ایسیو خودرو چگونه کار می کند؟

ایسیو به انگلیسی ECU است که مخفف Electronic Control Unit به معنی مرکز یا واحد کنترل الکترونیکی خودرو می باشد. در بعضی موارد نیز Engine Control Unit بیان می شود که به معنی واحد کنترل موتور است و امروزه جزء اصلی در خودروها می باشد. بنابراین نحوه کار ايسيو خودرو نیز از این جهت اهمیت دارد که در ماشین های جدید تماما از ECU استفاده می شود. آموزشگاه فن آموزان در دوره تخصصی آموزش تعمیرات ایسیو تمامی مهارت های مرتبط با ایسیو را بصورت کاربردی و عملی در تعمیرگاههای مجهز آموزش می دهد. همچنین تسلط بر ایسیو بخشی از سرفصلهای دوره آموزش مکانیک خودرو می باشد.

در گذشته های نه چندان دور، موتورهای خودروهای مختلف بیشتر به قطعات مکانیکی متکی بودند تا آنها را در بهترین حالت برای حداکثر عملکرد خود نگه دارند.

با توسعه و تکامل فناوری مرتبط با خودروها، تولیدکنندگان خودرو در سراسر جهان علاقه بیشتری به استفاده از ماژول های کنترلی دقیق تر و سایر اجزای الکتریکی روی آوردند تا عملکرد و کارایی موتورهایی را که طراحی و تولید می کردند افزایش دهند.

وظیفه اصلی یک ECU این است که موتور بدون مشکل کار کند. در خودروهای مجهز به انژکتور سوخت الکترونیکی، ECU می تواند میزان سوختی را که وارد سیلندرهای موتور می شود، کنترل کرده و با ترکیب مناسب سوخت و هوا قدرت خودرو را به حداکثر برساند و میزان سوخت هدر رفته را نیز کاهش دهد.

ECU چیست و کار ایسیو خودرو چیست؟

همان طوری که بالا نیز اشاره شد، اصطلاح ECU به عنوان مرکز یا واحد کنترل الکترونیکی است که به عنوان یک واحد کنترل الکترونیکی کلی خودرو می باشد، نه فقط برای کنترل موتور.

با توجه به استفاده در خودروهای جدید، همیشه صحبت های زیادی در مورد ECU وجود دارد. اگر بدانیم یک ایسیو دقیقا چه کاری و به چه نحو و شکلی انجام می دهد، خیلی راحت تر نیز مشکلات مربوط به خودروها را درک خواهیم کرد.

ECU اطلاعات را از سنسورهای مختلف (مثل سنسور اکسیژن، دور موتور، ضربه، سنسور TPS، سنسور دمای آب و…) روی موتور دریافت می ‌کند، آن اطلاعات را با برنامه ‌ریزی از پیش تعیین ‌شده ‌ای که توسط سازنده به آن داده شده است، تصمیم‌گیری کرده و مقایسه می‌ کند و در نهایت خروجی‌ ها را به قسمت های مختلف مثل شمع‌ ها، انژکتور سوخت و سایر اجزا می ‌فرستد تا به موتور اجازه دهد با حدکثر کارآمدی خود کار کند.

ایسیو چرا ساخته شد و مزایای آن چیست؟

قبل از این که در دنیا قوانین مربوط به انتشار گازهای گلخانه ای تصویب شود ساخت موتور خودرو بدون ریزپردازنده ها و قطعات الکترونیکی امکان پذیر بود. اما، با تصویب این قوانین سخت ‌گیرانه‌، طرح‌ های کنترل پیچیده ‌ای برای تنظیم مخلوط هوا/سوخت مورد نیاز بود تا مبدل کاتالیزوری بتواند مقدار زیادی از آلودگی را از اگزوز جهت عدم انتشار یا کم شدن گازهای گلخانه ای را حذف کند.

پس جهت مدیریت انتشار گازهای گلخانه ‌ای و مصرف بهینه سوخت موتور و همچنین دیگر اجزاء ایسیوها طراحی و ساخته شدند.

