ایسیو به صورت مخفف ECU (Electronic Control Unit) ، دستگاهی است که تمامی ویژگی‌های الکترونیکی خودرو را کنترل می‌کند.
ایسیو به معنای واحد کنترل الکترونیکی (ECU) بوده و به زبان ساده یک دستگاه کوچک در بدنه خودرو است که وظیفه کنترل یک عملکردی خاص را بر عهده دارد.
وظیفه کنترلی ممکن است از تزریق سوخت گرفته تا حفظ دمای کامل کابین خودرو تا کنترل ترمز و تعلیق را شامل شود.
ECUهای خودرو به همراه الگوریتم‌های پردازش تصویر، سنسورها و دوربین از تعدادی سیستم کمک راننده پیشرفته، مانند کروز کنترل تطبیقی، تشخیص خواب آلودگی راننده، هشدار خروج از خط، هشدار برخورد رو به جلو، تشخیص عابر پیاده و… پشتیبانی می‌کنند.
نحوه پیاده سازی این الگوریتم ها توسط نرم افزار متلب است و یکی از کاربردهای نرم افزار متلب برای سیستم های کنترل خودروها مثل ایسیو می باشد.
برخی از خودروها دارای چندین ECU هستند که ویژگی‌های مختلف را کنترل می‌کند، در حالی که برخی از خودروها دارای یک ECU هستند که همه چیز را کنترل می‌کند.
وسایل نقلیه‌ای که دارای چندین ایسیو هستند، بر اساس وظایفی که انجام می‌دهند تقسیم‌بندی می‌شوند که در ادامه مقاله به همه موارد پرداخته می‌شوند.
تاریخچه ایسیو (ECU) چیست؟
وقتی می‌گوییم هر عملی که در داخل خودرو انجام می‌شود از داخل واحد کنترل الکترونیکی به عنوان مغز متفکر خودرو عبور می‌کند به معنی کامپیوتری شدن خودروها می‌باشد.
واحد کنترل الکترونیکی اصلی، اصلی‌ترین و مهم‌ترین ایسیو در خودرو است که از شتاب خودرو و تجهیزات جانبی مختلف سیستم‌های کنترلی را مدیریت می‌کند.
معرفی ECUها برای غلبه بر محدودیت مکانیکی که هر موتور احتراق داخلی داشت ضروری بود. در واقع، مشخص شد که موتورهای احتراق داخلی محدودیت‌هایی برای بهینه‌سازی و بهبود دارند. برای غلبه بر این محدودیت، واحد کنترل الکترونیکی معرفی شد.
اولین ECUها یک پیوند مکانیکی بین پدال گاز و ورودی سوخت به موتور داشتند. به این ترتیب آنها فقط مقدار سوختی که در هر سیلندر تزریق می‌شد را کنترل می‌کردند.
خلاصه این که، عصر الکترونیک با اختراع دستگاه‌های نیمه‌رسانا، ماسفت‌ها آغاز شد و به سیستم‌های پیچیده‌تری مانند واحد کنترل الکترونیک تبدیل شد. حدود سال 1978 بود که جنرال موتورز اولین سیستم الکترونیکی را در یک خودرو معرفی کرد.
در دهه 1980 شاهد ظهور سیستم‌های تزریق سوخت بودیم. به همین دلیل کنترل احتراق موتورها به واحدهای کنترل محول شد. به این ترتیب، بهبود قابل توجهی در عملکرد خودرو در مصرف سوخت کمتر و خرابی‌های مکانیکی مشاهده شد.
موتورهای دیزلی در اوایل دهه نود (1990) دارای ایسیو شدند. موتورهای دیزل، اگرچه از نظر مفهومی ممکن است شبیه موتور بنزینی به نظر برسد، اما حالت احتراق سوخت متفاوتی دارند. در واقع موتور دیزل به دلیل اشتعال‌پذیری کم سوخت دیزلی، احتراقی دارد که با افزایش فشار داخل محفظه احتراق ایجاد می‌شود که ایسیوها این مورد را راحت‌تر کردند.
