راهنمای خرید ECU

ECU چیست؟

کامپیوتر خودرو قطعه‌ای الکترونیکی می باشد و ECU به معنای واحد کنترل الکترونیکی  (Electronic Control Unit) است. این قطعه وظیفه کنترل و هماهنگی بخش‌های مختلف یک خودروی انژکتوری را برعهده دارد. هر  ECUتعدادی سنسور در قسمت‌های مختلف خودرو و موتور دارد که در رابطه با نحوه کارکرد خودرو اطلاعاتی را به ECU مخابره می‌کند. همچنین عمل بعضی سنسورها با دستور مستقیم کامپیوتر خودرو صورت می‌گیرد و در صورت درست کار نکردن کامپیوتر، این سنسورها از کار خواهند افتاد. با بیشتر شدن تعداد این سنسورها، کامپیوتر از شرایط موتور درک بهتری پیدا کرده و می‌تواند در تشخیص شرایط بحرانی کارکرد موتور بهتر عمل کند.

قسمت‌های مختلف هر  ECU

هر کامپیوتر خودرو شامل بخش‌های مختلفی است که هر کدام در کنترل خودرو وظیفه خاصی را انجام می دهد. به طور معمول هر کامپیوتر خودرو از قسمت‌های زیر تشکیل شده است:

·        مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال

·        خروجی‌های دیجیتال سطح بالا

·        مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ

·        کاندیشنر سیگنال و میکروچیپ ارتباطی

این بخش‌ها با هماهنگی یکدیگر وظیفه کنترل و چک کردن سنسورهای مختلف خودرو را بر عهده دارند.

سنسورهای مختلف کامپیوتر خودرو

همانطور که اشاره شد وظیفه هر ECU، کنترل سنسورهای مختلف خودرو می‌باشد. معمولاً هر خودرو شامل تعدادی سنسور اصلی است که برخی از آن‌ها عبارتند از:

·        سنسور اکسیژن

·        سنسور فشار داخل مانیفولد یا  MAP

·        سنسور TPS یا موقعیت دریچه گاز

·        سنسور دمای آب

·        سنسور دمای هوا

·        سنسور ضربه

·        سنسور دور موتور

·        و ...

با مخابره اطلاعاتی از هر کدام از این سنسورها به ECU خودرو، کامپیوتر قادر به درک شرایط کنونی خودرو و کنترل بخش‌های مختلف آن با استفاده از این اطلاعات خواهد بود.

وظایف اصلی  ECU

به طور کلی وظایف یک ECU در خودرو عبارتند از:

·        نظارت بر کارکرد کلی موتور

·        نمایش اطلاعات کارکرد موتور به راننده

·        نمایش میزان مصرف سوخت

·        نمایش میزان باد لاستیک

·        نمایش باز و بسته بودن درب‌ها

·        نمایش هشدارهای مربوطه

·        تنظیم مصرف سوخت

·        تنظیم درجه پاشش سوخت در انژکتور خودرو

·        تنظیم میزان آلایندگی

·        شناسایی وضعیت‌های بحرانی خودرو

·        محاسبه کارکرد خودرو با استفاده از داده‌های خروجی

·        و ...

در کل وظیفه هر کامپیوتر خودرو، ثبت و ضبط همه حالات و کارکردهای خودرو بوده و با استفاده از این اطلاعات قادر به درک تمامی وضعیت‌های خودرو می‌باشد. تنظیم درجه و زمان پاشش سوخت در انژکتور خودرو از جمله اصلی‌ترین وظایف این قطعه است. در صورت ایجاد هر گونه خلل در این وظیفه، عمل احتراق در خودرو به درستی انجام نشده و احتمال درست کار نکردن خودرو یا ایجاد آلایندگی زیاد توسط آن وجود دارد.

کنترل نسبت سوخت و هوا  (Control of air/fuel ratio)

در اکثر خودروهای امروزی سوخت از طریق تزریق مستقیم به سیلندر وارد می‌شود. تعیین مقدار سوخت تزریق شده در ECU توسط خواندن داده‌های سنسورهای اکسیژن صورت می‌گیرد. این قطعه همیشه حالت موتور، مانند حالت مخلوط غنی سوخت زیاد/ اکسیژن کم یا حالت سوخت خیلی کم/ اکسیژن زیاد را با شرایط ایده‌آل مقایسه می‌کند. کامپیوتر خودرو توسط سنسور موقعیت دریچه گاز در مورد میزان باز بودن دریچه گاز اطلاعاتی را به دست می‌آورد. سنسور جریان هوا در هنگام فشار پا روی پدال، از طریق دریچه گاز حجم مقدار هوا به موتور را می‌سنجد. سنسور دما سرد یا گرم بودن موتور را اندازه می‌گیرد؛ در صورت سرد بودن موتور، به فرمان ECU سوخت اضافی تزریق می‌گردد.

