واحد کنترل الکترونیکی (کنترل کننده). واحد کنترل الکترونیکی (ECU) - مغز ماشین شما یک واحد کنترل موتور چیست

یک ماشین مدرن فقط چهار چرخ و یک موتور نیست. این یک گوشی هوشمند روی چرخ است. عملکرد تمام سیستم های یک ماشین مدرن توسط تعداد زیادی سنسور مختلف کنترل می شود. سپس این اطلاعات توسط یک کامپیوتر مخصوص و سایر وسایل الکترونیکی تجزیه و تحلیل می شود. هر چه خودرو گران‌تر باشد، آپشن‌های الکترونیکی متنوع‌تری دارد. تمام این "ارکستر" توسط یک جعبه کوچک کنترل می شود - این ECU است. آن چیست؟ این یک واحد کنترل الکترونیکی است. امروز در مورد آن صحبت خواهیم کرد.

ECU در یک ماشین مدرن

اولین قدم این است که با اصطلاحات شروع کنید. ECU "مغز" ماشین یا واحد کنترل الکترونیکی است. بسیاری او را به عنوان یک کنترل کننده می شناسند. این واقعاً مغز دستگاه است. بدون این بلوک، همه عناصر و مکانیسم‌های دیگر به سادگی به زباله‌های بی‌جان، حجم عظیمی از پلاستیک، سیم‌ها و ریزپردازنده‌ها تبدیل می‌شوند.

واحد الکترونیکی داده ها را از حسگرها دریافت می کند. سپس اطلاعات بر اساس الگوریتم های خاص پردازش می شود. سپس دستورات ویژه ای را برای عملگرها ارسال می کند. حتی در مدل های AvtoVAZ یک ECU وجود دارد. سنسورهایی نیز وجود دارد - به عنوان مثال، اکسیژن، دمای مایع خنک کننده، سرعت. در مورد خودروهای مدرن خارجی چه بگوییم.

این واحد کنترل الکترونیکی ECU است. به عبارت ساده، این یک دستگاه هوشمند است که تمام فرآیندهایی را که در هر ثانیه در خودروها انجام می شود تحت کنترل نگه می دارد. در هر ثانیه تا هزار سیگنال مختلف پردازش می شود.

کنترلر چه چیزی را کنترل می کند؟

می توانید چندین حسگر اصلی را فهرست کنید که اطلاعات از آنها جمع آوری می شود. اینها دمای موتور، محیط، کاوشگر لامبدا، سطح سوخت و دور آرام هستند. همچنین در بسیاری از خودروها سنسورهایی برای ABS، سایش لنت ترمز و سایر سنسورهایی وجود دارد که مسئولیت ایمنی را بر عهده دارند.

عناصر جداگانه سرعت حرکت، موقعیت پدال گاز الکترونیکی را کنترل می کنند. یک سنسور موقعیت میل لنگ وجود دارد. ECU همچنین عملکرد سیستم خنک کننده، کنترل آب و هوا را کنترل می کند. این واحد بر عملکرد صحیح سیستم ترمز نظارت می کند.

طبیعتاً این تمام لیست سنسورها نیست. این یک نوع مجموعه استاندارد است که در هر ماشین کم و بیش مدرنی یافت می شود. تقریباً چنین مجموعه ای از عملکردها دارای ECU VAZ-2170 است. ما در مورد سنسورها صحبت کردیم، اما باید در مورد عملگرها نیز صحبت کنیم.

این تنظیم کننده موقعیت دریچه گاز، انژکتور، سیستم جرقه زنی است. ECU همچنین مراحل توزیع، دمای احتراق مخلوط را کنترل می کند و قادر به حفظ آن است. این واحد ترکیب گازهای خروجی را تجزیه و تحلیل می کند. عملکرد روشنایی را تنظیم می کند، شیشه های برقی، تمام گرمایش، عملکرد گیربکس های رباتیک و اتوماتیک را کنترل می کند.

این تنها حداقل کاری است که یک ECU متوسط ​​می تواند انجام دهد. آنچه هست، ما قبلاً می دانیم، بنابراین بیایید بیشتر برویم - جالب خواهد بود. در ماشین های کلاس بالاتر، انواع حسگرها و دستگاه ها بسیار بیشتر است.

در واقع ECU یک واحد کوچک است که عملکرد کل خودرو را تحت کنترل هوشیارانه نگه می دارد. هر سیستم توسط این کامپیوتر کنترل می شود. دور از دنیای خودرو، مردم و رانندگان مبتدی فکر می کنند که کامپیوتر در ظاهر یک لپ تاپ است (بالاخره آیا این یک کامپیوتر است؟). اما اصلاً اینطور نیست. واحد کنترل در فرم فاکتور کمی متفاوت ساخته شده است.

ECU چه شکلی است و چیست؟

واحد کنترل در موارد مختلفی ساخته می شود. اغلب این پایه های پلاستیکی یا آلومینیومی هستند. به عنوان مثال، ECU VAZ-2172 در یک جعبه پلاستیکی ساخته شده است. در اکثر خودروهای خارجی، بدنه فلزی است. مواد بیشتر به محل بلوک بستگی دارد. بنابراین، اگر در مدل های AvtoVAZ دستگاه در کابین نصب شده باشد، از پلاستیک ساخته شده است. اگر زیر کاپوت نصب می شد، فلزی بود.

اما قضیه کل کامپیوتر نیست. داخل کیس یک برد الکترونیکی وجود دارد. این ECU است. آنچه هست، ما قبلاً در مورد آن می دانیم. دو کانکتور از برد خارج می شود - این به اصطلاح اتوبوس CAN است. سیم های تمام سنسورها و محرک ها به این کانکتورها متصل می شوند. لازم به ذکر است که برخی از واحدها به یک کانکتور برای به روز رسانی سیستم عامل و همچنین یک خروجی عیب یابی OBD-II مجهز هستند. مانند هر رایانه دیگری، این یکی نیز گاهی اوقات "اشکالات" دارد. همچنین خرابی در سنسورها رخ می دهد. با استفاده از کانکتور عیب یابی می توانید کدهای خطای VAZ ECU را بخوانید و سپس تعمیر خودرو راحت تر خواهد بود. دیگر نیازی به جستجوی دستی خرابی ها ندارید.

میکرو مدارهای ECU در معرض گرمایش نسبتاً قوی هستند. بنابراین بدن آنها دنده دارد. دومی به عنوان رادیاتور عمل می کند و گرمای اضافی را از بین می برد. اگر بلوک برچیده شده را بردارید و به آن نگاه کنید، در ظاهر بلوک یک جعبه کوچک به ابعاد 15 در 10 سانتی متر است، ضخامت آن بیش از یک سانتی متر نیست.

ECU از داخل

اگر بلوک را باز کنید، می توانید یک تخته نسبتا بزرگ ببینید. دارندگان خودروهای بی تجربه و عموماً کاربران بی تجربه رایانه، می توانند آن را با مادربرد رایانه اشتباه بگیرند. ما دستگاه آن را به طور کامل درک نخواهیم کرد، اما بیایید از طریق گره های اصلی عبور کنیم.

بیایید روی حافظه کامپیوتر تمرکز کنیم. آن چیست؟ انواع مختلفی از حافظه وجود دارد. PROM یک ثابت قابل برنامه ریزی است که توسعه دهندگان الگوریتم های لازم را برای عملکرد موتور و سایر سیستم ها قرار داده اند. RAM - RAM که برای کار با اطلاعات میانی ضروری است. در زمان واقعی پردازش می شود. EEPROM یک حافظه الکترونیکی و قابل برنامه ریزی مجدد است. برای ذخیره داده های موقت استفاده می شود.

نرم افزار

نرم افزار کاربردی از همه مهمتر است. از این گذشته ، به دلیل آن است که اطلاعات حسگرها خوانده و تجزیه و تحلیل می شود و دستورات به عملگرها ارسال می شود.

ماژول ها داده های دریافتی را برای خطاها، در صورت یافتن، کنترل می کنند. نرم افزار سعی می کند در صورت امکان خطاها را تصحیح کند. اگر خطا را نتوان تصحیح کرد، کامپیوتر آنبورد Check Engine و غیره را نمایش می دهد. لازم نیست تمام خطاهای رایانه را به خاطر بسپارید. رمزگشایی آنها برای انواع خودروها متفاوت است. به عنوان مثال، در Lada Priore، کد P0353 یک مدار باز را در سیم پیچ احتراق سیلندر 3 نشان می دهد.

ECU در کجا قرار دارد؟

در کابین، واحد را می توان در زیر پانل پیدا کرد. در مدل های AvtoVAZ، در نزدیکی رادیاتور بخاری قرار دارد. در خودروهای خارجی در سطح تجاری، ECU را می توان در زیر صندلی عقب پیدا کرد. برخی از سازندگان در تلاشند تا کنترلر را در صندوق عقب نصب کنند. قرار دادن ECU زیر کاپوت بهترین راه حل نیست.

از این گذشته ، بلوک در آنجا تحت تأثیر باران ، برف و سایر عوامل قرار می گیرد. اغلب در محفظه موتور، این دستگاه را می توان در نزدیکی باتری یا زیر بلوک ایمنی یافت. پیدا کردن آن آسان است - حتی یک صاحب ماشین معمولی بدون مهارت خاص می تواند آن را پیدا کند. فقط باید داشبورد را کمی جدا کنید یا یک بلوک زیر کاپوت پیدا کنید. از نظر ظاهری، این جعبه ای است که دو دسته سیم از آن جدا می شوند. اما ارزش آن را ندارد که خودتان کامپیوتر را بدون دانش خاصی تعمیر کنید. بهتر است این کار را به افراد حرفه ای بسپارید.

برچیدن

برداشتن جعبه کنترل بسیار آسان است. کافی است پیچ های نگهدارنده را باز کرده و کابل ها را جدا کنید. به طور طبیعی، قبل از این کار، شما باید ترمینال منفی را از باتری جدا کنید. در برخی از مدل های خودرو، لازم است داشبورد را جدا کنید. اغلب بلوک در کنار اجاق گاز یا زیر محفظه دستکش قرار دارد.

پیدا کردن اینکه آیا یک بلوک کار می کند بسیار ساده است. در نیمی از زمان، ماشین به سادگی روشن نمی شود. همچنین امکان مسدود شدن تمامی سیستم ها، باز شدن تمامی قفل ها و مواردی از این دست وجود دارد. در موارد دیگر، ممکن است خرابی موتور رخ دهد. بنابراین، در برخی از ماشین‌ها، چرخش‌ها می‌توانند شناور شوند، خرابی‌ها رخ می‌دهد. ممکن است موتور اصلا روشن نشود. خطاهایی در حال سوختن هستند که با استفاده از نرم افزار قابل حذف نیستند. لازم به ذکر است که ECU یک گره نسبتا قابل اعتماد است. بنابراین، اگر به طور خاص آن را "غرق" نکنید، واحد برای مدت طولانی و به درستی کار خواهد کرد.

اگر دستگاه قابل اعتماد باشد خرابی چگونه اتفاق می افتد؟ ساده است - اتصال کوتاه یا رطوبت روی برد کافی است. همچنین ECU ضربه فیزیکی و خوردگی را دوست ندارد.