ECU ماشین چیست؟
واحد کنترل الکترونیکی (ECU) به عنوان یکی از اجزای ماشین یا خودرو بوده و یک دستگاه کوچک در داخل یک وسیله نقلیه است که یک یا چند سیستم الکتریکی را در آن وسیله نقلیه کنترل می‌کند و به سیستم‌های الکتریکی می‌گوید که چه کاری انجام‌دهند و چگونه کار کنند. هسته ECU یک میکروکنترلر است و توسط نرم افزار تعبیه شده کنترل می‌شود.
واحد کنترل الکترونیکی (ECU) از زمان پیدایش تا شکل کنونی آن، تکامل خودروها را از هر جنبه‌ای شکل داده و به کار گرفته شده‌اند. از اجزای ساده مانند درب باک بنزین و پیچیده مانند پیشرانه، واحد کنترل الکترونیکی آنها را با کارایی بیشتر از یک رویکرد مکانیکی مدیریت می‌کند.
ECU در اصل یک سیستم تعبیه شده بر روی یک میکروکنترلر است که در یک خودرو ساخته شده است. همراه با نرم افزار خودرو و پروتکل‌های ارتباطی، یک ECU قادر است سیستم‌های الکتریکی و زیرسیستم‌های خودرو را کنترل کند.
ECUهای پیشرفته‌تر نیز با استفاده از فناوری‌های V2V و V2X (ارتباط خودرو با همه چیز (V2X) یعنی Vehicle to Everything فناوری می‌باشد که با استفاده از سیگنال‌های بی‌سیم با محیط اطراف مانند چراغ‌های خیابان، ساختمان‌ها، عابرین‌پیاده و…) ارتباط برقرار می‌کند.
با استفاده از سیستم های ابری ایمنی را افزایش داده و با جلوگیری از تصادف و حتی سایر وسایل نقلیه و زیرساخت‌ها ارتباط برقرار می‌کنند.
هنگامی که واحدهای کنترل برای اولین بار معرفی شدند، وظیفه کنترل محرک‌های مختلف یک موتور را ICها بر عهده داشتند و به همین دلیل به آن واحد کنترل موتور (Engine Control Unit) می‌گفتند. با گذشت زمان، اصطلاح ECU معنای واحد کنترل الکترونیکی را به خود گرفت زیرا به یک سیستم الکترونیکی تبدیل شد که می‌توانست پیشرانه، گیربکس، ترمزها، صندلی‌ها و… را کنترل کند.
وسایل نقلیه ممکن است دارای بیش از 100 ECU باشند که علاوه بر عملکردهای ضروری مانند عملکرد موتور و فرمان برقی، ویژگی‌های راحتی و امنیتی مانند کمک پارک، صندلی‌های حافظه و باز شدن کیسه هوا را کنترل می‌کنند.
ایسیوها چگونه کار می‌کنند؟
یک واحد کنترل الکترونیکی ورودی یک یا چند قسمت از خودرو را توسط سنسورها دریافت می‌کند و از آن اطلاعات برای انجام اقدامات لازم در صورت نیاز استفاده می‌کند.
ورودی، پردازش، خروجی و سیستم مدیریت انرژی از قسمت‌های مختلف کارکردی ای سی یوها می‌باشد.
مثال برای نحوه کار و این که یک ECU چه کاری انجام می‌دهد؟
مثال 1
اساسا، ECU موتور، تزریق سوخت و در موتورهای بنزینی، زمان جرقه برای احتراق آن را کنترل می‌کند. موقعیت داخلی موتور را با استفاده از سنسور موقعیت میل لنگ تعیین می‌کند تا انژکتورها و سیستم جرقه زنی دقیقا در زمان صحیح فعال شوند. در حالی که به نظر می‌رسد این چیزی است که می‌تواند به صورت مکانیکی انجام شود و در گذشته با کاربراتور بود، اما ایسیوها آن را بهینه کردند.
مثال 2
به عنوان مثالی دیگر، یک ECU کیسه هوا، اطلاعاتی را از سنسورهای تصادف و سنسورهای صندلی دریافت می‌کند. هنگام تصادف، ECU تصمیم می‌گیرد بسته به محل نشستن مسافران، کدام کیسه هوا را باز کند. سپس به عملگرها می‌گوید که آنها را آماده کنند و بعد، عملگرها با استفاده از سوپاپ‌ها، انژکتورها یا رله‌ها، سیگنال الکتریکی را به مقدار فیزیکی مورد نیاز تبدیل می‌کنند.
