ECU چطور موتور را کنترل می کند؟
واحد کنترل موتور یا ECU که علاوه بر خودروسازی بصورت محدود در سایر حوزه ها از جمله پزشکی، ارتباطات کنترل صنعتی هم استفاده می شود، مانند مغز در بدن انسان ،برای خودرو عمل می کند. بصورت کلی این قطعه وظیفه دارد همه پارامترهای موتور و برخی بخش های دیگر را کنترل کند.
در گذشته در ماشین های کاربراتوری ، از اختلاف فشار بین دو دریچه گاز برای میزان پاشش سوخت استفاده می شد که موجب بالا رفتن مصرف سوخت و آلایندگی بیشتر به دلیل نسبت نادرست سوخت و هوا و همچنین جرقه زنی نامناسب و … می شد.
برای حل این مشکل سیستم‌های تزریق سوخت الکترونیکی (EFI) توسعه یافتند. در واقع در این سیستم ها با اندازه گیری چند پارامتر ، سبب سوخت کامل و بهینه در خودرو می گردند.
سوال اصلی اینجاست که این سیستم ها چگونه می توانند این پارامترهای دقیق را در لحظه دریافت، محاسبات پیچیده را انجام داده و بهترین خروجی را در لحظه بدهند؟
پاسخ سوال در ECU یا واحد کنترل موتور نهفته است.
اجزای تشکیل دهنده ECU:
اول باید ببینیم ECU از چه واحدهایی تشکیل شده است. هر ایسیو از یک برد مدار چاپی، تعداد زیادی قطعات الکترونیکی مثل خازن ، مقاومت ، آیسی، دیود و یک باکس فلزی که عایق دما و حرارت باشد، تشکیل شده است . این برد شامل قسمت هایی مانند واحد پردازنده مرکزی (میکروکنترلر) CPU، RAM یا حافظه موقت، ROM حافظه بلند مدت و مبدل های آنالوگ به دیجیتال است.
بطور کلی شیوه کار این واحد در خودرو به صورت جمله زیر خلاصه می گردد:
دریافت داده، پردازش، دستور و تایید کردن
این واحد ابتدا اطلاعاتی را از سنسورهای خودرو که روی حافظه موقت ذخیره شده است ، دریافت می کند . سپس واحد پردازشگر مرکزی CPU این داده ها را پردازش کرده و بر اساس برنامه ذخیره شده روی آن، دستورات لازم را به بخش های اجرایی ارسال می کند. گاهی واحد پردازشگر با مقایسه اطلاعاتی که روی حافظه بلند مدت ROM ذخیره شده، مقایسه را انجام داده و دستورات را به واحدهای اجرایی ارسال می کند.
ارسال کنندگان داده های اولیه یا سنسورها :
سنسور جریان هوا: مقدار هوای ورودی به موتور را اندازه می گیرد. این داده برای تعیین نسبت سوخت و هوا در موتور و زمان جرقه زنی دقیق بسیار اهمیت دارد.
سنسور دمای موتور: این حسگر داده های مربوط به دمای موتور را ارسال می کند .
سنسور اکسیژن: میزان اکسیژن موجود در گازهای خروجی را اطلاع می دهد. در واقع نسبت سوخت به هوا در گازهای خروجی را اندازه گیری کرده تا ECU بتواند احتراق کامل موتور را بررسی نماید.
سنسور موقعیت میل لنگ و میل سوپاپ: در واقع این سنسورها داده هایی را درباره موقعیت دقیق اجزای موتور ارسال کرده تا ECU بتواند دقیق ترین زمان برای احتراق را اعلام نماید.
سنسور ضربه : در صورتی که به دلیل نوع سوخت یا احتراق ناقص ضربه هایی به موتور وارد شود، این سنسور پیام هایی را برای ECU ارسال می کند.
پس از دریافت این اطلاعات چه فرآیندی در ECU رخ می دهد؟
- کنترل نسبت هوا و سوخت:
با استفاده از داده های سنسور جریان هوا، میزان سوخت لازم برای حجم هوای وارد شده به موتور را تعیین می نماید.
- با استفاده از داده های مربوط به سنسورهای کمشفت و کرانشفت ، زمان دقیق جرقه زنی را تعیین کرده تا انفجار داخل سیلندرها به بهترین شکل ها اتفاق افتد.
- زمان روشن و خاموش شدن فن های خودرو جهت خنک سازی خودرو
- بر خلاف سیستم های قدیمی، ECU با فشار دادن پدال گاز و در نظر گرفتن سرعت، حجم گاز ورودی به موتور را تعیین می کند.
گیرندگان دستورات از واحد ECU:
انژکتور: دریافت میزان حجم پاشش سوخت
شمع خودرو: زمان دقیق جرقه زنی
دیدگاهتان را بنویسید