آیا واقعا برای عملکرد بهینه موتور واقعا یک ایسیو ضروری است؟

یک سوال مهم این است که آیا واقعا برای عملکرد بهینه موتور واقعا یک ایسیو ضروری است؟

کنترل موتور برای کارکرد در بهینه ترین حالت خود، پرکاربردترین کار ماشین است که واحد کنترل موتور (ECU) قدرتمندترین کامپیوتر در خودروها این کار را انجام می دهند.

ECU نیز این کار را با جمع‌ آوری داده ‌ها از ده ‌ها سنسور مختلف به این شکل این کار را انجام می دهد که مثلا همه چیز را از دمای مایع خنک‌کننده خودرو گرفته تا میزان اکسیژن موجود در اگزوز را می گیرد و با این داده ها، میلیون ها محاسبه را در هر ثانیه انجام داده و با محاسبه نتایج معادلات طولانی برای تصمیم گیری در مورد بهترین زمان جرقه و تعیین مدت باز بودن انژکتور سوخت این کار را به پایان می رساند.

پس یک ECU همه این کارها را انجام می دهد تا کمترین میزان آلایندگی و بهترین مسافت پیموده شده را برای یک خودرو تضمین کند.

آیا ایسیو مثل لپ تاپ یا کامپیوتر است؟ (ایسیو از نظر عملکردی)

اصل کار یک ECU مثل کامپیوتر یا لپ تاپی است که شما در خانه دارید و استفاده می کنید. یعنی شامل قسمت های نرم افزاری و سخت افزاری است که از یک ریزپردازنده استفاده می کند و می تواند در زمان لزوم اطلاعات دریافتی از سنسورهای مختلف را تجزیه و تحلیل کرده و با پردازش مناسب، هر گونه تنظیماتی برای حرکت خودرو مورد نیاز باشد را انجام دهد.

ECU را می ‌توان با برنامه ‌ریزی مجدد یا این که با به ‌روزرسانی نرم ‌افزار و سخت ‌افزار آن، در صورت لزوم ارتقا داده و به‌ روز رسانی کرد.

اگرچه برروز رسانی ‌های نرم‌ افزاری از متداول‌ ترین روش ها هستند، زیرا نیازی به تغییر داخلی در ECU وجود ندارد.

بیشتر بخوانید: دستگاه تستر ایسیو چیست؟

نحوه کاری و عملکردی ایسیو به چه شکل است؟

اساسا، یک ECU موتور، تزریق سوخت و زمان جرقه برای احتراق آن را کنترل می کند. موقعیت داخلی موتور را نیز برای فعال شدن در دقیق ترین زمان سیستم انژکتور و جرقه زنی، با استفاده از سنسور موقعیت میل لنگ تعیین این کار را انجام می دهد.

یک موتور احتراق داخلی اساسا یک پمپ هوا دارد که با استفاده از سوخت، انرژی خود را تامین می کند. به این معنی که، همانطوری که هوا به داخل مکیده می شود، باید سوخت کافی برای ایجاد قدرت جهت حفظ کارکرد موتور تامین شود.

ترکیب سوخت و اکسیژن و میزان هر کدام باید به طرز صحیحی انجام شوند. اگر سوخت بیش از حد و اکسیژن بسیار کم باشد، در این حالت احتراق حاصل کثیف و به شکل دوده خواهد بود. از طرف دیگر، هر چقدر سوخت خیلی کم و اکسیژن زیاد باشد، باعث کندی و ضعیف شدن احتراق شده و قدرت خودرو کم خواهد شد.

موتورها قبلا نسبت مخلوط هوا و سوخت را توسط یک دستگاه اندازه‌گیری مکانیکی به نام کاربراتور کنترل می ‌کردند. اما با توجه به نیازهای وسایل نقلیه مدرن، همان طوری که بالا نیز اشاره شد، بر کارایی سوخت و آلایندگی کمتر تمرکز دارند، پس این ترکیب و میزان آن باید کنترل شود.

تنها راه برای این کار، کنترل موتور با یک ECU 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.

مدیریت دقیق سوخت توسط یک ECU هنگام تصمیم گیری نسبت ترکیب صحیح، با متغیرهای زیادی سر و کار دارد که عبارتند از:

• نیاز موتور
• دمای موتور
• دمای هوا
• دمای سوخت
• کیفیت سوخت
• نوع فیلتر
• فشار هوا
• راندمان یا بازدهی موتور

همه این موارد نیز، به حسگرهایی نیاز دارند تا متغیرهای ذکر شده را اندازه گیری کنند و آنها را در برنامه ریزی ECU اعمال کنند تا نحوه جبران صحیح آنها را تعیین کنند.