تعمیر، تعویض

سخت است که بگوییم کامپیوتر را تعمیر کنیم یا آن را تعویض کنیم. گاهی اوقات کنترلر کاملاً می سوزد، به طوری که دیگر قابل تعمیر نیست. یک بلوک جدید باید نصب شود. و این خیلی ارزان نیست - قیمت متوسط ​​از 15 تا 40 هزار روبل است.

اما اگر می توان با تعویض یک یا دو ریز مدار خطا را برطرف کرد، تعمیر آن توصیه می شود. اگر خوردگی یک مسیر روی تخته را خورده باشد، می توان آن را نیز بازیابی کرد.

نتیجه

اکنون رانندگان مبتدی می دانند که ECU در خودرو چیست، واحد در کجا قرار دارد و برای چه منظوری است. این اطلاعات مفیدی است که به همه دارندگان خودرو کمک خواهد کرد. در حال حاضر در فروش دستگاه های تشخیصی ویژه ای وجود دارد که با آنها می توانید به طور مستقل خرابی ماشین را تعیین کنید.

بخشی جدایی ناپذیر از خودروهای مدرن محسوب می شود واحد کنترل الکترونیکی موتور. برای دریافت اطلاعات از مجموعه ای از حسگرها و پردازش بعدی آن طراحی شده است. اطلاعات پردازش شده الگوریتم خاصی را دریافت می کند که با کمک آن یک عمل کنترلی روی سیستم های مختلف موتور انجام می شود.

واحد کنترل الکترونیکی موتور (ECU) - چگونه کار می کند؟

استفاده از این دستگاه به طور موثر پارامترهایی مانند قدرت، مصرف سوخت، گشتاور، محتوای مواد مضر در گازهای خروجی و غیره را بهینه می کند. طراحی واحد الکترونیکی شامل دو نوع پشتیبانی اصلی می باشد. با کمک سخت افزار، اجزای مختلف الکترونیکی به رهبری یک ریزپردازنده وارد عمل می شوند.

اطلاعات دریافتی از سنسور به سیگنال های دیجیتال تبدیل می شود. برای این، یک مبدل مخصوص استفاده می شود. این نرم افزار شامل ماژول های محاسباتی کاربردی و کنترلی است. آنها سیگنال های دریافتی را پردازش کرده و برای کنترل محرک ها ارسال می کنند.علاوه بر این، سیگنال های خروجی تولید می شوند که می توانند تا توقف کامل اصلاح شوند.

در صورت لزوم، واحد کنترل الکتریکی را می توان دوباره برنامه ریزی کرد. این اتفاق با تغییرات قابل توجهی در طراحی موتور، به عنوان مثال، هنگام تنظیم آن رخ می دهد. برای تبادل داده ها از یک گذرگاه ویژه استفاده می شود که با کمک آن تمام واحدهای کنترل در یک سیستم واحد ترکیب می شوند.

تعمیر واحدهای کنترل موتور - چگونه خودتان آن را اداره کنید؟

یک سیستم کنترل الکترونیکی موتور دیزل تقریباً بر روی تمام موتورهای مدرن از این نوع با سیستم های مختلف تزریق سوخت نصب شده است. چنین کنترل الکترونیکی عمدتاً برای تنظیم و بهینه سازی کار آنها در نظر گرفته شده است. بنابراین، عملکرد کارآمد کل سیستم سوخت، توربوشارژ، سیستم های ورودی و اگزوز، و همچنین سیستم های خنک کننده و گردش مجدد گاز خروجی تضمین می شود.

تمام کنترل های الکترونیکی شامل واحد اصلی، سنسورهای ورودی و همچنین محرک های سیستم های موتور است. اغلب، بسیاری از رانندگان ممکن است با نیاز به حل مشکلی مانند تعمیر واحد کنترل الکترونیکی موتور مواجه شوند. امکان انجام چنین تعمیراتی به طور مستقل مرتبط در نظر گرفته می شود.

از همان ابتدا مهم است که دقیقاً نام بلوک را پیدا کنید، در صورتی که پارامترهای خروجی لازم وجود نداشته باشد. دستگاه عمدتا استفاده می شود ECU، به عنوان "واحد کنترل الکترونیکی" ترجمه شده است. با کمک آن، کار مطابق با سیگنال های ورودی سنسورها انجام می شود که سیگنال های خروجی را ایجاد می کند که محرک ها را کنترل می کند.

علل خرابی و تعمیر واحد کنترل موتور

تعمیر واحدهای کنترل الکترونیکی موتور ممکن است در صورت عدم وجود برق بدون وقفه ضروری باشد. در این مورد، به راحتی می توان یک نقص داخلی را که نیاز به تعمیر اجباری دارد، فرض کرد. دلایل ممکن است:

• عدم تبادل داده با اسکنر و پیام پارامترهای نادرست.
• لامپ کنترل "بررسی" هنگامی که احتراق روشن است روشن نمی شود.
• با یکی از عناصر معیوب، رفع خطا صادر می شود.

علاوه بر این، موتور ممکن است نادرست کار کند، با انحرافات، اما اطلاعاتی در مورد این صادر نمی شود.

تعمیر به موقع واحدهای کنترل موتور به جلوگیری از بسیاری از مشکلات جدی کمک می کند. در خودروهای مدرن، سیستم‌های زیادی به روی این دستگاه بسته شده‌اند که در صورت بروز هرگونه نقص در واحد، عملکرد کل مکانیسم یا اجزاء و مجموعه‌های جداگانه آن می‌تواند به طور کامل متوقف شود. پس مقصر این بحث را پیدا می کنیم که محل آن را می توان در دفترچه راهنمای ماشین مشخص کرد و می بینیم که این کاملا الکترونیکی است. چگونه می توان مشکلی را در چنین مدارها، ترانزیستورها و سایر عناصر کوچک پیدا کرد و آن را حل کرد؟

حداقل دو دلیل می تواند وجود داشته باشد که ECU خطا می دهد یا به خواندن سنسورها پاسخ نمی دهد: هادی غیرقابل استفاده شده است یا سیستم عامل به بیراهه رفته است. اگر در این زمینه تخصص ندارید، بازیابی سیستم عامل غیرممکن است، بنابراین آنها فقط در نمایندگی به شما کمک می کنند. اما اگر مولتی متر در دست دارید می توانید به راحتی پارامترهای الکتریکی را بررسی کنید. برای اینکه بدانید کدام سیم ها را برای خرابی بررسی کنید، باید بر خواندن مدار ECU خود مسلط باشید.

فن آوری های دیجیتال مدرن امکان استفاده از طیف گسترده ای از عملکردهای کنترلی را در خودرو فراهم می کند. بسیاری از پارامترهای موثر بر عملکرد آن را می توان به طور همزمان در نظر گرفت، به طوری که سیستم های مختلف را می توان با حداکثر کارایی کنترل کرد. واحد کنترل الکترونیکی (ECU) سیگنال های الکتریکی را از سنسورها یا ژنراتورها در محدوده مقادیر مورد انتظار دریافت می کند، آنها را ارزیابی می کند و سپس سیگنال های شروع را برای محرک ها (درایوها) محاسبه می کند. برنامه کنترل در یک حافظه مخصوص ذخیره می شود و ریزپردازنده وظیفه اجرای این برنامه را بر عهده دارد.

Fig.57 واحد کنترل الکترونیکی. 1 - کانکتور، 2 - مرحله درایور کم مصرف، 3 - منبع تغذیه سوئیچینگ (SMPS)، 4 - رابط CAN (رابط گذرگاه داده)، 5 - واحد حافظه ریزپردازنده، 6 - مرحله درایور توان بالا، 7 - مدار ورودی و خروجی.

شرایط عملیاتی

ECU در رابطه با عوامل زیر دارای الزامات بسیار بالایی است:

• دمای محیط (در طول عملیات عادی باید بین -40 - + 85 ° C برای وسایل نقلیه تجاری و -40 - + 70 ° C برای اتومبیلها باشد).
• تأثیر موادی مانند نفت و سوخت و غیره؛
• تأثیر بر رطوبت محیط؛
• دارای استحکام مکانیکی، به عنوان مثال، در حضور ارتعاشات در حین کار موتور.

در عین حال، الزامات بسیار بالایی برای سازگاری الکترومغناطیسی و محافظت در برابر تداخل فرکانس بالا اعمال می شود.

دستگاه و طراحی

ECU (شکل 57) در یک محفظه فلزی قرار می گیرد و از طریق یک کانکتور چند پین (1) به سنسورها، محرک ها و منبع تغذیه متصل می شود. اجزای سیستم الکترونیکی برای کنترل مستقیم محرک ها در محفظه ECU به گونه ای قرار گرفته اند که از اتلاف گرمای خوب به محیط اطمینان حاصل شود.

اگر ECU مستقیماً روی موتور نصب شود، گرما از طریق یک خنک کننده تعبیه شده در محفظه ECU که سوخت دائماً در آن جریان دارد (فقط برای وسایل نقلیه تجاری) خارج می شود. اکثر قطعات ECU با استفاده از فناوری SMD (دستگاه نصب شده در سطح) ساخته می شوند. سیم کشی معمولی فقط در برخی از باتری ها و کانکتورها استفاده می شود، بنابراین طرح های جمع و جور کم جرم را می توان در اینجا اعمال کرد.

شکل 58 پردازش سیگنال در واحد کنترل الکترونیکی کامپیوتر. H - سطح بالا L - سطح پایین. FEPROM - حافظه قابل برنامه ریزی (حافظه فقط خواندنی)، EEPROM - حافظه فقط خواندنی، RAM - حافظه دسترسی تصادفی، A / D-ADC، CAN - گذرگاه داده.

پردازش داده ها

سیگنال های ورودی

همراه با محرک های جانبی، حسگرها رابط بین خودرو و ECU را که واحد پردازش داده است، نشان می دهند.

ECU سیگنال های الکتریکی را از حسگرها از طریق سیم کشی و کانکتورهای خودرو دریافت می کند. این سیگنال ها می توانند از انواع زیر باشند:

شکل 59 سیگنال های مدولاسیون عرض پالس. a - دوره ثابت، b - مدت زمان سیگنال.

تهویه سیگنال

برای محدود کردن ولتاژ سیگنال های ورودی به حداکثر مقدار مجاز، از مدارهای محافظ در ECU استفاده می شود. با استفاده از دستگاه‌های فیلتر، سیگنال‌های تداخلی روی هم در بیشتر موارد از سیگنال‌های مفید جدا می‌شوند و در صورت لزوم، تا حد قابل قبولی از سیگنال ورودی رایانه تقویت می‌شوند.

شکل گیری سیگنال ها در حسگرها بسته به سطح ادغام آنها می تواند کامل یا جزئی باشد.

