقیقت کامپیوتر نام عمومی در صنعت خودرو است که به جای واحد کنترل موتور از آن استفاده می‌کنند. کامیپوتر ماشین یا همان ECU ، قطعه‌ای الکترونیکی است که وظیفه کنترل اکثر بخش‌های خودرو را به عهده دارد.
کامپیوتر خودرو یا ECU
قبل از هر چیز باید گفت که کامپیوتر ماشین یا همان ECU مخفف کلمه Engine unit control است. که وظیفه کنترل موتور خودرو را به عهده دارد. اما واقعا چطور می‌شود که یک قطعه کوچک، کنترل اکثر بخش‌های ماشین را به عهده داشته باشد؟
داستان پیدایش ECU به حدود چهل سال پیش باز می‌گردد. البته طرح اولیه آن در دهه ۷۰ میلادی شکل گرفت. به تدریج با پیشرفت تکنولوژی و استفاده هرچه بیشتر قطعات الکتریکی در خودروها نیاز به یک سیستم واحد جهت کنترل همه قطعات الکتریکی بیشتر احساس شد.
از زمانی که خودروهای انژکتوری روانه بازار شدند نیاز به یک برد الکتریکی کنترلی بیشتر و بیشتر احساس شد. از همان زمان بود که سیر تکامل ECU آغاز شد.
ابتدای کار ECU توانایی محاسباتی خیلی بالایی نداشت. البته این به خاطر عدم وجود تکنولوژی خیلی پیشرفته در خودروها بود. به تدریج و با گذشت زمان آپشن‌های بیشتری به خودروها اضافه شدند. عملکرد خودرو پیچیده‌تر شد و به همین ترتیب قرار دادن یک سیستم کنترلی برای هر بخش از خودرو منطقی به نظر نمی‌رسید. از همین جا بود که خودروسازان کمبود یک سیستم جامع کنترلی که همانند مغز انسان عمل کند را احساس کردند. ECU از اوایل سال ۲۰۰۲ تکامل بسیار زیادی پیدا کرد و شبیه به نسخه‌های امروزی شد.
کامپیوتر ماشین از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟
کامپیوتر خودرو همانطور که اشاره کردیم همانند مغز در بدن انسان کار می‌کند. هر انسانی دارای حواس پنجگانه است. این حواس اطلاعات محیطی را از حالت فیزیکی به سیگنال‌هایی تبدیل می‌کنند که مغز قابلیت خواندن آنها را دارد. مغز این سیگنال‌ها را تحلیل کرده و بر اساس آنها دستور‌های مختلفی را صادر می‌کند. به عنوان مثال زمانی که ما دست مان به یک وسیله داغ برخورد می‌کند، پوست‌مان این گرما را تبدیل به سیگنال کرده و روانه مغز می‌کند. سپس مغز تشخیص می‌دهد که این میزان از گرما می‌توان به پوست آسیب وارد کند. از این رو به دست فرمان می‌دهد تا با انقباض عضلات بازو پوست را از این آسیب دور کند.
کامپیوتر خودرو نیز دقیقا همینطور عمل می‌کند. چندین و چند سنسور مختلف در هر خودرویی قرار گرفته. این سنسورها همانند حواس پنجگانه انسان عمل می‌کنند. هر سنسور وظیفه دارد تا اطلاعات خاصی از محیط را دریافت کند. به وصورت کلی هر کامپیوتری را می‌توان از سه بخش تشکیل دهنده در نظر گرفت. بخش اول اطلاعات فیزیکی اندازه‌گیری شده توسط سنسورها را به سیگنال‌های دیجیتال قابل فهم توسط زبان کامپیوتر تبدیل می‌کند. بخش بعدی مسئول پردازش و تحلیل این اطلاعات است. در نهایت هم بخش دیگری این سیگنال‌های دیجیتال را به حالت فیزیکی در می‌آورد و به نوعی دستور لازمه را برای بخش مربوطه صادر می‌نماید.