نحوه عملکردی ایسیو

با توجه به موارد گفته شده در بالا، در حالت کلی عملکرد یک ایسیو از آغاز تا پایان کار برای یک عمل مشخص عبارتند از:

1. اطلاعات ورودی یک ایسیو: اطلاعات ورودی یک ایسیو معمولا شامل اطلاعاتی از سنسورهای دما و فشار، سیگنال ‌های روشن یا خاموش و اطلاعات سایر قسمت ‌های خودرو می‌ شود. به عنوان مثال، یک نمونه از ورودی می تواند شامل سنسور دمای خنک کننده یا سنسور موقعیت پدال گاز خودرو جهت درخواست ‌های ماژول سیستم ترمز ضد قفل (ABS) باشد.
2. اطلاعات در حال پردازش یک ایسیو: پس از آن که داده ها توسط ECU جمع آوری شدند، پردازنده باید مشخصات خروجی، مانند پالس انژکتور سوخت را طبق مواردی که قبلا در دستورات نرم افزار ذخیره شده است را تعیین کنند.
3. پردازنده: علاوه از این که اطلاعاتی مانند تنظیمات مربوط به ترکیب سوخت و مسافت پیموده شده را ثبت می کند، تصمیم گیری در مورد خروجی مناسب را ارسال می کند.
4. خروجی یک ایسیو بعد از عمل پردازش: خروجی یک ایسیو بعد از عمل پردازش، می تواند شامل یک عمل روی موتور انجام شود و محرک ها را دقیقا کنترل کند. مواردی از قبیل زمان دقیق سیستم جرقه زنی، باز شدن دریچه گاز الکترونیکی یا فعال شدن فن خنک کننده رادیاتور و… از جمله این موارد می باشند.
5. مدیریت انرژی در ایسیو: ECU برای عملکرد صحیح همه قطعات داخلی، علاوه بر این این که بسیاری از سنسورها و محرک ها کار کنند، باید ولتاژ صحیح توسط ECU به اجزای دیگر خودرو را نیز تامین کند.

مثلا فقط 5 ولت ثابت برای سنسورها یا بیش از 200 ولت برای مدارهای انژکتور سوخت باشد و…. پس این مقدارها باید اصلاح شوند.

هنگامی که ولتاژهای صحیح برای همه اجزاء تامین شوند، ریز پردازنده ها می توانند شروع به راه اندازی کنند. ریزپردازنده اصلی در اینجا، نرم افزار را از حافظه می خواند و اول یک خود چک انجام می دهد، سپس داده ها را از سنسورهای مختلف روی موتور خوانده و آنها را به اطلاعات مفید تبدیل می کند.

این اطلاعات اغلب از طریق CANbus به عنوان شبکه کامپیوتری داخلی ماشین به ماژول های الکترونیکی دیگر منتقل می شود.

بیشتر بخوانید: ریست کردن ECU خودرو بدون دیاگ

CANBus چیست و چگونه تمام اطلاعات دریافتی از سنسورها به ECU می رسند؟

CANBus مخفف Controller Area Network Bus است و به گونه ‌ای طراحی شده است که به ماژول ‌های کنترلی و سنسورهای متعدد در یک وسیله نقلیه اجازه می ‌دهد تا با سرعت فوق ‌العاده با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و اطلاعات را به اشتراک بگذارند. این سیستم یک پروتکلی است مبتنی بر پیام که در ابتدا برای صرفه جویی در مصرف مس  ایجاد شد، ولی بعدا مصارف متعددی پیدا کرد.

این سیستم توسط همه سازندگان خودروها استفاده می شود، زیرا برای تشخیص روی برد مورد نیاز است و از اواخر دهه 90 میلادی یک الزام اجباری بوده است.

CANBus اجازه می دهد تا یک دستگاه عیب یابی به خودرو وصل شده و هر کد ذخیره شده در ماژول های کنترلی توسط تکنسین ها خوانده شود.