پردازش سیگنال

ECU مرکز کنترل سیستم است که مسئولیت توالی عملیات عملکردی را بر عهده دارد. عملکردهای کنترل با و بدون بازخورد در ریزپردازنده انجام می شود. سیگنال های ورودی تولید شده توسط سنسورها، ژنراتورها با مقادیر پارامترهای مورد انتظار و رابط های سایر سیستم ها به عنوان مختصات ورودی عمل می کنند. اعتبار آنها در رایانه بیشتر بررسی می شود. سیگنال های خروجی با استفاده از برنامه ها، ویژگی ها و ماتریس های قابل برنامه ریزی محاسبه می شوند. ریزپردازنده توسط یک نوسانگر کریستالی هماهنگ می شود.

شکل 60 طرحی برای محاسبه عرضه سوخت در واحد کنترل الکترونیکی.
کلید احتراق در موقعیت A (شروع)،
کلید احتراق در موقعیت B (حالت های رانندگی).

• قابل برنامه ریزی (حافظه قابل بازنویسی).ریزپردازنده برای عملکرد خود به برنامه ای نیاز دارد که در حافظه قابل برنامه ریزی (Read Only Memory - ROM یا EPROM / FEPROM) ذخیره شود.

این حافظه همچنین حاوی داده های ویژه (داده های فردی، مشخصه ها و ماتریس های قابل برنامه ریزی) است. این داده ثابت است و در حین رانندگی قابل تغییر نیست.

بسیاری از گزینه هایی که نیاز به ضبط داده های مختلف دارند، محدود کردن تعداد انواع ECU را برای سازندگان خودرو ضروری می کند. کل منطقه حافظه قابل برنامه ریزی (Flash EPROPM یا FEPROM) را می توان برنامه ریزی کرد (داده های برنامه و مدل خاص) هنگامی که خودرو از خط مونتاژ خارج می شود (برنامه ریزی EoL-End of Line). همچنین امکان ذخیره تعدادی گزینه داده (یعنی برای کشورهای مختلف) در حافظه وجود دارد که سپس توسط برنامه نویسی EoL انتخاب می شوند.

• رم.حافظه دسترسی تصادفی (RAM) برای ذخیره داده های در حال تغییر مانند مقادیر عددی سیگنال ها مورد نیاز است. RAM برای عملکرد صحیح به برق ثابت نیاز دارد. هنگامی که سوئیچ احتراق یا استارت خاموش می شود، ECU خاموش می شود و بنابراین تمام حافظه را از دست می دهد (به اصطلاح حافظه تبخیری). مقادیر تطبیقی ​​مقادیر، یعنی مقادیری که در حین کار توسط سیستم "یاد می گیرند" و مربوط به عملکرد حالت های عملکرد موتور هستند، در این مورد باید پس از روشن شدن مجدد رایانه دوباره "یادگیری" شوند.

داده هایی که نباید از دست بروند (مانند کدهای ایموبلایزر و داده های کد خطا) باید به طور دائم در حافظه فقط خواندنی (EEPROM) ذخیره شوند. در این حالت، حتی در صورت قطع باتری، اطلاعات موجود در حافظه دائمی از بین نمی رود.

• مدار مجتمع ویژه برنامه (ASIC).افزایش پیچیدگی توابع ECU به این معنی است که قدرت محاسباتی ریزپردازنده ها کافی نیست. راه حل استفاده از ماژول ها با مدارهای مجتمع تخصصی (ASIC - Application-Specific integrated Circuit) - پتانسیل توسعه ECU است و از آنجایی که آنها به RAM افزایش یافته (رم اضافی) و بلوک های ورودی و خروجی پیشرفته مجهز هستند، می توانند تولید و سیگنال های مدولاسیون عرض پالس را ارسال می کند.
• بلوک کنترل فعلی ECU مجهز به یک مدار ردیابی است که در یک مدار مجتمع ویژه برنامه (ASIC) تعبیه شده است. ریزپردازنده و واحد نظارت بر یکدیگر نظارت می کنند و به محض تشخیص نقص، هر یک از آنها می تواند منبع سوخت را مستقل از دیگری خاموش کند.

سیگنال های خروجی

ریزپردازنده با استفاده از سیگنال های خروجی خود، مراحل رانندگی را شروع می کند. سیگنال های خروجی معمولاً به اندازه کافی قدرتمند هستند که مستقیماً محرک ها یا رله ها را هدایت کنند. مراحل رانندگی در برابر اتصال کوتاه به زمین یا باتری و همچنین در برابر تخریب ناشی از اضافه بار الکتریکی محافظت می شود. چنین نقص هایی همراه با مدارهای باز یا نقص سنسور توسط کنترل کننده مرحله راننده شناسایی می شود و این اطلاعات به ریزپردازنده منتقل می شود.

سوئیچینگ سیگنال ها

این سیگنال ها برای روشن و خاموش کردن محرک ها، به عنوان مثال، فن الکتریکی سیستم خنک کننده موتور استفاده می شود.

سیگنال های مدولاسیون عرض پالس (سیگنال های PWM)

سیگنال های دیجیتال خروجی ممکن است به شکل سیگنال های مدولاسیون عرض پالس باشند. اینها سیگنال های مستطیلی با دوره ثابت، اما متغیر در زمان هستند (شکل 59)، که می توانند برای راه اندازی درایوهای الکترومغناطیسی، به عنوان مثال، یک دریچه چرخش گاز خروجی استفاده شوند.

انتقال داده در ECU

برای اینکه ریزپردازنده به درستی کار کند، اجزای جانبی باید بتوانند با آن ارتباط برقرار کنند. این مورد زمانی است که از یک گذرگاه آدرس یا گذرگاه داده استفاده می کنیم، که از طریق آن ریزپردازنده، به عنوان مثال، آدرس حافظه دسترسی تصادفی (RAM) را که باید در حال حاضر در دسترس باشد، ارائه می دهد. سپس از گذرگاه داده برای انتقال داده های مربوطه استفاده می شود. سیستم‌های خودروی قبلی با یک توپولوژی 8 بیتی با یک گذرگاه داده که شامل هشت خط بود، راضی بودند که با هم می‌توانستند 256 داده را همزمان منتقل کنند. گذرگاه آدرس 16 بیتی که معمولاً در چنین سیستم هایی استفاده می شد، می توانست داده ها را به 65536 آدرس منتقل کند.
سیستم های مدرن و پیچیده تر به 16 بیت یا حتی 32 بیت برای گذرگاه داده نیاز دارند. به منظور فعال نگه داشتن اجزای سیستم، انتقال چندگانه (تکراری) می تواند برای گذرگاه های آدرس (گذرگاه های داده) استفاده شود. یعنی داده ها و آدرس ها در خطوط انتقال یکسانی ارسال می شوند، اما به مرور زمان از یکدیگر جابجا می شوند.

تشخیص داخلی

• کنترل جریان سنسورهابرای اطمینان از وجود ولتاژ تغذیه طبیعی و سیگنال خروجی سنسور در محدوده قابل قبول (مثلاً برای سنسور دما این محدوده بین 40- تا 150+ درجه سانتیگراد است)، عملکرد سنسورها توسط دستگاه های تشخیصی داخلی نظارت می شود.

سیگنال های مهم ترین حسگرها تا جایی که ممکن است تکرار می شوند. این بدان معناست که ممکن است در صورت بروز نقص از سیگنال مشابه دیگری استفاده شود یا دو یا سه انتخاب انجام شود.

• تعیین عیوب.این را می توان در یک منطقه ویژه برای نظارت بر عملکرد سنسورها انجام داد. در مورد سیستم هایی با برنامه های بازخورد (به عنوان مثال کنترل فشار)، تشخیص انحرافات در محدوده کنترل داده شده نیز امکان پذیر است.
  اگر خطا برای بیش از یک دوره زمانی معین وجود داشته باشد، مسیر سیگنال را می توان نادرست در نظر گرفت. اگر یک بار از این دوره تجاوز شود، نقص به همراه پارامترهای شرایطی که در آن اتفاق افتاده است (به عنوان مثال، دمای مایع خنک کننده، سرعت موتور و غیره) در حافظه رایانه ذخیره می شود.

برای بسیاری از خطاها، اگر مشخص شود که مسیر سیگنال به‌عنوان بدون خطا در بازه زمانی مورد بررسی قابل ردیابی است، می‌توان سنسور را دوباره بررسی کرد.

• واکنش در صورت بروز نقص.اگر سیگنال خروجی سنسور خارج از محدوده باشد، به مقدار پیش فرض سیگنال تغییر می کند. این روش برای سیگنال های ورودی زیر استفاده می شود: ولتاژ باتری; دمای مایع خنک کننده، هوای ورودی، روغن موتور؛ افزایش فشار؛ فشار اتمسفر و جریان هوای ورودی

در صورت نقض عملکردهای مهم برای ترافیک، یک سوئیچ برای جایگزینی عملکردهایی ساخته می شود که به راننده اجازه رانندگی می دهد، به عنوان مثال، به یک سرویس خودرو. اگر یکی از پتانسیومترهای ماژول موقعیت پدال گاز معیوب باشد، سیگنال های پتانسیومتر دوم را می توان برای محاسبات استفاده کرد، مشروط بر اینکه قابل قبول باشند، یا می توان عملکرد موتور را به حالت سرعت پایین ثابت تغییر داد.

اصل عملکرد سیستم کنترل الکترونیکی

ECU سیگنال های دریافتی از سنسورهای خارجی را ارزیابی می کند و محدودیت هایی را در سطح ولتاژ مجاز تعیین می کند.

با استفاده از این ورودی ها و ماتریس های قابل برنامه ریزی ذخیره شده، ریزپردازنده مدت زمان و زاویه پیشروی (زمان شروع) تزریق را محاسبه می کند و این داده ها را به سیگنال های عملکردی به عنوان تابعی از زمان تبدیل می کند که سپس با حرکت پیستون ها سازگار می شوند. با توجه به بارهای دینامیکی بالای موتور و سرعت بالا، قدرت محاسباتی بالای ریزپردازنده برای برآورده کردن الزامات برای دقت محاسبات مورد نیاز است. سیگنال‌های خروجی برای راه‌اندازی مراحل درایور استفاده می‌شوند که توان مناسب را برای تمام محرک‌ها (مانند شیرهای برقی)، از جمله درایورهای عملکرد موتور مانند EGR و دور زدن توربین توربوشارژر، و همچنین عملکردهای کمکی مانند رله‌های شمع برق و هوا، فراهم می‌کنند. شرطی سازی مراحل درایور در برابر تخریب و آسیب ناشی از اتصال کوتاه و اضافه بار الکتریکی محافظت می شوند. سیگنال های مربوط به چنین نقص هایی مانند یک مدار باز به ریزپردازنده منتقل می شود.

عملکردهای تشخیصی مراحل درایور شیر برقی نیز کد هشدار خطا را تعیین می کند. علاوه بر این، تعداد مشخصی سیگنال خروجی از طریق رابط به دیگر سیستم های خودرو ارسال می شود. ECU همچنین بر عملکرد کل سیستم تامین سوخت در محدوده مفهوم ایمنی نظارت می کند.

مدیریت حالت کار

برای اطمینان از فرآیند احتراق بهینه در موتور، ECU باید محاسبه مناسبی از میزان عرضه سوخت برای هر حالت کار انجام دهد. بلوک دیاگرام برای محاسبه میزان عرضه سوخت در شکل نشان داده شده است. 60.