در پروسه خودرو نیز روند دقیقا به همین ترتیب است. سنسورهای مختلف وضعیت فیزیکی را تشخیص می‌دهند و آن را اندازه‌گیری می‌کنند. سپس سیگنال‌های مربوطه به ECU ارسال می‌شود. ECU نیز بر اساس معیارهای از پیش تعیین شده که توسط انسان کدنویسی شده‌اند سنجش موقعیت را انجام می‌دهند. سپس بر اساس فرمان‌های از پیش تعیین شده دستور انجام عملیات مورد نظر به بخشی خاص فرستاده می‌شود. به این ترتیب هر یک از عملکرد‌های خودرو به وسیله کامپیوتر کنترل می‌شود.
در خودروهای امروزی زمانی که شما بیش از حد فرمان را بچرخانید سنسور نصب شده روی چرخ‌ها عدم تعادل خودرو را تشخیص می‌دهند. به همین دلیل با تنظیم زاویه چرخ‌ها، از انحراف کامل خودرو جلوگیری می‌کنند. همچنین خودرو‌هایی روانه بازار شده‌اند که احتمال بالای تصادف را تشخیص داده و ناگهان ترمز می‌گیرند. بدون وجود ECU هیچ کدام از این آپشن‌ها قابل اجرا نبودند.
سنسورهای متصل به کامپیوتر ماشین
در حال حاضر سنسورهای زیادی بر روی خودروهای روز نصب می‌شوند. اما در این بین، برخی از سنسورها بسیار کاربردی هستند و در تمامی ماشین‌های انژکتوری به چشم می‌خورند. حال قصد داریم تا شما را با برخی از حواس پنجگانه خودروهای انژکتوری آشنا کنیم:
سنسور اکسیژن
سنسور اکسیژن یکی از انواع سنسورهایی است که روی خودروهای انژکتوری نصب می‌شود. این سنسور بر روی مسیر خروجی دود قرار می‌گیرد و وظیفه اندازه‌گیری میزان اکسیژن احتراق نیافته را بر عهده دارد. میزان اکسیژن احتراق نیافته در هر لحظه اندازه‌گیری شده و برای ECU ارسال می‌شود. به این ترتیب ECU با مقایسه این مقادیر و استاندارد‌های از پیش تعیین شده، می‌تواند کیفیت احتراق موتور را بسنجد. اما این تنها یک معیار ۰ و ۱ نیست. بلکه بر اساس میزان اکسیژن سوخته نشده، می‌تواند به دریچه هوا دستور دهد که چه میزان هوا باید وارد محفظه احتراق شود. همچنین می‌تواند با کنترل ولتاژ شمع‌ها یا حتی ورود بنزین به سیلندر‌ها، این میزان را به حد استاندارد برساند.
سنسور دور موتور
سنسور دور موتور همان قطعه‌ای است که در صورت خرابی، ممکن است خودرو بیش از حد گاز بخورد و یا اینکه حتی به سختی روشن شود. سنسور دور موتور میزان چرخش میل لنگ را به خوبی اندازه می‌گیرد و اطلاعات آن را برای ECU اندازه می‌گیرد. کامپیوتر هم این میزان را روی صفحه کیلومتر به نمایش در می‌آورد و همچنین کنترل سایر بخش‌ها را بر این اساس به عهده می‌گیرد.
سنسور مپ
مپ سنسور یا همان سنسور فشار منفی فولد وظیفه اندازه‌گیری میزان فشار ورودی به موتور را بر عهده دارد. بر اساس اطلاعات همین سنسور است که کامپیوتر می‌تواند تصمیم بگیرد که خودرو در چه شرایط جوی و محیطی قرار گرفته. بر فرض مثال، خودرو برای روشن شدن و کارکرد در ارتفاعات کوهستانی که فشار اکسیژن کمتر است، باید احتراق متفاوتی داشته باشد.
