تشریح مدار و قطعات ایسیو خودرو

ایسیو (ECU) چیست؟

تشریح مدار و قطعات ایسیو خودرو : واحد کنترل الکترونیکی یا به عبارت دیگر ECU معمولاً در خودروهای امروزی استفاده می شود. هدف آن کنترل عملکرد موتور یا سایر اجزاء است. ایسیو یک کامپیوتر ماشین بسیار کوچک با تراشه های داخلی است که بسیار شبیه به تراشه هایی است که در لپ تاپ استفاده شده است. هر یک از ویژگی های الکترونیکی خودرو معمولاً توسط یک ECU کنترل می شود. اصطلاح ECU عمومأ به سیستم های مدیریت موتور یا به بیان دیگر واحدهای کنترل موتور نیز گفته می شود. اگر به این رشته تخصصی علاقمند هستید می توانید در دوره آموزش تعمیرات ایسیو مجتمع فنی پایتخت ثبت نام کنید و از صفر تا صد یاد بگیرید.

آموزش تعمیرات ایسیو

ویدئوی تشریح مدار و قطعات ایسیو خودرو

ایسیو (ECU) چیست؟

واحد کنترل الکترونیکی (ECU) که ​​در خودروها و کامیون‌ های امروزی استفاده می ‌شود، برای کنترل عملکرد موتور و سایر قطعات مورد استفاده واقع می شود. ECU کامپیوتری با تراشه های کامپیوتری از پیش برنامه ریزی شده و قابل برنامه ریزی داخلی است که تفاوت چندانی با کامپیوتر یا لپ تاپ خانگی ندارد. ایسیو یا کامپیوتر موتور خودرو برای کارکرد موتور با استفاده از سنسورهای ورودی و اجزای خروجی به منظور کنترل تمام عملکردهای موتور استفاده می شود. لازم به ذکر است که ایسیو در انواع، شکل ها و اندازه های مختلف تولید می گردد.

تشریح مدار و قطعات ایسیو خودرو

بطور کلی می توان گفت که عملکردهای کنترلی از موارد ضروری (مانند کنترل موتور و فرمان برقی) تا راحتی (مانند شیشه های برقی، صندلی ها و تهویه مطبوع)، تا امنیت و دسترسی (مانند قفل درها و ورود بدون کلید) را شامل می شود. ECU ها همچنین ویژگی های ایمنی غیرفعال مانند کیسه هوا و حتی ویژگی های اولیه ایمنی فعال مانند ترمز اضطراری خودکار را نیز کنترل می کنند. در اینجا لیستی از محبوب ترین برندهای ECU مورد استفاده در خودروهای آمده است:

  • BOSCH
  • DELCO
  • DELPHI
  • EEC V1
  • FORD
  • JOHNSON
  • MARELLI
  • MELCO
  • MITSUBISHI
  • SAGEM
  • SIEMENS
  • TRIONIC
  • Valeo

ایسیو (ECU) چیست؟

هر ECU معمولاً شامل یک تراشه اختصاصی است که نرم افزار یا سیستم عامل خود را اجرا می کند و برای کار کردن به برق و اتصالات داده نیاز دارد. برای مثال، یک ECU بسته به عملکرد خودرو، ورودی‌ ها را از قسمت ‌های مختلف خودرو دریافت می‌ کند. به عنوان مثال، یک ECU قفل درب زمانی که مسافر دکمه قفل/باز کردن درب را روی درب خودرو یا روی یک جا کلیدی بی ‌سیم فشار می ‌دهد، ورودی دریافت می‌ کند. یک ایسیو کیسه هوا، ورودی ‌هایی را از حسگرهای تصادف و از سنسورهایی دریافت می ‌کند که تشخیص می‌ دهند فردی در یک صندلی خاص نشسته است. و یک ایسیو ترمز اضطراری خودکار ورودی ‌هایی را از رادارهای رو به جلو دریافت می ‌کند که تشخیص می‌ دهند خودرو خیلی سریع به یک مانع نزدیک می ‌شود.

ایسیو سپس با عملگرها ارتباط برقرار می کند تا عملی را بر اساس ورودی ها انجام دهند. در مثال‌ های ذکر شده در بالا، ECU قفل درب، محرکی را فعال می‌کند که درب مربوطه را قفل یا باز می‌ نماید. ECU کیسه هوا بسته به محل سرنشینان، کیسه های هوا را انتخاب می کند و سپس محرک ها را هدایت می کند تا آن ها را باز کنند. و ECU ترمز اضطراری خودکار برای جلوگیری از برخورد، ترمزها را درگیر می کند.