شروع عرضه سوخت

شروع تحویل سوخت به عنوان تابعی از دمای مایع خنک کننده و سرعت موتور محاسبه می شود. ECU یک سیگنال خروجی برای شروع به کار از لحظه روشن شدن احتراق (موقعیت "A" در شکل 60) و شمع های تابش تا رسیدن به حداقل سرعت موتور ارائه می دهد. راننده نمی تواند بر میزان شروع تغذیه تأثیر بگذارد.

کنترل تردد وسایل نقلیه

در حالی که خودرو در حال حرکت است، مقدار سوخت تزریق شده (مقدار تحویل) به عنوان تابعی از موقعیت پدال گاز (حسگر موقعیت پدال گاز) و سرعت موتور (سوئیچ احتراق در موقعیت "B" در شکل 60) با استفاده از متغیر چند متغیره محاسبه می شود. مشخصه کنترل خودرو این کنترل تطابق بهینه را بین اقدامات راننده و انتخاب قدرت موتور فراهم می کند.

تنظیم حداقل فرکانس چرخش بیکار

در حداقل دور آرام، مصرف سوخت عمدتاً با راندمان مکانیکی موتور و سرعت موتور تعیین می شود.
در ترافیک متراکم امروزی با توقف های مکرر، سهم اصلی مصرف سوخت به کمترین زمان در هرزگردی می رسد. بنابراین، این بدان معناست که از یک سو، حداقل سرعت در حالت آزاد باید تا حد امکان پایین نگه داشته شود، و از سوی دیگر، بدون توجه به بار (تهویه مطبوع، موقعیت انتخابگر گیربکس اتوماتیک، مانور در هنگام فرمان برقی و غیره) ، هنگامی که موتور تکان می خورد یا حتی متوقف می شود، هرگز نباید از حداقل معینی پایین بیاید.

برای تنظیم سرعت مورد نیاز، کنترل‌کننده حداقل سرعت دور آرام، منبع سوخت را تغییر می‌دهد تا مقدار اندازه‌گیری شده آن برابر با مقدار مورد نیاز شود. مشخصات سرعت و کنترل مورد نیاز با موقعیت انتخابگر (در گیربکس اتوماتیک) و دمای مایع خنک کننده موتور (از سیگنال سنسور دمای مایع خنک کننده) تعیین می شود.

علاوه بر در نظر گرفتن تأثیر لحظه مقاومت ناشی از اعمال یک بار خارجی خارجی، باید لحظات اصطکاک داخلی را نیز در نظر گرفت که باید با حداقل سیستم کنترل سرعت دور آرام جبران شود. این تغییرات حداقل هستند، اما به طور مداوم در طول عمر خودرو ایجاد می شوند.

کنترل یکنواختی موتور

با توجه به تلورانس های ساخت و بسته به سایش موتور، در میزان گشتاور تولید شده توسط سیلندرهای جداگانه تفاوت هایی وجود دارد. این امر به ویژه در حداقل سرعت دور آرام، زمانی که منجر به عملکرد ناهموار، پرشتاب و موتور می شود، مشهود است. سیستم کنترل صافی موتور در هر لحظه از زمان وقوع فلش در سیلندرها، تغییرات عملکرد خود را کنترل می کند و عملکرد سیلندرها را با یکدیگر مقایسه می کند. سپس مقدار سوخت تزریق شده به هر سیلندر بسته به تفاوت سرعت اندازه گیری شده بین سیلندرها کنترل می شود، به طوری که سهم هر سیلندر در ایجاد گشتاور موتور یکسان است.

کنترل سرعت خودرو (کروز کنترل)

کنترل کننده سیستم کروز کنترل به شما این امکان را می دهد که خودرو را با سرعت مشخصی کنترل کنید.

سرعت خودرو را با توجه به مقدار انتخاب شده توسط راننده با استفاده از سوئیچ قرار گرفته بر روی داشبورد حفظ می کند.

در هنگام تنظیم، مقدار سوخت تزریق شده کم یا زیاد می شود تا زمانی که سرعت واقعی برابر با سرعت تنظیم شده باشد. به محض فشار دادن پدال کلاچ یا ترمز توسط راننده، فرآیند تنظیم به طور خودکار خاتمه می یابد. اگر راننده پدال گاز را فشار دهد، خودرو فقط تا سرعت تعیین شده توسط سیستم "کروز کنترل" می تواند شتاب بگیرد. به محض رها شدن پدال گاز، کنترلر دوباره شروع به تنظیم سرعت طبق تنظیمات قبلی می کند. اگر سیستم "کروز کنترل" غیرفعال شده باشد، راننده فقط باید دکمه فعال کردن را فشار دهد تا سرعت تنظیم شده قبلی را دوباره انتخاب کند.

همچنین می توان با استفاده از کلید "کروز کنترل" سرعت مورد نظر را به صورت مرحله ای تنظیم کرد.

کنترل محدودیت سوخت

دلایل متعددی وجود دارد که چرا توصیه نمی شود همیشه حداکثر مقدار سوخت تزریق شود.

چنین دلایلی ممکن است:

• انتشار زیاد مواد مضر از گازهای خروجی؛
• انتشار بالای ذرات دوده به دلیل عرضه بیش از حد سوخت؛
• اضافه بار مکانیکی در حداکثر گشتاور یا با بیش از حد زیاد سرعت چرخش؛
• اضافه بار حرارتی در نتیجه افزایش دمای مایع خنک کننده، روغن یا گازهای خروجی توربوشارژر.

محدودیت پاشش سوخت بر اساس تعدادی از ورودی ها مانند جریان جرمی هوا، سرعت موتور و دمای مایع خنک کننده است.

برنج. 61 میرایی ارتعاش فعال. 1 - فشار دادن شدید پدال گاز، 2 - مشخصه سرعت بدون میرایی ارتعاش فعال، 3 - مشخصه سرعت با میرایی ارتعاش فعال.

نوسانات سرعت میرایی

هنگامی که پدال گاز به طور ناگهانی فشرده یا رها می شود، تغییر سریع در مقدار سوخت تزریق شده و در نتیجه تغییر سریع در گشتاور موتور رخ می دهد. چنین تغییرات ناگهانی در بار موتور منجر به ایجاد ارتعاشات "الاستیک" و در نتیجه نوسانات در سرعت میل لنگ موتور می شود (شکل 61).

میرایی نوسانی با تغییر متناظر مقدار سوخت تزریق شده در همان فرکانس فرکانس نوسان سرعت، این گونه نوسانات دوره ای در سرعت را کاهش می دهد، یعنی در لحظه افزایش سرعت، سوخت کمتری تزریق می شود و زمانی که کاهش می یابد، بیشتر می شود.

جبران قد

فشار اتمسفر بر تنظیم فشار بوست تأثیر می گذارد و محدود کننده گشتاور موتور است. هنگام استفاده از سنسور فشار اتمسفر، مقدار آن را می توان با ECU اندازه گیری کرد، به طوری که هنگام کار در ارتفاعات بالا، چرخه سوخت کاهش می یابد و بر این اساس، دود اگزوز موتور کاهش می یابد.

خاموش شدن سیلندر

به جای تزریق دوزهای بسیار کم سوخت برای کاهش گشتاور در بارهای آرام و سبک بالا، می توان از روشی برای خاموش کردن بخشی از سیلندرها استفاده کرد. به عنوان مثال، نیمی از انژکتورها را می توان غیرفعال کرد (سیستم های سوخت با انژکتورهای واحد، پمپ های سوخت فشار قوی فردی و Common Rail)، در حالی که انژکتورهای باقی مانده سوخت بیشتری را با دقت بیشتری در دوز عرضه می کنند.

در فرآیندهای روشن و خاموش کردن سیلندرها، الگوریتم های یک برنامه خاص، انتقال صاف حالت ها را تضمین می کند، در نتیجه نوسانات گشتاور رخ نمی دهد.

توقف موتور

عملکرد یک موتور دیزل بر اساس اصل خود اشتعال است. این بدان معنی است که موتور فقط در صورت قطع شدن سوخت می تواند متوقف شود.

موتورهای دارای سیستم کنترل الکترونیکی توسط سیگنال ECU "تامین چرخه ای - صفر" متوقف می شوند (سیگنال شروع به شیرهای برقی کنترل منبع داده نمی شود). همچنین تعدادی روش پشتیبان برای متوقف کردن موتور وجود دارد. سیستم های سوخت با انژکتورهای واحد و پمپ های تزریق فردی با ایمنی بالا مشخص می شوند. به عبارت دیگر، تزریق ناخواسته فقط یک بار می تواند اتفاق بیفتد. در نتیجه، هنگامی که سوپاپ های برقی برای کنترل سوخت خاموش می شوند، موتور دیزل متوقف می شود.

تبادل اطلاعات

ارتباط بین ECU موتور و سایر ECU های خودرو از طریق کنترلر شبکه - سیستم گذرگاه داده CAN انجام می شود. این سیستم برای انتقال مقادیر پارامترهای مورد نظر و تنظیم، داده های عملیاتی و اطلاعات مربوط به وضعیت سیستم ها استفاده می شود که برای تشخیص خطا و کنترل موثر مورد نیاز است (به بخش "انتقال داده ها به سیستم های دیگر" مراجعه کنید).

تأثیر خارجی بر میزان عرضه سوخت چرخه ای

نرخ تغذیه چرخه ای به صورت خارجی تحت تأثیر سایر ECU ها (مانند ABS، TCS) قرار می گیرد، که به ECU موتور اطلاع می دهد که آیا گشتاور موتور (و بنابراین نرخ تغذیه) را تغییر دهد و اگر چنین است، تا چه میزان.

ایموبلایزر الکترونیکی

یکی از اقدامات ضد سرقت، ECU ایموبلایزر است که با نصب آن می توان از روشن شدن غیرمجاز موتور جلوگیری کرد.

در این حالت راننده می تواند با استفاده از سیگنال کنترل از راه دور به ECU اطلاع دهد که قصد استفاده از خودرو را دارد. سپس ECU ایموبلایزر به ECU موتور می گوید که مهار سوخت را می توان بلند کرد و موتور می تواند روشن شود.

تهویه کننده هوا

هنگامی که دمای محیط بالا باشد، کولر با استفاده از کمپرسور تبرید، هوای داخل خودرو را تا حد مطلوب خنک می کند.

بسته به نوع موتور و ویژگی های حالت های رانندگی، توان صرف شده در درایو کمپرسور می تواند به 30 درصد قدرت موتور برسد.

سیستم کنترل الکترونیکی موتور به محض اینکه راننده پدال گاز را به شدت فشار می دهد به سرعت کمپرسور را خاموش می کند (به عبارت دیگر گشتاور موتور را به طور چشمگیری افزایش می دهد) این به موتور اجازه می دهد تا برای اطمینان از شتاب خودرو قدرت کامل را دریافت کند و کمی هم دارد. تاثیر بر دمای ماشین

واحد کنترل شمع تابش

ECU موتور اطلاعاتی در مورد نیاز به روشن کردن شمع ها و مدت زمان گرمایش به واحد کنترل شمع درخشنده ارائه می دهد. واحد کنترل شمع تابش فرآیند گرمایش را نظارت می کند و هرگونه نقصی را برای اهداف تشخیصی به ECU موتور گزارش می دهد.