سنسور موقعیت دریچه گاز
همانطور که اشاره کردیم، کامپیوتر خودرو باید از همه چیز آگاه باشد. به همین دلیل حتی بر روی دریچه گاز یک سنسور قرار گرفته تا با استفاده از آن درصد باز یا بسته بودن دریچه گاز به ECU مخابره شود. کامپیوتر ماشین نیز بر اساس این اطلاعات، میزان پاشش سوخت را کنترل می‌کند.
سنسور اینرسی یا ضربه
سنسور اینرسی یک سنسور کاملا ایمنی محسوب می‌شود. زمانی که به خودرو ضربه شدیدی وارد شود، سنسور اینرسی این ضربه را حس می‌کند و به کامپیوتر خودرو پیام خطر می‌فرستد. ECU نیز فرمان قطع سوخت رسانی را صادر می‌کند. به همین دلیل است که معمولا خودروها بعد از تصادفات رانندگی شدید، روشن نمی‌شوند. به این طریق احتمال آتش سوزی کاهش پیدا می‌کند.
سنسور دما
دو نوع سنسور مختلف دما در هر خودرویی وجود دارد. یکی از انها مسئول اندازه گیری دمای آب و دیگری مسئول اندازه گیری دمای محیط است. کامپیوتر خودرو با در دست داشتن این اطلاعات قادر است وضعیت فن‌ها، دور موتور و یا همان ساسات کردن خودروهای قدیمی را کنترل کند.
وظیقه ECU چیست؟
کامپیوتر خودرو وظایف بیشماری دارد، اما در اینجا قصد داریم تا چند دسته از آنها را به شما معرفی کنیم.
نشان دادن معایب خودرو
ملموس‌ترین و شاید مهم‌ترین کاربرد کامپیوتر خودرو برای رانندگان، نشان دادن معایب احتمالی خودرو است. زمانی که ECU اطلاعات نادرست و یا مشکل سازی را از سنسورها دریافت کند، بی‌درنگ دستور بررسی موتور یا همان چک انجین را صادر می‌کند. با صدور این دستور، یک چراغ زرد رنگ که معمولا به شکل موتور است که بالای آن نوشته Check وجود دارد، روشن خواهد شد. به این ترتیب راننده می‌تواند متوجه وجود یک مشکل فنی در خودرو شود.
اطلاعات ایراد فنی در کامپیوتر ثبت خواهد شد. همچنین با اتصال یک رایانه یا لپ‌تاپ به ECU، می‌توان به صورت دقیق این مشکل فنی را پیدا کرد. به همین دلیل است که بررسی اطلاعات ECU برای کارشناسی خودرو بسیار حیاتی است. به اتصال رایانه و ECU ، دیاگ گفته می‌شود. دیاگ وسیله‌ای است که زبان ۰ و ۱ کامپیوتر خودرو را به زبان انسانی ترجمه می‌کند.
عملکرد خودرو در موقعیت‌های حساس به کامپیوتر بستگی دارد
باز شدن ایربگ، عملکرد سیستم TCS، عملکرد سیستم زاویه انحراف چرخ‌ها، سیستم ترمز اضطراری، خاموش کردن آتش، تماس با اورژانس و از این قبیل امکانات خودرو تنها و تنها با ECU قابل اجرا هستند. بدون وجود کامپیوتر ماشین، هیچ از این اتفاقات شدنی نبودند.
کنترل سوخت
کنترل سوخت کاملا بر عهده ECU است. به همین دلیل با دستکاری کامپیوتر و تغییر معیارهای مختلف می‌توان کاری کرد که مصرف سوخت بالا رود و شتاب خودرو بیشتر شود که به این کار مپینگ گفته می‌شود. همچنین اگر مصرف سوخت خودروی شما بدون دلیل بالا رفته، حتما باید در کامپیوتر به دنبال دلیل آن بگردید.