به عنوان مثال اطلاعاتی مانند سرعت چرخ و موقعیت دریچه گاز توسط تعدادی از ماژول های کنترل مورد نیاز است تا به خودرو اجازه دهد به درستی کار کند و سیستم CANBus این اجازه را می دهد تا این اطلاعات به سرعت بین اجزای لازم به اشتراک گذاشته شود.

ECU در کدام قسمت ماشین قرار دارد؟

در طراحی ها و استانداردهای صنعتی برای محل قرارگیری ECU در خودروها محل خاصی وجود ندارد، بنابراین محل قرارگیری آن با توجه به نوع خودرو و مدل خودروی شما می تواند متفاوت باشد. در حالت کلی ایسیوها نباید از موتور خیلی دور باشند، بنابراین، موتور یا جایی در جلوی فضای داخلی یا اتاق اتومبیل یا زیر داشبورد قرار می دهند.

برای پیدا کردن محل دقیق ECU ماشین خود باید در دفترچه راهنمای مالک شما ذکر شود که می توانید آن را مطالعه کرده و محل دقیق را پیدا کنید.

با معیوب بودن ECU در خودرو چه اتفاقی می افتد؟

با توجه به این که از اول مقاله نیز ذکر شد، از آنجایی که ECU ها بسیاری از عملکردهای یک اتومبیل مدرن را کنترل می کنند، اثرات یک ECU معیوب می تواند بسیار متفاوت خود را نشان دهد.

به عنوان مثال، ممکن است چراغ هشدار موتور روی داشبورد روشن شود، مصرف سوخت و عملکرد خودروی شما بدتر شده و موتور از کار بیافتد یا کلا با توجه به عدم سوخت رسانی که به صورت اکترونیکی انجام می شود، خودرو استارت نخورده و در کل حرکت نکند.

در این حالت باید توسط مکانیک خودرو بررسی شده و مشکل در هر کدام از قطعات، سنسورها و ایسیو را دقیق بررسی کرده و آن را تعمیر و قطعه مورد نظر را تعویض کند.

بیشتر بخوانید: ابزار مورد نیاز شغل تعمیرات ایسیو (ECU) خودرو

آیا ECU خراب خودرو را با هر ایسیویی می توانیم جایگزین کنیم؟

این که در صورت خراب بودن ایسیو، می توانید ECU خودروی خود را با یک ایسیو جدید تعویض کنید امکان پذیر است. با این حال، چون ECU ها به طور خاص برای مدل ماشین خاص برنامه ریزی و تنظیم  می شوند، این کار به سادگی بیرون آوردن ECU قدیمی و جایگزین کردن آن با یک ECU جدید نیست.

اگر نیاز به تعویض ECU ماشین خود دارید، بهتر است اتومبیل خود را به نمایندگی های مجاز خودروی خود برده و تعمیر و سرویس اتومبیل را به متخصص مربوطه بسپارید.

چرا که مراکز خدمات رسمی به عنوان نمایندگی ها، باید ابزار و تجهیزات مورد نیاز برای انجام چنین کاری را داشته باشند، در حالی که یک تعمیرکار یا گاراژهای تعمیرات، لزوما این تجهیزات خاص را نخواهد داشت.

از ECU برای نشان دادن واحد کنترل موتور استفاده می شود، ECU یک واحد کنترل الکترونیکی است که بخشی از سیستم های مکاترونیک خودرو است و تنها وظیفه کنترل موتور را بر عهده ندارد.

در صنعت خودروسازی، ECU اغلب به یک واحد کنترل موتور (ECU) یا یک مدول کنترل موتور  (ECM) اشاره دارد. اگراین واحد، موتورو انتقال را کنترل کند، به عنوان یک مدول کنترل قدرت انتقال (PCM) شناخته می شود. در این مقاله ECU  را به عنوان یک واحد کنترل موتور معرفی خواهیم کرد.

مشاهده و دانلود pdf مقاله: ایسیو خودرو چگونه کار می کند؟

آموزشگاه فن آموزان مجری برگزاری دوره های مکانیک و اتومکانیک با مجوز رسمی از سازمان فنی حرفه ای کشور می باشد. تمامی دوره ها بصورت عملی و با امکان تجدید رایگان دوره ارائه می شود. برای اطلاعات بیشتر با شماره 02191321001 تماس بگیرید.