برنج. 62 دنباله سیگنال شروع در شیرهای برقی فشار قوی سوخت. 1 - فاز جریان راه انداز (جریان گسیختگی)، 2 - تعیین زاویه پیشروی تزریق (لحظه شروع تزریق)، 3 - فاز نگه داشتن جریان، 4 - قطع ناگهانی برق.

شیرهای برقی فشار بالا در سیستم های سوخت با انژکتورهای واحد و پمپ های تزریق فردی: سیگنال های شروع

سیگنال‌های راه‌اندازی برای شیرهای برقی فشار بالا، خواسته‌های سخت‌گیرانه‌ای را در مراحل راننده ایجاد می‌کند
نیاز به حفظ تحمل‌های کوچک و تکرارپذیری تغذیه‌های چرخه‌ای با دقت بالا مستلزم آن است که پالس‌های جریان مشخصه جریان دارای لبه‌های پیشرو و انتهایی شیب‌دار باشند.

هنگام تشکیل سیگنال های راه اندازی، از کنترل جریان استفاده می شود، که در آن فرآیند تشکیل به مرحله افزایش (افزایش) جریان گسست و مرحله حفظ آن تقسیم می شود. بین این دو فاز یک ولتاژ ثابت برای مدت کوتاهی اعمال می شود تا مشخص شود که چه زمانی شیر برقی بسته می شود. کنترل جریان باید به قدری دقیق باشد که پمپ تزریق یا انژکتور همیشه تکرارپذیری فرآیند تزریق سوخت را در هر حالت عملیاتی تضمین کند. کنترل جریان همچنین وظیفه کاهش تلفات انرژی در ECU و شیرهای برقی را بر عهده دارد. به منظور اطمینان از باز شدن کنترل شده و سریع شیر برقی در پایان فرآیند تزریق، انرژی ذخیره شده در شیر بلافاصله با اعمال ولتاژ بالا به پایانه های آن آزاد می شود.

ریزپردازنده مسئول محاسبه تک تک فازهای شروع است. این فرآیند با کمک یک به اصطلاح ماتریس منطقی انجام می شود که با قابلیت های محاسباتی بالا مشخص می شود که با تولید دو سیگنال شروع دیجیتال در زمان واقعی - یک سیگنال "MODE" و یک سیگنال "ON" این نیاز را برآورده می کند. به نوبه خود، این سیگنال‌های ماشه باعث می‌شوند که مراحل درایور توالی مورد نیاز فرآیند ماشه فعلی را ایجاد کنند (شکل 62).

کنترل زمان تزریق سوخت (زاویه پیشروی تزریق)

شروع پاشش سوخت به عنوان نقطه ای در زمان (زاویه c.p.v.) تعریف می شود که در آن شیر برقی فشار قوی بسته می شود و فشار شروع به افزایش در محفظه فشار قوی پمپ تزریق می کند. به محض اینکه فشار از فشار ابتدای بالا آمدن سوزن نازل فراتر رفت، نازل باز می شود و فرآیند تزریق سوخت آغاز می شود. محاسبه سوخت واقعی در حین تزریق در دوره بین شروع تغذیه و حذف سیگنال شروع از شیر برقی انجام می شود. به این مدت زمان پاشش سوخت می گویند.

زاویه پیشروی پاشش سوخت، یعنی لحظه ای که پاشش شروع می شود، تأثیر قابل توجهی بر قدرت موتور، مصرف سوخت، انتشار اگزوز و صدا دارد. نقطه تنظیم زاویه پیشروی تزریق، که تابعی از سرعت موتور و تحویل سوخت است، در یک نقشه چند پارامتری در ECU ذخیره می شود. مقدار آن بسته به دمای مایع خنک کننده موتور قابل تنظیم است.

با توجه به تلورانس های ساخت و تغییرات در عملکرد شیرهای برقی فشار قوی سوخت در طول عمر مفید آنها، ممکن است تفاوت های جزئی در زمان فعال شدن سوپاپ های برقی در یک موتور مشخص وجود داشته باشد. این منجر به تفاوت در زمان شروع تزریق سوخت در پمپ های تزریق جداگانه سیلندرهای مختلف می شود.

به منظور رعایت الزامات استانداردهای انتشار مواد مضر از گازهای خروجی اگزوز و دستیابی به نتایج مطلوب در عملکرد روان موتور، لازم است با استفاده از یک الگوریتم کنترل مناسب، این تخلفات جبران شود.

با توجه به همبستگی مستقیم بین شروع تغذیه هندسی و شروع تزریق سوخت که در بالا توضیح داده شد، برای اطمینان از کنترل دقیق زاویه پیشروی تزریق، کافی است داده‌های دقیقی را در مورد شروع تغذیه هندسی در نظر بگیرید.

برای تعیین دقیق لحظه شروع تغذیه هندسی، از محاسبه الکترونیکی قدرت جریان عبوری از سیم پیچ شیر برقی استفاده می شود و در این مورد از سنسور اضافی (به عنوان مثال سوزن انژکتور) استفاده می شود. سنسور بالابر) لازم نیست. سیگنال شروع به شیر برقی فشار قوی توسط یک ولتاژ DC نزدیک به زمانی که شیر باید بسته شود تولید می شود. القای مغناطیسی که هنگام بسته شدن شیر برقی رخ می دهد، ویژگی جریان در سیم پیچی شیر را یک مقدار جداگانه می دهد. توسط ECU ارزیابی می شود و انحراف از نقطه تنظیم زمان بندی بسته شدن مورد انتظار برای هر شیر برقی در حافظه ذخیره می شود تا به عنوان داده جبرانی برای فرآیند تزریق سوخت بعدی استفاده شود.

انتقال داده ها به سیستم های دیگر

نمای کلی سیستم ها

سیستم های کنترل الکترونیکی مدرن خودرو شامل عملکردهای زیر است:

• کنترل الکترونیکی موتور و خود پمپ تزریق؛
• کنترل دنده الکترونیکی در گیربکس؛
• سیستم ترمز ضد قفل (ABS)؛
• سیستم کنترل کشش (TCS)؛
• برنامه پایداری الکترونیکی (ESP)؛
• سیستم کنترل گشتاور ترمز (MSR)؛
• ایموبلایزرهای الکترونیکی (EWS)؛
• کامپیوترهای داخلی و غیره

استفاده از این توابع، برقراری ارتباط بین ECU های فردی را از طریق شبکه ضروری می کند. تبادل اطلاعات بین سیستم های کنترل مختلف، تعداد کل حسگرها را کاهش می دهد، در حالی که استفاده از پتانسیل ذاتی در سیستم های فردی را فعال می کند. رابط های سیستم های ارتباطی که به طور خاص برای کاربردهای خودرو طراحی شده اند را می توان به دو دسته تقسیم کرد: رابط های معمولی. رابط های سریال، یعنی CAN (شبکه منطقه کنترل کننده).

برنج. 63 طرح انتقال عادی داده ها. 1 - واحد کنترل انتقال، 2 - دسته ابزار، 3 - واحد کنترل موتور، 4 - واحد کنترل سیستم های ABS / ESP.

انتقال داده های معمولی

در سیستم های داده معمولی خودرو، یک کانال ارتباطی برای هر سیگنال ارائه می شود (شکل 63). سیگنال های دودویی را می توان تنها به عنوان یکی از دو مورد ممکن - "1" یا "0" (به ترتیب بالا یا پایین) منتقل کرد. یک مثال در اینجا یک کمپرسور کولر خودرو است که یا روشن (روشن) یا خاموش (خاموش) است.

سیگنال‌های باینری «روشن/خاموش» می‌توانند برای انتقال داده‌هایی که دائماً در حال تغییر هستند، مانند سیگنال‌های حسگر موقعیت پدال گاز، استفاده شوند.

جریان روزافزون داده‌ها بین سیستم‌های الکترونیکی مختلف روی برد به این معنی است که رابط‌های معمولی دیگر نمی‌توانند ویژگی‌های انتقال داده رضایت‌بخشی را ارائه دهند. مدیریت پیچیدگی سیم‌کشی الکتریکی و اندازه کانکتورهای مرتبط امروزه بسیار دشوار است، در حالی که الزامات مورد نیاز است. برای ارتباط بین کامپیوترها در حال افزایش است.

در برخی از مدل‌های خودرو، هر ECU با حداکثر 30 جزء مختلف به شبکه متصل می‌شود - کانال‌هایی را ارائه می‌دهد که دسترسی به آنها با سیم‌کشی معمولی با قیمت مقرون به صرفه تقریباً غیرممکن است.

ارتباط سریال (CAN)

مشکلات ارتباطی با سیم های متعدد و رابط های معمولی را می توان با استفاده از گذرگاه های داده حل کرد. CAN یک سیستم گذرگاه داده است که مخصوص کاربردهای خودرو طراحی شده است. داده ها به صورت یک انتقال سریال پخش می شوند، یعنی عناصر اطلاعاتی یکی پس از دیگری از طریق یک خط (یک کانال ارتباطی) منتقل می شوند. ECU ها می توانند داده ها را دریافت و ارسال کنند به شرطی که مجهز به رابط سریال CAN باشند.

مناطق استفاده

چهار حوزه اصلی کاربرد سیستم CAN در خودرو وجود دارد که در زیر نشان داده شده است.

• انتقال چندگانهانتقال داده های چندگانه (تکرار) برای استفاده با برنامه هایی که کنترل را در مدارهای بسته یا باز در سیستم های الکترونیکی روی برد انجام می دهند، از جمله سیستم های راحتی و راحتی مانند کنترل آب و هوا، قفل مرکزی و تنظیم صندلی راحت است.

نرخ باود معمولا بین 10 کیلوبیت بر ثانیه تا 125 کیلوبیت در ثانیه است (سرعت کم CAN).

• برنامه های ارتباط سیاردر زمینه ارتباطات سیار، اجزایی مانند سیستم ناوبری، تلفن و تاسیسات صوتی به همراه نمایشگر مرکزی و کنترل ها کار می کنند.

هدف در اینجا استانداردسازی توالی های عملیاتی تا حد امکان و تمرکز اطلاعات در مورد وضعیت سیستم ها در یک نقطه زمانی معین است تا احتمال خطای راننده را به حداقل برساند.

سرعت انتقال داده تا 125 کیلوبیت بر ثانیه پخش زنده داده های صوتی و تصویری در این منطقه امکان پذیر نیست.

• برنامه های تشخیصیبرای اهداف تشخیصی، سیستم CAN در یک شبکه از قبل موجود برای تشخیص ECU های متصل استفاده می شود. شکل کلی فعلی تشخیص با استفاده از خط "K" (ISO 9141) در آینده کافی نخواهد بود.

سرعت انتقال داده 500 کیلوبیت بر ثانیه برنامه ریزی شده است.

• کاربرد سیستم ها در زمان واقعیاستفاده از سیستم ها در زمان واقعی برای کنترل حرکت خودرو ضروری است.

سیستم های الکتریکی مانند مدیریت موتور، کنترل شیفت و برنامه پایداری الکترونیکی (ESP) با یکدیگر در شبکه کار می کنند.