کنترل دور آرام (Control of idle speed)

کنترل دور آرام به واسطه وجود ECU صورت می‌گیرد. سنسور موقعیت میل‌لنگ که نقش اصلی آن، تایمینگ تزریق سوخت و تنظیم جرقه است، نظارت بر دور موتور را بر عهده دارد. کنترل دور آرام توسط  سنسور موقعیت دریچه گاز و استپر موتور انجام می‌شود.

سیستم‌های بر پایه کاربراتور (از نوع الکترومکانیکی) از یک موتور dc دو جهته برنامه‌ریزی شده استفاده می‌کردند. سیستم‌های جدید TBI (Throttle body injection)، موتور مرحله‌ای جهت کنترل دریچه ورودی هوا دارند. سیستم کامل کنترل دریچه گاز همان کروز کنترل است که با کمک توابع از پیش تعیین شده و کنترل دریچه قادر به اعمال محدودیت سرعت برای خودرو می‌باشد.

کنترل زمان‌بندی متغییر سوپاپ (Control of variable valve timing)

بعضی از موتورهای امروزی سیستمVVT (Variable Valve Timing)  دارند که ای سی یو کنترل زمان چرخه کاری که سوپاپ باز می‌شود را بر عهده دارد. سوپاپ‌ها معمولاً در سرعت‌های بالا نسبت به سرعت‌های پایین زودتر باز می‌شوند که این امر موجب افزایش جریان هوا به داخل سیلندر می‌گردد؛ در نتیجه قدرت افزایش پیدا می‌کند. مصرف سوخت به کمک این سیستم و مدیریت کامل سوپاپ‌ها کاهش می‌یابد.

کنترل الکترونیکی سوپاپ (Electronic valve control)

 در خودروها کنترل باز و بست سوپاپ‌های ورودی (هوا و بنزین)، خروجی (دود) و میزان باز شدن آن‌ها دارای اهمیت است؛ این پدیده در خودروهای آزمایشی و بعضی خودروها محقق شده است و برای اولین بار توسط خودروساز ایتالیایی  Alfa Romeoدر سال ۲۰۰۲ انجام گرفت. وجود کنترلر الکترونیکی سوپاپ در موتورهای Multi Air، به صورت چشمگیری موجب بهبود گشتاور و قدرت موتور شد. همچنین مصرف سوخت به میزان ۱۵% کاهش یافت.

در واقع باز و بست این سوپاپ به وسیله پمپ‌های هیدرولیک که توسط ECU کنترل می‌شدند، انجام می‌گرفت. سوپاپ‌ها با توجه به شرایط موتور، در هر مکش آن می‌توانند چندین بار باز و بست شوند؛ در شرایط عادی با باز شدن سوپاپ، سوخت تزریق می‌شود. دریچه سوپاپ با فشردن پدال باز شده و سوخت بیشتری تزریق می‌گردد که این عمل سبب شتاب خودرو می‌شود. برای حالت بعد دوباره ECU با محاسبه شرایط بار موتور، در مورد چگونگی باز شدن دریچه‌ها (زود، دیر، نیمه باز یا کاملاً باز) تصمیم می‌گیرد.

جهت رسیدن به احتراق دقیق، زمان‌بندی باز و بسته شدن سوپاپ ممکن خواهد بود. این امر در حالت عادی در خودروهایی که میل بادامک دارند و سوپاپ به طور کامل در همه حالت کاری خودرو باز می‌شود، محقق نمی‌گردد.

دریچه گاز در خودروهای جدید امروزی مانند bmw سری M5، حذف شده و به جای آن دریچه ورودی هوا (دریچه گاز) قبل از سوپاپ برای هر سیلندر به طور مجزا قرار گرفته است؛ این کار با کنترل سرعت موتور و تغییرات دریچه ممکن می‌شود. هنگامی که هوا و سوخت کم مورد نیاز است، دریچه گاز به میزان کمی باز می‌شود و با فشرده ‌شدن پدال، سیگنالی به ECU ارسال شده که با ارائه دستوراتی توسط آن، تنظیم میزان باز و بسته شدن هر سوپاپ انجام می‌گیرد.