ایسیو خودرو چگونه کار می کند؟

ECU برای محاسبه اطلاعات با استفاده از برنامه ای که در ECU روی یک تراشه حافظه قابل برنامه ریزی ذخیره شده است، به ورودی های سنسورهای خودرو مانند سنسور میل لنگ و سنسورهای میل بادامک نیاز دارد. برنامه ECU از اطلاعات حسگر ورودی برای محاسبه خروجی مورد نیاز مانند مقدار سوخت تزریق شده و زمان جرقه زدن سیم پیچ برای راه اندازی موتور استفاده می کند.

ECU های مختلفی برای سیستم های مختلف روی خودرو استفاده می شود. ECU های مختلف مورد استفاده می توانند برای گیربکس، کنترل کشش یا ABS، AC، عملکردهای بدنه و کنترل روشنایی، موتور، کیسه های هوا یا هر سیستم دیگری که ممکن است یک وسیله نقلیه داشته باشد، باشد. برخی از خودروها ممکن است بیش از یک ECU را در یک واحد به نام ماژول کنترل سیستم انتقال قدرت (PCM)  ترکیب کنند. این واحدها می‌ توانند با داشتن ماژول‌ های بیشتر در یک مکان یک مزیت باشند، اما ممکن است با اضافه کردن سیم ‌های بلندتر برای رسیدن به قطعه ‌ای که کار می ‌کند، یک نقطه ضعف باشند.

ایسیو خودرو چگونه کار می کند؟

اکثر وسایل نقلیه جدیدتر شروع به استفاده از یک خط ارتباطی بین ماژول های مختلف روی یک وسیله نقلیه کرده اند تا بتوانند اطلاعات را به اشتراک بگذارند و نیازی به استفاده از حسگرهای اضافی نیست. به عنوان مثال، یک سنسور سرعت در یک چرخ، سرعت چرخ را تشخیص می دهد و ورودی به ECU ماژول ترمز ضد قفل (ABS) خواهد بود. ایسیو ABS به جای ارسال سیم های زیادی از یک سنسور به ایسیوهای دیگر، اطلاعات خطوط ارتباطی شبکه را با تمام ایسیوهایی که از اطلاعات استفاده می کنند، به اشتراک می گذارد، مانند یک انتقال دهنده برای تعویض دنده، سرعت سنج برای نشان دادن سرعت وسیله نقلیه یا سیستم تعلیق برای کنترل سیستم تعلیق در صورت نیاز.

استفاده از حسگرهای ورودی به اشتراک گذاری در سراسر خودرو با استفاده از تنها دو خط داده بین ECU ها، میزان سیم کشی استفاده شده در خودروها را کاهش داده است. به اشتراک گذاری اطلاعات بین ماژول ها همچنین به این معنی است که آنها به یک زبان مشترک بین خود نیاز دارند تا بتوانند به عنوان یک گروه عمل کنند. هنگامی که یک رایانه از کار می‌افتد یا اطلاعات را به دلیل خطا به اشتراک نمی‌گذارد، در صورت نیاز به ورودی سنسور از ماژول خراب، ممکن است روی ماژول‌های دیگر تأثیر بگذارد.

اجزای مختلف ایسیو

ECU موتور در اکثر خودروها به کانکتور عیب یابی داخلی متصل است و تمام اطلاعات عیب یابی موجود در این خط را به همه ماژول ها یا ایسیوهای دیگر منتقل می کند. این مقدار سیم مورد نیاز را کاهش می دهد و نیازی نیست وقتی می خواهید هر ECU را آزمایش کنید به آنها مراجعه کنید. اساسا، ECU موتور، تزریق سوخت و در موتورهای بنزینی، زمان جرقه برای احتراق آن را کنترل می کند. موقعیت داخلی موتور را با استفاده از سنسور موقعیت میل لنگ تعیین می کند تا انژکتورها و سیستم جرقه زنی دقیقاً در زمان صحیح فعال شوند. در حالی که به نظر می رسد این چیزی است که می تواند به صورت مکانیکی انجام شود (و در گذشته بود)، اکنون کمی بیشتر از آن وجود دارد.