نرخ Baud از 125 کیلوبیت بر ثانیه تا 1 مگابیت در ثانیه (گذرگاه CAN پرسرعت) برای تضمین عملکرد در زمان واقعی مورد نیاز است.

برنج. 64 نمودار توپولوژی باس خط. 1 - واحد کنترل انتقال، 2 - دسته ابزار، 3 - واحد کنترل موتور، 4 - واحد کنترل سیستم های ABS / ESP.

عملکرد ECU در شبکه

استراتژی شبکه فراهم می کند که سیستم های الکترونیکی مانند کنترل الکترونیکی موتور، سیستم ترمز ضد قفل (ABS)، کنترل کشش (TCS)، برنامه پایداری الکترونیکی (ESP)، کنترل الکترونیکی تعویض دنده در گیربکس اتوماتیک و غیره به یکدیگر متصل شوند. از طریق رابط CAN.

در یک توپولوژی باس خطی، ECU ها "شریک" برابر در نظر گرفته می شوند (شکل 64). مزیت این ساختار، که به اصل "Multi-Master" معروف است، این است که خرابی یک واحد اختصاص داده شده به آن، بر بقیه تأثیر نمی گذارد. بنابراین احتمال خرابی عمومی به طور قابل توجهی کمتر از سایر ساختارهای منطقی است، مانند، برای مثال، در مدارهای بسته یا ساختارهای سلسله مراتبی، که در آن خرابی یک سیستم یا رایانه مرکزی باعث خرابی کل سیستم ساختاری می شود.

نرخ داده معمولی از 125 کیلوبیت بر ثانیه تا 1 مگابیت در ثانیه متغیر است. برای تضمین عملکرد مطلوب در زمان واقعی، سرعت باید بسیار بالا باشد. این بدان معناست که برای مثال، داده های بار موتور از ECU آن در عرض چند میلی ثانیه به ECU گیربکس داده می شود.

برنج. 65 آدرس دهی و فیلتر کردن پیام.

آدرس دهی داده های انجمنی

سیستم داده CAN به هر ترمینال به طور جداگانه آدرس نمی دهد، اما در عوض به هر "پیام" یک "شناسه" ثابت از 11 بیت (فرمت استاندارد برای خودروها) یا 29 بیت (قالب طولانی برای وسایل نقلیه تجاری) اختصاص می دهد. بنابراین، شناسه حاوی محتوای پیام است (به عنوان مثال، سرعت موتور).

چندین سیگنال را می توان در یک پیام گنجاند، مانند تعداد موقعیت های سوئیچینگ.

هر ایستگاه (ECU) فقط پیام هایی را پردازش می کند که شناسایی آنها در لیست خود ذخیره می شود و باید دریافت شود (فیلتر پیام، شکل 65).

همه پیام های دیگر به سادگی نادیده گرفته می شوند. این عملیات را می توان توسط یک ماژول CAN اختصاصی (Full-CAN) انجام داد تا بار کمتری بر روی ریزپردازنده وارد شود. ماژول های هسته CAN همه پیام ها را می خوانند و سپس ریزپردازنده حافظه مناسب را واکشی می کند.

با یک سیستم آدرس دهی داده انجمنی، یک سیگنال واحد می تواند به چندین بلوک ارسال شود. این فرستنده باید به سادگی سیگنال خود را مستقیماً از طریق ECU به شبکه باس داده ارسال کند تا سیگنال در دسترس همه گیرنده ها باشد. علاوه بر این، از آنجایی که واحدهای دیگری ممکن است در آینده به سیستم CAN موجود اضافه شوند، گزینه‌های تجهیزات مختلفی ممکن است درگیر شوند. اگر ECU به اطلاعات بیشتری نیاز دارد که گذرگاه داده دارد، تنها چیزی که لازم است فقط فراخوانی آن است.

اولویت بندی

شناسه نه تنها محتوای داده ها را نشان می دهد، بلکه اولویت پیام را نیز تعیین می کند. سیگنال هایی که در معرض تغییرات سریع هستند (مثلاً سرعت) باید بدون تأخیر و بدون از دست دادن داده دریافت شوند. در نتیجه، این سیگنال‌های با تغییر سریع نسبت به سیگنال‌هایی که سرعت تغییر آن‌ها نسبتاً آهسته است (مثلاً دمای مایع خنک‌کننده موتور) دارای اولویت بالاتری هستند. علاوه بر این، پیام ها بر اساس "اهمیت" آنها مرتب می شوند (به عنوان مثال، عملکردهای مربوط به ایمنی کار به ویژه "مهم" طبقه بندی می شوند). هرگز دو یا چند پیام با اولویت یکسان در یک گذرگاه داده وجود ندارد.

اتوبوس داوری

هر بلوک می تواند به محض اینکه گذرگاه بیکار است، شروع به ارسال پیام های با بالاترین اولویت کند. اگر چندین بلوک همزمان انتقال داده را شروع کنند، تضاد دسترسی گذرگاه حاصل با اعطای اولین دسترسی به پیام با بالاترین اولویت، بدون هیچ گونه تاخیر و بدون از دست دادن بیت های داده (پروتکل غیرقابل تخریب) حل می شود. این مورد زمانی است که از بیت های "مغلوب" (منطقی 1) و "غلبه" (0 منطقی) استفاده می شود - با استفاده از بیت های غالب، بیت های مغلوب "بازنویسی می شوند". فرستنده هایی با پیام های اولویت پایین به طور خودکار گیرنده می شوند و به محض آزاد شدن مجدد گذرگاه داده، پیام خود را دوباره امتحان می کنند. برای اینکه همه پیام ها بتوانند وارد گذرگاه شوند، سرعت داده در گذرگاه باید با تعداد بلوک های کار با این گذرگاه مطابقت داشته باشد. برای سیگنال هایی که دائماً ضربان دارند (مثلاً سرعت موتور) زمان چرخه تعیین می شود.

برنج. 66 قالب پیام.

فرمت پیام

برای انتقال به گذرگاه، یک قاب داده با حداکثر طول 130 بیت (فرمت استاندارد) یا 150 بیت (فرمت توسعه یافته) تولید می شود. این به شما امکان می دهد زمان انتظار برای انتقال داده بعدی - احتمالاً بسیار فوری - را به حداقل برسانید. فریم های داده شامل هفت ناحیه (فیلد) متوالی است (شکل 66).

"شروع قاب"شروع انتقال داده را تعیین می کند و همه سیستم ها را همگام می کند.

"حوزه داوری"یک شناسه پیام و یک بیت کنترل اضافی را به هم متصل می کند. در طول انتقال این فیلد، دستگاه فرستنده انتقال هر بیت را همراهی می کند تا بررسی کند که هیچ بلوک پیامی با اولویت بالاتر در حال حاضر ارسال نمی شود. بیت کنترل تصمیم می گیرد که آیا یک پیام داده شده را به عنوان "قاب داده اطلاعات" یا "سیگنال راه دور" طبقه بندی کند.

"فیلم کنترل"حاوی کدی است که تعداد بیت ها را در قاب داده نشان می دهد. این به گیرنده سیگنال اجازه می دهد تا تشخیص دهد که تمام بیت های اطلاعات دریافت شده اند.

"فیلد داده"دارای محتوای اطلاعاتی بین 0 تا 8 بیت است. یک پیام با طول داده "0" می تواند برای همگام سازی فرآیندهای توزیع شده استفاده شود.

قسمت "CRC (بررسی چرخه ای افزونگی)"حاوی یک کلمه کنترلی برای تعیین تداخل احتمالی در انتقال داده است.

"منطقه تایید"حاوی یک سیگنال تصدیق است که در آن تمام دستگاه های دریافت کننده دریافت سیگنال های دست نخورده را بدون توجه به اینکه پردازش شده اند یا خیر نشان می دهند.

"انتهای قاب"پایان دریافت پیام را نشان می دهد.

تشخیص داخلی

سیستم گذرگاه داده CAN به تعدادی عملکرد نظارتی برای تشخیص خطاها مجهز شده است. این توابع شامل یک سیگنال آزمایشی در "قاب داده" و همچنین یک تابع ردیابی است که به موجب آن هر فرستنده سیگنال خود را دوباره دریافت می کند و بنابراین می تواند هرگونه انحراف از آن را تشخیص دهد.

اگر سیستم خطایی را تشخیص دهد، به اصطلاح "پرچم خطا" را ارسال می کند که انتقال اطلاعات در حال انجام را متوقف می کند. این مانع از دریافت داده های نادرست سایر بلوک ها می شود.

در صورت آسیب رساندن به واحد کنترل، ممکن است تمام داده های ارسال شده، از جمله آنهایی که فاقد خطا هستند، با "پرچم خطا" علامت گذاری شوند. برای جلوگیری از این امر، سیستم CAN شامل یک عملکرد ویژه است که می تواند بین خطاها یا تداخل متناوب یا دائمی تمایز قائل شود و در نتیجه خطاها را در بلوک ها بومی سازی کند. این فرآیند مبتنی بر تجزیه و تحلیل آماری شرایط خطا است.

استاندارد سازی

سازمان بین المللی استاندارد (ISO) و SAE استانداردهایی را برای سیستم ارتباطی CAN در کاربردهای خودرو تعیین کرده اند:

• ISO 11519-2 - برای انتقال اطلاعات با سرعت کم - سرعت تا 125 کیلوبیت در ثانیه.
• ISO 11898 و SAE J22584 (خودروهای سواری) و SAE J1939 (کامیون و اتوبوس) - برای انتقال اطلاعات با سرعت بالا - بیش از 125 کیلوبیت در ثانیه.

استانداردهای ISO برای تشخیص CAN (ISO 15756 - پیش نویس) در حال آماده سازی هستند.

یک ماشین مدرن تا حدی یک کامپیوتر روی چرخ یا به عبارت دقیق تر، کامپیوتری است که حرکت چرخ ها را کنترل می کند. بسیاری از قطعات مکانیکی خودرو مدت‌هاست که جایگزین شده‌اند و اگر باقی بمانند، کاملاً و کاملاً توسط "مغز الکترونیکی" کنترل می‌شوند. البته رانندگی با ماشین کامپیوتری بسیار راحت تر است و طراحان چنین خودروهایی در وهله اول به ایمنی فکر می کنند.

با این حال، مهم نیست که طراحی واحدهای کنترل الکترونیکی (ECU) چقدر عالی باشد، باز هم ممکن است شکست بخورند. این وضعیت خوشایندترین نیست و به دلیل پیچیدگی دستگاه، نیازی به صحبت در مورد تعمیر خود نیست (اگرچه چنین صنعتگرانی وجود دارند). در مقاله امروز، در مورد این که چه نقص هایی ممکن است برای ECU رخ دهد، چگونه می تواند ایجاد شود و چگونه آنها را به درستی تشخیص دهیم، صحبت خواهیم کرد.