همچنین از طریق ECU عیب‌یابی خودرو انجام می‌شود؛ به این صورت که با اتصال دستگاه دیاگ خودرو به ECU و استفاده از اطلاعات ثبت شده در آن، بررسی و تطابق اطلاعات با استانداردهای موجود انجام شده و سپس خودرو عیب‌یابی می‌گردد.

انواع حافظه‌های ECU

حافظه ECU یا همان کامپیوتر ماشین شامل دو نوع می‌باشد:

·        حافظه موقت

·        حافظه دائم

1- حافظه موقت: در این نوع حافظه پس از قطع جریان الکتریکی (که به وسیله قطع سر باطری از باطری یا جداسازی ECU از خودرو صورت می‌گیرد) اطلاعات موجود در آن پاک می‌شود؛ ولی با اتصال دوباره جریان برق به ای سی یو این حافظه بازگردانی (Initialize) می‌گردد.

حافظه موقت محلی برای نگه‌داشت معایب موقت و دائم سیستم انژکتور بوده و از جمله وظایف آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

·        شناسایی استپر موتور، دنده‌ها

·        حالات عملی موتور

·        محاسبات لحظه‌ای برای تنظیمات لحظه‌ای

کارهایی که باعث پاک شدن حافظه موقت موجود در ECU می‌شوند و خودرو به واسطه آن‌ها، تا مدتی به دلیل از دست دادن برخی از پارامترهای لحظه‌ای موتور بد کار می‌کند، شامل موارد زیر است:

·        جدا کردن کابل باطری بیش از ۱۵ دقیقه

·        جدا کردن سوکت‌های ECU بیش از ۱۵ دقیقه

·        جدا کردن سوکت رله دوبل در خودروهای غیر مالتی‌پلکس و سوکت‌های BSM در خوردوهای مالتی ‌پلکس بیش از ۱۵ دقیقه

جدا کردن کابل باطری: خودرو در این حالت شروع به ریپ زدن (سکته نابه‌هنگام) بی دلیل می‌کند و راننده هنگام تعویض دنده مخصوصاً در دنده‌های معکوس، شاهد پایین آمدن عملکرد خودرو و مکث لحظه‌ای آن است. حافظه موقت در چنین حالتی باید بازیابی و تجدید گردد. البته در خودروهای جدید، حالت‌هایی که گفته شد زیاد محسوس نیست؛ ولی تجدید حافظه‌ ای سی یو در مواردی که حافظه پاک شده، امری کاملاً مفید خواهد بود.

روش تجدید حافظه ECU: با توجه به وجود روش‌ها و متدهای متفاوت در شرکت‌های مختلف برای تولید ای سی یو و نیز استفاده خودرو در کشورها و مناطق مختلف با شرایط اقلیمی متفاوت، نوعی قابلیت سازگاری و یکسان‌سازی در ECU وجود دارد که این توانایی بر مبنای چهار عنصر پایه‌گذاری می‌شود:

·        سنسور اکسیژن

·        سنسور موقعیت دریچه گاز

·        سنسور ضربه (ناک)

·        سنسور استپر موتور

مثلا شرکت پژو برای تجدید و بازگردانی حافظه موقت ECU توصیه می کند که "خودرو را روشن نمایید، سوئیچ را حداقل به مدت ۱۰ ثانیه ببندید. سوئیچ را حداقل به مدت ۱۰ ثانیه باز کنید. خودرو را روشن کنید و به مدت حداقل ۱۰ ثانیه گاز ندهید.

2- حافظه دائم: این نوع حافظه مانند سیستم‌ عامل و Setup کامپیوترهای خانگی بوده و با قطع برق پاک نمی گردد؛ اما در صورت خراب شدن دیگر قابلیت برگشت‌پذیری ندارد، در این حالت می‌توان گفت ECU سوخته است. حافظه دائم از جدول بزرگی به نام Look Up Table (جدول جستجو) ساخته شده که داخل آن مانند جدول ضرب ردیف‌ها، ستون‌ها و خانه‌هایی وجود دارد، با این تفاوت که تعداد ردیف‌ها و ستون‌های این جدول با تعداد سنسورهای موجود در سیستم موتور برابر می‌باشد.