یک موتور احتراق داخلی اساساً یک پمپ هوای بزرگ است که با استفاده از سوخت انرژی خود را تامین می کند. همانطور که هوا مکیده می شود، باید سوخت کافی برای ایجاد قدرت به منظور حفظ کارکرد موتور، در حالی که مقدار مفیدی برای به حرکت درآوردن خودرو در صورت نیاز باقی می ماند، تامین شود. این ترکیب هوا و سوخت را “مخلوط” می نامند. اگر مخلوط بیش از حد باشد موتور دریچه گاز کامل می شود، و اگر مخلوط بسیار کم باشد موتور نمی تواند خود یا ماشین را تغذیه کند.

نه تنها مقدار مخلوط مهم است، بلکه نسبت آن مخلوط باید صحیح باشد. به عبارتی، سوخت بیش از حد – اکسیژن بسیار کم، و احتراق کثیف و بیهوده است. سوخت خیلی کم – اکسیژن زیاد باعث کندی و ضعیف شدن احتراق می شود.

نحوه عملکرد ایسیو

موتورها قبلاً این مقدار و نسبت مخلوط را توسط یک دستگاه اندازه‌گیری کاملاً مکانیکی به نام کاربراتور کنترل می‌کردند که کمی بیشتر از مجموعه ‌ای از سوراخ ‌های با قطر ثابت (جت ‌ها) بود که موتور از طریق آن سوخت را مکش می کرد. با توجه به نیازهای وسایل نقلیه مدرن که بر کارایی سوخت و آلایندگی کمتر تمرکز دارند، مخلوط باید به شدت کنترل شود.

تنها راه برای برآورده کردن این الزامات سخت، واگذاری کنترل موتور به ECU یا به عبارت دیگر واحد کنترل موتور است. ECU وظیفه کنترل تزریق سوخت، احتراق و اجزای جانبی موتور را با استفاده از معادلات و جداول عددی ذخیره شده دیجیتالی به جای ابزارهای آنالوگ بر عهده دارد.

اجزاء و قطعات ECU خودرو (مدار و قطعات ایسیو خودرو )

این پردازنده در یک ماژول با صدها جزء دیگر روی یک برد مدار چند لایه (PCB) بسته بندی شده است. برخی از این قطعات عبارتند از:

مبدل های آنالوگ به دیجیتال

این دستگاه ها خروجی برخی از سنسورهای خودرو مانند سنسور اکسیژن را می خوانند. خروجی سنسور اکسیژن یک ولتاژ آنالوگ است که معمولاً بین 0 تا 1.1 ولت (V)  است. پردازنده فقط اعداد دیجیتال را درک می کند، بنابراین مبدل آنالوگ به دیجیتال این ولتاژ را به یک عدد دیجیتال 10 بیتی تغییر می دهد.

خروجی های دیجیتال سطح بالا

در بسیاری از خودروهای مدرن، ECU شمع ها را روشن می کند، انژکتورهای سوخت را باز و بسته می کند و فن خنک کننده را روشن و خاموش می نماید. همه این وظایف به خروجی دیجیتال نیاز دارند. یک خروجی دیجیتال یا روشن (1) و یا خاموش (0)  است و هیچ مقدار دیگری در این بین وجود ندارد.

به عنوان مثال، یک خروجی برای کنترل فن خنک کننده ممکن است 12 ولت و 0.5 آمپر را به رله فن در هنگام روشن بودن و 0 ولت در هنگام خاموش بودن آن ارائه دهد. خروجی دیجیتال خود مانند یک رله است. مقدار اندک توانی که پردازنده می تواند تولید کند، ترانزیستور را در خروجی دیجیتال انرژی می دهد و به آن اجازه می دهد تا مقدار بسیار بیشتری برق را به رله فن خنک کننده ارائه کند که به نوبه خود مقدار بیشتری انرژی را برای فن خنک کننده فراهم می کند.

مبدل های دیجیتال به آنالوگ

گاهی اوقات ECU مجبور است یک خروجی ولتاژ آنالوگ برای به حرکت درآوردن برخی از اجزای موتور را ارائه دهد. از آنجایی که پردازنده روی ECU یک دستگاه دیجیتال است، به قطعه ای نیاز دارد که بتواند عدد دیجیتال را به ولتاژ آنالوگ تبدیل کند.

تنظیم کننده سیگنال

گاهی اوقات ورودی ها یا خروجی ها قبل از خواندن باید تنظیم شوند. به عنوان مثال، مبدل آنالوگ به دیجیتال که ولتاژ سنسور اکسیژن را می خواند ممکن است برای خواندن سیگنال 0 تا 5 ولت تنظیم شود، اما سنسور اکسیژن سیگنال 0 تا 1.1 ولت را خروجی می دهد. تنظیم کننده سیگنال مداری است که سطح سیگنال های ورودی یا خروجی را تنظیم می کند. به عنوان مثال، اگر از یک تنظیم کننده سیگنال استفاده کنیم که ولتاژ ورودی از سنسور اکسیژن را در 4 ضرب کند، یک سیگنال 0 تا 4.4 ولت دریافت می کنیم که به مبدل آنالوگ به دیجیتال اجازه می دهد ولتاژ را با دقت بیشتری بخواند.