1. علل خرابی ECU: برای چه چیزی باید آماده باشید؟

اول از همه، واحد کنترل الکترونیکی خودرو یا به عبارت ساده، یک تجهیزات کامپیوتری بسیار پیچیده و مهم است. در صورت خرابی این دستگاه، عملکرد نادرست سایر سیستم های خودرو ممکن است رخ دهد. در برخی موارد، خودرو ممکن است به طور کلی از کار بیفتد، از جمله خرابی گیربکس، شارژرها و سنسورهای کنترل.

واحدهای الکترونیکی متفاوت هستند و می توانند دستگاه های مختلفی را کنترل کنند. در همان زمان، همه سیستم‌ها همچنان به طور فعال با یکدیگر تعامل دارند و اطلاعات مهمی را برای تنظیم همه عملکردها انتقال می‌دهند. اساسی ترین آنها ECU موتور خودرو است. با وجود سادگی ساختاری، وظایف پیچیده زیادی را انجام می دهد:

1. کنترل تزریق سوخت به محفظه احتراق خودرو.

2. تنظیم سوپاپ دریچه گاز (هم در هنگام رانندگی و هم در حالت آرام موتور).

3. مدیریت سیستم جرقه زنی

4. کنترل ترکیب گازهای خروجی

5. کنترل زمان بندی سوپاپ.

6. کنترل دمای مایع خنک کننده

اگر به طور خاص در مورد ECU موتور صحبت کنیم ، می توان تمام داده های دریافت شده توسط آن را در هنگام کارکرد سیستم ترمز ضد قفل و هنگام کارکرد سیستم ایمنی غیرفعال و در سیستم ضد سرقت نیز در نظر گرفت.

دلایل خرابی ECU می تواند بسیار متنوع باشد. در هر صورت، این برای صاحب خودرو نوید خوبی ندارد، زیرا این دستگاه قابل تعمیر نیست. حتی در ایستگاه های خدمات، آنها به سادگی آن را به یک مورد جدید تغییر می دهند. اما هر طور که باشد، لازم است با جزئیات زیاد درک کنیم که چه چیزی می تواند باعث خرابی شود.با این دانش می توانید از حداکثر محافظت ممکن از دستگاه در برابر چنین مشکلاتی در آینده اطمینان حاصل کنید.

به گفته کارشناسان برق خودرو، اغلب کامپیوتر به دلیل ولتاژ بیش از حد در شبکه برق خودرو از کار می افتد. مورد دوم به نوبه خود ممکن است به دلیل اتصال کوتاه در یکی از شیر برقی ها رخ دهد. با این حال، این تنها دلیل ممکن نیست:

1. آسیب به دستگاه ممکن است به دلیل هر گونه ضربه مکانیکی رخ دهد. این می تواند یک ضربه تصادفی یا ارتعاشات بسیار قوی باشد که می تواند باعث ایجاد ریزترک در بردهای کامپیوتر و نقاط لحیم کاری کنتاکت های اصلی شود.

2. گرمای بیش از حد واحد که اغلب به دلیل افت شدید دما رخ می دهد. به عنوان مثال، هنگامی که می خواهید در یخبندان شدید، ماشین را با سرعت بالا روشن کنید، حداکثر توانایی های ماشین و تمام سیستم های آن را کاهش دهید.

3. خوردگی که می تواند به دلیل تغییر رطوبت هوا و همچنین به دلیل ورود آب به محفظه موتور خودرو رخ دهد.

4. به دلیل کاهش فشار دستگاه، رطوبت مستقیماً به خود واحد کنترل وارد می شود.

5. مداخله افراد خارجی در دستگاه سیستم های الکترونیکی که در نتیجه نقض یکپارچگی آنها ممکن است رخ دهد.

اگر می خواهید بدون خاموش کردن موتور ماشین را "روشن" کنید.

اگر ترمینال ها بدون خاموش کردن موتور از باتری خودرو خارج شده باشند.

اگر هنگام اتصال باتری، پایانه ها معکوس شده باشند.

اگر استارت روشن بود، اما باس برق به آن وصل نبود.

با این حال، هر آنچه ممکن است باعث خرابی رایانه شده باشد، هر کار تعمیر تنها پس از تشخیص کامل حرفه ای انجام می شود. در کل، ماهیت نقص دستگاه به شما در مورد نقص در سایر سیستم ها می گوید.از این گذشته ، اگر آنها نیز حذف نشوند ، واحد کنترل جدید به همان روش قدیمی خواهد سوخت. به همین دلیل است که در صورت فرسودگی رایانه، تعیین علت واقعی خرابی و رفع فوری آن بسیار مهم است.

اما چگونه می توان تشخیص داد که واحد کنترل واقعاً از کار افتاده است و نه برخی از سیستم های دیگر؟ این را می توان با تعدادی از اولین علائمی که ممکن است در چنین موقعیتی ظاهر شود درک کرد:

1. وجود آسیب فیزیکی آشکار. به عنوان مثال، کنتاکت ها یا هادی های سوخته.

2. سیگنال های ناکارآمد برای کنترل سیستم جرقه زنی یا پمپ بنزین، مکانیسم دور آرام و سایر مکانیسم هایی که تحت کنترل واحد هستند.

3. عدم وجود نشانگر از سنسورهای مختلف سیستم های کنترل.

4. عدم ارتباط با دستگاه تشخیص

2. نحوه بررسی رایانه: توصیه های عملی برای رانندگانی که نمی خواهند به ایستگاه خدمات بروند.

خوشبختانه، حتی اگر نه پول دارید و نه تمایلی برای رفتن به ایستگاه خدمات، و ECU نمی‌خواهد نشانه‌ای از حیات بدهد، راه مطمئنی برای تعیین علت خرابی وجود دارد. شاید این به دلیل وجود یک سیستم خود تشخیص داخلی در هر واحد کنترل خودرو باشد. این به شما امکان می دهد تا بدون استفاده از تجهیزات تشخیصی خاص، علت احتمالی خرابی را تعیین کنید.

اما اجازه دهید یک انحراف کوچک انجام دهیم و در مورد برخی از ویژگی های واحد کنترل موتور خودرو صحبت کنیم. این دستگاه الکترونیکی یک مینی کامپیوتر است که قادر است وظایف محول شده به آن را در زمان واقعی انجام دهد. در عین حال، تمام وظایف تخصصی را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

1. پردازش و تجزیه و تحلیل سیگنال هایی که از تمام سنسورها به واحد می رسد.

2. محاسبه ضربه لازم، که برای کنترل تمام سیستم های خودرو ضروری است.

3. کنترل بر عملکرد محرک ها، یعنی آنهایی که سیگنال را از واحد کنترل دریافت می کنند.

اما برای اینکه بتوانید وضعیت واحد کنترل موتور را بررسی کنید، ابتدا باید یک سری دستکاری برای اتصال به آن انجام دهید. برای این کار یا به یک تستر مخصوص نیاز دارید که به دلایل واضح همه آن را ندارند یا یک لپ تاپ با یک برنامه خاص از قبل نصب شده روی آن. این چه نوع برنامه ای باید باشد؟ برای خواندن داده های تشخیصی از واحد کنترل طراحی شده است. می توانید آن را از طریق اینترنت یا از دیسکی که در بازار خودرو خریداری کرده اید نصب کنید.

با این حال، قابل توجه است که مدل های مختلفی از واحدهای کنترل را می توان بر روی مدل های مختلف خودرو نصب کرد. بر این اساس لازم است یک برنامه تشخیصی برای لپ تاپ و البته خود روش تأیید را انتخاب کنید. ما به شما خواهیم گفت که چگونه مدل را تشخیص دهید ECU بوش M7.9.7. این مدل ECU هم در خودروهای VAZ و هم در خودروهای خارجی کاملاً رایج است.

در مورد برنامه برای تشخیص، در این مورد از KWP-D استفاده خواهیم کرد. ما فوراً متذکر می شویم که علاوه بر خود برنامه برای انجام تشخیص ، قطعاً به آداپتور ویژه ای نیاز خواهید داشت که بتواند از پروتکل KWP2000 پشتیبانی کند. با اتصال آن، فرآیند تشخیصی خود آغاز می شود:

1. یک سر آداپتور را در پورت واحد کنترل الکترونیکی و سر دیگر را در پورت USB لپ تاپ شما وارد می کنیم.

2. کلید را در موتور خودرو می چرخانیم و برنامه عیب یابی را روی لپ تاپ اجرا می کنیم.

3. بلافاصله پس از شروع، باید پیامی بر روی صفحه نمایش لپ تاپ ظاهر شود که شروع موفقیت آمیز بررسی خطا در عملکرد واحد کنترل الکترونیکی را تأیید می کند.

5. به بخشی به نام DTC توجه کنید، زیرا در آن است که تمام نقص هایی که موتور ایجاد می کند نمایش داده می شود. خطاها به صورت کدهای خاصی ظاهر می شوند که با رفتن به بخش خاصی که «کدها» نام دارد، رمزگشایی می شوند.

6. اگر هیچ خطایی در بخش DTC ظاهر نشد ، می توانید خوشحال شوید - موتور خودرو در شرایط عالی است.

با این حال، نادیده گرفتن سایر بخش های جدول نیز ارزش ندارد، زیرا آنها همچنین می توانند حاوی اطلاعات بسیار مهمی باشند که می تواند نقص های رایانه را توضیح دهد. از جمله:

بخش UACC- تمام داده های مشخص کننده وضعیت باتری ماشین را نمایش می دهد. اگر همه چیز با این دستگاه درست است، نشانگرهای آن باید در منطقه 14 تا 14.5 ولت باشد. اگر نشانگر به دست آمده در نتیجه آزمایش کمتر از مقدار مشخص شده باشد، باید تمام مدارهای الکتریکی را که از مدار خارج می شوند به دقت بررسی کنید. باتری

بخش THR- پارامترهای موقعیت دریچه گاز در اینجا نمایش داده می شود. در صورتی که خودرو در حالت دور حرکت باشد و مشکلی برای این مورد وجود نداشته باشد، این قسمت مقدار 0% را نمایش می دهد. اگر بالاتر است از متخصص کمک بگیرید.

بخش QTکنترل مصرف سوخت است. از آنجایی که خودرو در حالت بیکار است، یک نشانگر باید در جدول ظاهر شود که در محدوده 0.6 تا 0.0 لیتر در ساعت قرار دارد.

بخش LUMS_W- وضعیت میل لنگ در طول چرخش. در طول عملیات عادی، سرعت آن نباید از 4 دور در ثانیه تجاوز کند. اگر تعداد دورها بیشتر باشد، احتراق ناهموار در سیلندرهای موتور رخ می دهد. علاوه بر این، ممکن است مشکل در سیم ها یا شمع های فشار قوی پنهان شود.

3. برای بررسی ECU چه چیزی لازم است یا متخصصان چگونه با این کار کنار می آیند؟

بدون تجهیزات ویژه، بررسی کامل واحد کنترل موتور خودرو به سادگی غیرممکن است. اما به لطف حضور آن، فرآیند تشخیص به یک کار بسیار ساده تبدیل می شود. تنها مشکل خرید این تجهیزات ویژه است که در واقع تمام کارها را برای شما انجام می دهد.