مثال3
در مثالی دیگر، نمونه‌ای از واحد کنترل در وسایل نقلیه مدرن برای کنترل موتور را در نظر بگیرید. درست است که کار اصلی موتور هنوز بر اساس احتراق است، تنها تفاوت این است که این فرآیند اکنون توسط ECU کنترل می‌شود.
ECU موتور، باز و بسته شدن دریچه ورودی/خروجی را با گرفتن ورودی از پدال گاز خودرو کنترل می‌کند.
ECU موتور همچنین وظیفه تنظیم دقیق ساعت میزان پاشش سوخت و جرقه زنی را بر عهده دارد.
به این ترتیب، ECU موتور منجر به هماهنگ‌سازی دقیق، ارائه قدرت، کارایی و موتورهای بسیار کاربردی به خودروها می‌شود.
در این حالت، وسایل نقلیه کنترل شده ECU قادر به ارائه کارایی بالاتر در مقایسه با خودروهای مکانیکی هستند.
انواع ECU خودرو چیست؟
انواع ECU خودرو با توجه به کارکرد آنها عبارتند از:
- ماژول کنترل موتور یا Engine control module عملکرد موتور خودرو مثل استارت، احتراق شمع، تزریق سوخت و فرآیند خنک‌سازی را تنظیم می‌کند.
- ماژول کنترل پیشرانه یا Powertrain Control Module عملکرد سیستم انتقال قدرت خودرو را تنظیم می‌کند.
- ماژول کنترل بدنه یا Body Control Module جهت تنظیم جریان برق برای برف پاک کن‌ها، بوق و چراغ‌ها استفاده می‌شود.
- ماژول کنترل گیربکس یا Transmission Control Modul روی خودروهای دنده اتوماتیک (مقاله تفاوت گیربکس دستی با اتوماتیک در خودرو ) می‌باشد که تنظیم عوض شدن دنده را با توجه به سرعت موتور خودرو بر حسب دور بر دقیقه تنظیم می‌کند.
- ماژول کنترل ABS یا ABS Control Module برای خودروهایی است که دارای فناوری ترمز ABS هستند و برای تنظیم سیستم ترمز و جلوگیری از لیز خوردن یا قفل شدن چرخ‌ها در جاده‌های لغزنده به عنوان سیستم‌های ایمنی خودرو هستند.
- ماژول کنترل HVAC یا HVAC Control Module در خودروهای دارای سیستم AC Auto هست که امکان کنترل گردش خودکار کابین را با توجه به هوای داخل و خارج اتاق خودرو فراهم می‌کند.
- ماژول کنترل کیسه هوا یا Airbag Control Module به عنوان یکی دیگر از سیستم ایمنی خودرو به صورت غیرفعال است تا از آسیب به سرنشین در هنگام برخورد و تصادف جلوگیری کند.
- و…
ایسیو در کجای یک خودرو قرار دارد؟
استاندارد صنعتی خاصی برای محل قرارگیری ECU در خودروها وجود ندارند، یعنی بسته به نوع و مدل خودرو شما و نظر سازننده ماشین می‌تواند جای ان متفاوت باشد. ولی در کل ایسیوها نباید از موتور خیلی دور باشند، بنابراین نزدیک موتور یا جایی در زیر داشبورد می توانند جای بگیرند و اگر به این قسمت ها نگاه کنید، آن ها را خواهید یافت. محل دقیق ECU را باید در دفترچه راهنمای مالک به صورت دقیق پیدا کنید. به عنوان مثال:
- محل قرارگیری ecu پژو 405 در کنار موتور برف پاکن و سمت راننده قرار دارد.
- محل قرارگیری ecu پژو 206 در کنار موتور برف پاکن سمت راننده یا گلگیر سمت سرنشین قرار دارد.
- محل قرارگیری ecu پیکان با توجه به مدل آن، زیر داشبورد سمت سرنشین یا نزدیک موتور قرار دارد.
- محل قرارگیری ecu پراید در زیر نمایشگر ها و روبروی راننده قرار دارد.
- محل قرارگیری ecu سمند نزدیک موتور قرار دارد.