کنترل شتاب، سرعت و کات آف
جالب است که بدانید خودروسازان با قرار دادن یک محدوده امن برای دور موتور، از سلامت خودرو محافظت می‌کنند. به این ترتیب زمانی که دور موتور خودرو از حد خاصی بالاتر رود، کامپیوتر دستور فرمان سوخت‌رسانی را صادر می‌کند. با قطع سوخت‌رسانی، خود به خود دور موتور کاهش می‌یابد که به این آستانه، کات آف گفته می‌شود. این یک سیستم محافظتی است اما برخی از افراد برای بالا بردن شتاب خودرو، آستانه کات آف را بالا می‌برند تا کامپیوتر دیرتر دستور قطع سوخت رسانی را صادر کند.
ثبت وضعیت خودرو به واسطه ارتباط با سنسورها
همانطور که اشاره کردیم، ECU تنها یک قطعه الکترونیکی نیست. بلکه همانند یک عنکبوت، تارهای خود را در تمام بخش‌های خودرو پخش کرده است. به این ترتیب وظیفه دارد تا از هر اتفاقی در خودرو آگاه شود و برای آن تدابیر خاصی را در نظر بگیرد.
تحلیل اطلاعات و صدور دستور به بخش‌های مختلف
دسترسی به اطلاعات فیزیکی خودرو و وضعیت محیطی آن تنها کفایت نمی‌کند. ECU موظف است تا این اطلاعات را بر اساس فرمول‌های از پیش تعیین شده تحلیل نمایید و با معیار‌ها و استاندارد‌های مشخص کدنویسی شده بسنجد. پس از آن باید تصمیمی درست اتخاذ کند، تصمیمی که ممکن است به سلامت جانی راننده بستگی داشته باشد. پس کامپیوتر ماشین باید به سرعت و با دقت اطلاعات را تحلیل کرده و دستور لازمه را صادر کند.
جلوگیری از سرقت خودرو
در حال حاضر خودروهای امروزی دارای سیستم ضد سرقت هستند. بر اساس این سیستم، هر سوییچی علاوه بر شکل ظاهری، یک کد دیجیتال نیز دارد. حتی اگر از نظر فیزیکی کپی کلید را فراهم کنید، در صورت عدم تطابق کد داخل سوییچ با کد کامپیوتر ماشین، خودرو روشن نخواهد شد.
چطور ECU در کارشناسی خودرو به ما کمک می‌کند؟
در نهایت باید گفت که ECU همانند یک جعبه سیاه هواپیما تمام اطلاعات را دقیق و موثق ثبت می‌کند. به این ترتیب تنها کافیست که در کارشناسی خودرو ECU را به دستگاه دیاگ متصل کنید تا صندوقچه اصرار خودرو باز شود. هر گونه ایراد در عملکرد خودرو را می‌توانید از ECU برداشت کنید. همچنین در کارشناسی خودرو یکی از بخش‌های مهم دستیابی کارکرد دقیق آن است. شاید بتوان با روش‌های مختلف، میزان مسافت طی شده خودرو را کاهش داد، اما باید بدانید که مقدار دقیق آن در ECU ثبت شده و قابل استناد است.
همچنین باید بدانید که کامپیوتر خودرو یکی از گران قیمت‌ترین قطعات ماشین به حساب می‌آید. از این رو ممکن است مورد هدف سرقت قرار بگیرد. علاوه بر اینکه شما باید با استفاده از قفل‌های مخصوص، در حفظ امنیت این قطعه مهم کوشا باشید باید از تعویض نشدن ECU خودرویی که قصد خرید آن را دارید، اطمینان حاصل کنید. گاهی تعویض ECU و عدم جایگزین نسخه اصلی و کارخانه ممکن است باعث ایجاد مشکلات بسیار زیادی شود. همچنین در کارشناسی خودرو باید توجه داشته باشید که سیم کشی پشت کامپیوتر اصلا دستکاری نشده باشد، زیرا ممکن است باعث بروز مشکلات برقی مختلف در خودرو شود.
به نظر شما در آینده نزدیک کامپیوتر خودرو یا همان ECU چه تغییراتی خواهد داشت؟
یا اینکه چه امکاناتی وجود دارد که از کامیپوتر خودرو انتظار دارید ولی هنوز به امکانات ماشین‌های امروزی اضافه نشده؟
نظرات خود را با ما در میان بگذارید