مواردی که برای حفاظت از ECU نباید انجام داد:

جهت جلوگیری از آسیب به ECU خودرو (کامپیوتر ماشین) و خرید مجدد آن و عدم پرداخت هزینه زیاد، هرگز نباید موارد زیر را انجام داد، چرا که خرابی ای سی یو را به دنبال دارد.

۱- جدا کردن کابل باطری زمانی که خودرو روشن است: دینام خودرو ولتاژی در حدود ۱۴ ولت تولید می‌کند؛ اما نکته مهم این است که این ولتاژ، ولتاژ متوسط تولیدی دینام است. بر حسب دور موتور و بار گرفته شده از دینام، نوسان تولید ولتاژ دینام متغیر بوده و گاهی به ۱۶ ولت هم می‌رسد. این نوسان در حالت عادی که کابل‌های باطری به باطری متصل است، به دلیل خاصیت خازنی باطری تعدیل می‌شود. اما در صورت باز شدن کابل باطری هنگام روشن بودن خودرو، برق خودرو دچار نوساناتی می‌گردد که می‌تواند تأثیر بدی روی بخش‌های حساس خودرو (کلیه کنترل یونیت‌های الکترونیکی) داشته باشد. به طور استاندارد حداکثر قدرت تحمل نوسان ولتاژی ای سی یو ۱۶ ولت می‌باشد. اگر کابل باطری هنگام روشن بودن خودرو جدا شود، ریسک سوختن ECU به طور قطع وجود دارد. پس جدا کردن کابل باطری هنگام روشن بودن خودرو، به دلیل گران بودن این قطعه اشتباه بزرگی است.

۲- اتصال وایر شمع برای چک کردن جرقه زدن: هنگام کشیدن سر شمع‌ها و برای امتحان برق ارسالی به آن‌ها توسط وایر مربوطه به بدنه جرقه ایجاد می‌شود، این امر ممکن است موجب ایجاد مقدار جریان نابه‌هنگام غیر قابل کنترلی در ثانویه کویل گردد. برق ثانویه کویل با برق سیم‌پیچ اولیه آن دارای تأثیر متقابل هستند. سیم‌پیچ اولیه کویل هم برق خود را مستقیماً از ECU دریافت می‌کند. این کار ممکن است موجب نوسانات برق در شبکه برق خودرو شده، در نتیجه به قسمت‌های حساس به‌ خصوص کامپیوتر ماشین آسیب وارد می‌شود. در صورت تمایل به چک کردن برق سر شمع‌ها برای کنترل میزان جریان‌دهی ثانویه کویل می‌توان از یک شمع فیلرگیری شده یدک استفاده نمود.

3- خیس کردن  :ECUدر پشت جعبه این قطعه قسمت فیبر مدار چاپی و حتی پین‌های داخلی به منظور جلوگیری از نفوذ آب با ماده‌ای عایق شبیه موم پوشیده شده است. اما پین‌های نری خارجی سوکت اتصال ECU در برابر آب عایق نبوده و در صورت خیس شدن آن‌ها اتصال کوتاه خارجی ایجاد می‌گردد و به احتمال زیاد موجب وارد آمدن آسیب به ECU می‌شود.

۴- لمس کردن پین‌های  :ECUدست زدن به پین‌های ECU یکی از مواردی است که معمولا افراد با آن آشنا نیستند و یا مورد غفلت و فراموشی واقع می‌شود. این امر می‌تواند به دلیل ریسک الکتریسیته ساکن بدن آسیب جدی به آن وارد کند؛ گاهی اوقات الکتریسیته ساکن بدن انسان می‌تواند تا هزارها ولت بالا رود.

قيمت

عوامل مختلفي نظير نوع ECU ، نوع حافظه، شرکت سازنده و ... در تعيين قيمت ECU موثرند. شرکت هاي سازنده اين محصولات، آن ها را با قيمت هاي گوناگوني به بازار عرضه کرده اند و به طور کلي قيمت تجهیزات مختلف ECU در بازار بين 25 هزار تومان تا 2 میلیون تومان است.

يکي از مهم ترين نکاتي که در خريد هر محصول لازم است به آن توجه داشته باشيد، تعيين ميزان بودجه است که به شما کمک مي کند تا از ميان محصولات متنوع موجود در بازار، سريع تر محصول مناسب خود را انتخاب کنيد