- محل قرارگیری ecu پژو پارس …
اگر ایسیو (ECU) ماشین دارای عیب باشد چه اتفاقی می‌افتد؟
با توجه به این که یک ECU عملکردهای زیادی را بسته به خودرو، در آن کنترل می‌کند، اثرات یک ECU معیوب می‌تواند متفاوت باشد.
ECU معیوب احتمالا بدترین چیز برای یک ماشین است. کار خواهد کرد اما عملکرد آن به شدت تحت تاثیر قرار خواهد گرفت. شما متوجه کاهش ناگهانی مصرف سوخت و تعویض ناگهانی دنده خواهید شد. عملکرد خودرو بدتر شود و موتور خاموش می شود یا خودرو استارت نمی زند.
روشن ماندن چراغ چک موتور ممکن است به معنای خطاهای احتمالی زیادی باشد، اما خطای ECU یکی از اصلی‌ترین آنهاست که می توانید از این طریق پی به خرابی ایسیو خودروی خود ببرید.
یک خودرو می‌تواند بدون ECU کار و حرکت کند؟
ممکن است یک ماشین با ECU معیوب قابل رانندگی باشد، ولی رانندگی بدون ECU غیرممکن خواهد بود. به عنوان مثال، ECU خودرو سیستم تزریق سوخت الکترونیکی خودرو را کنترل می‌کند، اگر این قطعه را نداشته باشد، موتور نمی‌تواند کار کند.
آیا می‌توان ECU خودروی خود را با ایسیوی ماشینی با مدل دیگر جایگزین کنم؟
می توانید ECU خراب خودروی خود را با ایسیو جدید تعویض کنید. با این حال، از آنجایی که ECUها به طور خاص برای مدل خودرو برنامه ریزی می‌شوند (البته در ایران خیلی از خودروها دارای ایسیوهای یکسانی هم هستند. مثلا برای سمند، پژو پارس و پژو 405 و… ایسیوهای ECU S2000-LC، ECU S2000-10، ECU SL96 و… استفاده شده اند.)، به سادگی بیرون آوردن ECU قدیمی و نصب کردن یک ECU جدید نیست که برای هر خودرویی مثل باتری خودرو انجام شود.
اگر نیاز به تعویض ECU اتومبیل خود دارید، بهتر است اتومبیل خود را به نمایندگی خودروی خود ببرید که مجاز به تعمیر و سرویس اتومبیل شما به عنوان نمایندگی رسمی است. چرا که مراکز خدمات رسمی باید ابزار و تجهیزات مورد نیاز برای انجام چنین کاری را داشته باشند، در حالی که یک گاراژ یا مغازه شاید ابزارهای مخصوص کار ار نداشته باشند.
ECU ماشین چگونه تنظیم می‌شود؟
تنظیم ایسیو (ECU) خودرو با آپلود نرم افزار جدید بر روی ایسیو امکان پذیر است. این فرآیندی است که به نام برنامه ریزی مجدد یا remapping شناخته می‌شود. تعدادی از شرکت‌ها یا نمایندگی های پس از فروش با توجه هب مدل خودروی شما وجود دارند که می‌توانند ECU خودرو را برای شما تنظیم کنند.
در بسیاری از موارد، این ECUها با ری مپینگ مجدد، توان خروجی موتور را افزایش می‌دهند، اگرچه برخی بر روی مصرف سوخت متمرکز هستند. شایان ذکر است که در اکثر موارد، remapping مجدد ماشین شما گارانتی آن را باطل می‌کند.
منابع:
مقاله تخصصی قبلی سایت ثبت اگهی تخصصم اینه – مهندسی مکانیک – کامپوزیت (مقاله كامپوزیت ها و نانوکامپوزیت های زمینه سرامیكی ) را می توانید با کلیک روی عنوان آن بخوانید.
جهت تولید محتوا تخصصی و مشاهده هزینه رپورتاژ آگهی (با بازنشر در حداقل 10 شبکه اجتماعی و وبلاگ مختلف سایت) در سایت آگهی تخصصم اینه روی هر کدام از عناوین نوشته شده کلیک نمایید.
برای دریافت مقالات بعدی سایت ایمیل خود را در فرم زیر وارد کنید.
اینستاگرام و تلگرام ایده، نوآوری، خلاقیت و تکنولوژی ما هست