بنابراین، ممکن است یک راننده برای تشخیص یک واحد کنترل الکترونیکی به چه چیزی نیاز داشته باشد؟ اول از همه، این اسیلوسکوپ. با استفاده از آن، می توانید اطلاعات مربوط به عملکرد کاملاً تمام سیستم های خودرو را دریافت کنید. در این صورت تمام داده های دریافتی به صورت گرافیکی یا عددی نمایش داده می شوند.

پس از گرفتن ارقام به دست آمده از ماشین خود، باید آنها را با نشانگرهای استاندارد مقایسه کنید. بر این اساس می توانید تشخیص دهید که در کدام سیستم نقص وجود دارد و می توانید آن را برطرف کنید. تنها عیب اسیلوسکوپ هزینه آن است که همه توان پرداخت آن را ندارند.

اما علاوه بر اسیلوسکوپ، می توانید از ابزار خاصی برای تشخیص وضعیت واحد کنترل استفاده کنید. تستر موتور. وظیفه اصلی آن تعیین شاخص هایی است که از تمام سیستم های الکترونیکی یک موتور خودرو می آیند.به عنوان مثال، به شما امکان می دهد افت سرعت را هنگام خاموش شدن سیلندرها و همچنین وجود خلاء در منیفولد ورودی تعیین کنید. اما هزینه آن کمتر از یک اسیلوسکوپ نیست.

از آنجایی که رایانه اغلب خراب نمی شود و هنوز هم بهتر است عیب یابی این واحد را به متخصصان بسپارید، خرید چنین دستگاه های گران قیمت همیشه یک تصمیم منطقی نیست. علاوه بر این، شما همیشه نمی توانید اطلاعات را از صفحه نمایش آنها به درستی بخوانید. بنابراین، در صورت ظاهر شدن علائم نقص رایانه، توصیه می کنیم از متخصصان کمک بگیرید. به هر حال، با دستکاری های خود، می توانید بیشتر از اینکه به خودروی خود آسیب برسانید.

هر وسیله نقلیه مدرن مجهز به سیستم مدیریت موتور الکترونیکی (ECM) است. عنصر اصلی سیستم واحد کنترل موتور است که عملکرد بهینه واحد قدرت را تضمین می کند. این چه نوع دستگاهی است، رایانه چه وظایفی را انجام می دهد، اصل کار آن چیست؟ در زیر می توانید پاسخ این سؤالات و سؤالات دیگر در مورد ECM را بیابید.

[ پنهان شدن ]

توضیحات ECU

برای شروع، توضیحات ECU موتور خودرو، پارامترهای معمولی آن را در نظر بگیرید و همچنین به شما بگویید که دستگاه در کجا قرار دارد. بیایید با گزینه های اصلی اختصاص داده شده به این دستگاه شروع کنیم.

عملکردی

پس ECU در ماشین چیست؟ واحد کنترل موتور دستگاهی است که برای دریافت سیگنال از کنترلرها و حسگرها و همچنین پردازش بعدی آنها و انتقال دستورات به عملگرها استفاده می شود. داده های دریافتی توسط سیستم کنترل موتور در خودرو طبق الگوریتم تعیین شده توسط سازنده پردازش می شود. واحد کنترل الکترونیکی موتور پس از پردازش اطلاعات، دستورات مناسب را به محرک ها و قطعات ارسال می کند.

سیستم کنترل الکترونیکی موتور امکان بهینه سازی پارامترهای مهم برای عملکرد واحد قدرت، به ویژه:

• برای ایجاد بهینه ترین مصرف سوخت؛
• کنترل ترکیب و نسبت مواد مضر در گازهای خروجی.
• برای کنترل نشانگرهای گشتاور؛
• اطمینان از بهینه ترین قدرت واحد قدرت؛
• تنظیم موقعیت دریچه گاز؛
• کنترل عملکرد سیستم جرقه زنی؛
• تنظیم عملکرد سیستم گردش گاز اگزوز؛
• برای کنترل مراحل مکانیسم توزیع گاز؛
• در صورت لزوم دمای ضد یخ را تنظیم کنید.

باید در نظر داشت که اینها از تمام عملکردهایی که یک واحد کنترل الکترونیکی موتور می تواند انجام دهد دور است. اینها ابتدایی ترین پارامترها هستند، اما بسته به مدل ECM، مدل کنترل ممکن است گزینه های دیگری را انجام دهد. این دستگاه همچنین تشخیص کلی خودرو را در صورت ثبت نقص در عملکرد گره های خاص امکان پذیر می کند. نیاز به چک ممکن است با ظاهر شدن چراغ چک روی صفحه ابزار نشان داده شود.

لامپ کنترل سیستم مدیریت موتور، که مرتب است، در صورتی ظاهر می شود که ECM نقص در عملکرد برخی از اجزاء را تشخیص داده باشد. برای به دست آوردن اطلاعات دقیق تر در مورد خرابی ها، مالک خودرو باید تشخیص رایانه ای سیستم را انجام دهد و ترکیبات حاصل از خطاها را رمزگشایی کند (نویسنده ویدیو پاول کسنون است).

حال محل ماژول کنترل را در خودرو در نظر بگیرید. در اکثر موارد همانطور که از عکس می بینید، دستگاه در خودرو، پشت کنسول وسط، وسط قرار دارد. برای دسترسی به دستگاه، لازم است بخشی از اژدر را جدا کنید. همچنین کامپیوتر را می توان پشت دستکش یا داشبورد قرار داد، اما اگر به طور مستقل نصب شده باشد، محل نصب توسط نصاب تعیین می شود. در برخی از مدل های خودرو، دستگاه در محفظه موتور قرار دارد.

اجزاء

دو جزء اصلی هر سیستم مدیریت موتور الکترونیکی نرم افزار و همچنین سخت افزار است.

این نرم افزار به نوبه خود شامل ماژول های محاسباتی زیر است:

1. یک ماژول کنترل که در اصل برای بررسی خودرو و بازرسی سیگنال های خروجی طراحی شده است. با تشکر از این ماژول، در صورت لزوم، تکانه ها اصلاح می شوند. علاوه بر این، ماژول کنترل حتی به شما امکان می دهد در صورت لزوم (به عنوان مثال، در صورت گرم شدن بیش از حد یا سایر مشکلات) موتور را خاموش کنید.
2. یک ماژول به همان اندازه مهم کاربردی است. برای دریافت سیگنال های ارسال شده به واحد کنترل خودرو از کنترل کننده ها و سنسورها استفاده می شود. هنگامی که ماژول سیگنالی را دریافت می کند، آن را پردازش می کند و سپس دستورات خاصی را تولید می کند که متعاقباً به محرک ها ارسال می شود (ویدئو توسط Pavel Ksenon).

مدار ECU همچنین شامل سخت افزار است که شامل عناصر الکترونیکی مختلفی است - ریز مدارها، یک پردازنده و غیره. طراحی ماژول کنترل دارای یک مبدل آنالوگ به دیجیتال ویژه است که برای ضبط سیگنال های آنالوگ ارسال شده توسط کنترلرها و سنسورها طراحی شده است. با کمک یک دستگاه تبدیل، پالس های دریافتی به فرمت دیجیتال تبدیل می شوند که خود پردازنده متعاقباً با آن کار می کند. همچنین این عنصر در صورت نیاز به ارسال سیگنال از ریزپردازنده، پالس ها را به ترتیب معکوس تبدیل می کند.

به طور جداگانه، باید در مورد حفاظت از ماژول گفت. در صورت رخنه کردن خودرو، مهاجم می تواند به راحتی با باز کردن اژدر به رایانه دسترسی پیدا کند. حفاظت ECU را می توان با نصب گاوصندوق اضافی یا مخزن مخصوصی که از دسترسی مجرم به دستگاه جلوگیری می کند، فراهم کرد. در اینجا لازم است به لحظه ای مانند قابلیت تعویض ECU توجه شود.

قابلیت تعویض ECU خودرو به شما امکان می دهد در صورت خرابی ماژول کنترل خودرو را تعویض کنید، با این حال، این به مجرم نیز اجازه می دهد تا واحد نصب شده در خودرو را به خود تغییر دهد. به لطف این، یک مهاجم می تواند سیستم ضد سرقت را دور بزند، به همین دلیل مراقبت از ماژول مهم است.

اصل عملیات

اگر در مورد اصل کار صحبت کنیم ، واحد کنترل موتور سیگنال هایی را از سنسورهای مختلف دریافت می کند ، تعداد آنها ممکن است بسته به نوع خودرو متفاوت باشد:

• سیگنال های جریان هوا از DMRV؛
• در مورد دمای موتور؛
• در مورد موقعیت میل لنگ و همچنین فرکانس عملکرد آن:
• در مورد جاده ناهموار؛
• در مورد سرعت ماشین و غیره

واحد کنترل با پردازش سیگنال های دریافتی، دستورات را به سیستم های مختلف ارسال می کند:

1. احتراق ماشین. همانطور که می دانید یک وسیله نقلیه بسته به اینکه کدام موتور روی آن نصب شده باشد، می تواند به یک یا چند کویل مجهز شود. مطابق با سیگنال دریافتی، سیستم احتراق حالت بهینه را برای تامین جرقه تعیین می کند که برای احتراق مخلوط هوا و سوخت ضروری است.
2. روی داشبورد. چراغ چک همانطور که در بالا ذکر شد، رابط بین دستگاه و راننده است. ظاهر آن در حالت مرتب ممکن است به دلیل تشخیص نقص ECM در عملکرد گره های خاص باشد. در برخی موارد، پیام های خطا نشان دهنده نقص عملکرد سنسورهای خاص است.
3. روی انژکتورهای واحد قدرت که با کمک آنها بهینه ترین تزریق مخلوط هوا و سوخت به سیلندرهای موتور احتراق داخلی انجام می شود. باید در نظر داشت که فرکانس تغییر در حجم مخلوط می تواند متفاوت باشد.
4. در دستگاه هایی برای آزمایش ECM (نویسنده ویدیو پاول کسنون است).

مزایا و معایب یک واحد کنترل موتور الکترونیکی

بیایید ابتدا به مزایای آن نگاه کنیم:

• با کمک ECM، پارامترهای عملیاتی اصلی خودرو بهینه می شوند.
• کاهش جریان هوا؛
• یک شروع ساده تر از واحد برق ارائه شده است.
• صاحب خودرو دیگر نیازی به تنظیم پارامترهای موتور ندارد ، تقریباً هر آنچه که مورد نیاز است به طور خودکار تنظیم می شود.
• اگر موتور به درستی کار کند، عملکرد صحیح رایانه به پارامترهای بهینه از نظر پاکیزگی محیطی دست خواهد یافت.

معایب اصلی:

1. هزینه ECU بسیار بالاست. اگر دستگاه از کار افتاد، می توانید سعی کنید آن را تعمیر کنید، اما اگر این کار کمکی نکرد، باید دستگاه را تعویض کنید.
2. برای اینکه سیستم به درستی کار کند، سیم کشی خودرو باید دست نخورده باشد، به ویژه، ما در مورد بخش مدار منبع تغذیه خود ECM صحبت می کنیم.
3. برای عملکرد بهینه، راننده باید فقط سوخت با کیفیت بالا مصرف کند.
عکس 3. طرح تعامل بین کامپیوتر و سیستم های خودرو