تراشه‌ های ارتباطی

این تراشه ‌ها استانداردهای ارتباطی مختلفی را که در خودروها استفاده می ‌شوند، اجرا می ‌کنند. استانداردهای مختلفی استفاده می شود، اما استانداردی که در حال حاضر بر ارتباطات داخل خودرو مسلط است، CAN (شبکه ناحیه کنترل کننده) نامیده می شود. این استاندارد ارتباطی سرعت ارتباطی تا 500 کیلوبیت در ثانیه (Kbps)  را امکان پذیر می کند. این میزان بسیار سریعتر از استانداردهای قدیمی است. این سرعت ضروری می شود زیرا برخی از ماژول ها داده ها را صدها بار در ثانیه به گذرگاه ارسال می کنند. گذرگاه CAN با استفاده از دو سیم ارتباط برقرار می کند.

میکروکنترلر

میکروکنترلر یک کامپیوتر کوچک است. این بخش شامل یک یا چند CPU است.

حافظه

  • رم
  • EEPROM
  • فلش مموری

ارتباطات

گیرنده های اتوبوس برای اتوبوس CAN، K-Line و غیره

نرم افزار واحد کنترل الکترونیکی

  • بوت لودر (Bootloader)
  • ECU و شناسایی نرم افزار، Checksums ، مدیریت نسخه،
  • نرم افزار کاربردی

ورودی ها

ECU بسته به عملکرد خود ورودی ها را از منابع مختلف دریافت می کند. به عنوان مثال، ECU قفل درب زمانی که مسافر دکمه درب خودرو را فشار می دهد، ورودی دریافت می کند. ورودی ها می توانند از سنسورها، ECU های دیگر باشند. لازم به ذکر است که این ورودی ها می توانند آنالوگ یا دیجیتال باشند.

خروجی ها

ECU با یک محرک ارتباط برقرار می کند تا یک عمل را بر اساس ورودی هایی که دریافت کرده انجام دهد.

انواع رایج واحد کنترل الکترونیکی یا ایسیو

در این بخش به بررسی انواع واحدهای کنترل الکترونیکی خودرو خواهیم پرداخت.

واحد کنترل موتور

همانطور که از نام آن پیداست موتور را کنترل می کند. واحد کنترل موتور مسئول محاسبه بار موتور، تحویل سوخت، احتراق و در نتیجه یک موتور کارآمد و بسیار کاربردی است.

ماژول کنترل بدنه (BCM)

این واحد عمدتاً از امکانات رفاهی و امنیتی خودرو مراقبت می کند. این واحد وظیفه سیستم های کنترل تهویه مطبوع، پنجره های برقی الکترونیکی، قفل درها و غیره را بر عهده دارد.

واحد کنترل گیربکس (TCU)

این دستگاه عمدتاً وظیفه گیربکس های اتوماتیک را بر عهده دارد. TCU داده ها را از حسگرها و واحد کنترل موتور دریافت می کند.

ماژول کنترل پیشرانه (PCM)

معمولاً هنگامی که عملکردهای واحد کنترل موتور و واحد کنترل گیربکس با هم ترکیب می شوند، به آن ماژول کنترل انتقال نیرو می گویند.

ماژول کنترل از راه دور

معمولاً اتصال GPS، اینترنت و تلفن را به خودروها ارائه می دهد.

سیستم مدیریت باتری

این باتری های قابل شارژ را در وسایل نقلیه الکتریکی مدیریت می کند.

مجتمع فنی پایتخت برگزار کننده دوره های مکانیکی مانند: آموزش مکانیک خودرو ، آموزش نقاشی خودرو ، آموزش برق خودرو ، آموزش صافکاری خودرو ، آموزش جلو بندی سازی ، آموزش تعویض روغنی ، آموزش تعمیرات گیربکس و … می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر با شماره های آموزشگاه تماس بگیرید.

WeCreativez WhatsApp Support
سوالات مربوط به دوره‌های آموزشی را میتوانید از این قسمت بپرسید ...
سلام ، چطور میتونم کمکتون کنم ؟