کامپیوتر ماشین (ECU) چیست و چه کاربردی دارد؟

ویژگی مشترک تمامی محصولات صنعتی در دنیای امروز این است که به ریزپردازنده و کامپیوتر مجهز هستند. خودروها نیز به عنوان یک محصول صنعتی به حساب می آیند و از این رو وجود کامپیوتر خودرو در هر خودرو نقشی حیاتی دارد. در این مقاله به کامپیوتر خودرو، عملکرد آن و نحوه عملکرد این قطعه مدرن و مهم می پردازیم. با ما بمان.

کامپیوتر ماشین چیست؟

کامپیوتر ماشین تقریباً همه چیز را در ماشین کنترل می کند. درست مانند یک کامپیوتر خانگی یا لپ تاپ، کامپیوتر ماشین نیز اطلاعات زیادی را پردازش می کند و باعث می شود قسمت های مختلف ماشین کارهای مختلفی انجام دهند. کامپیوتر خودرو وظیفه دارد خودرو را به بهینه ترین و ایمن ترین حالت ممکن برساند.

کامپیوتر ماشین با نام های مختلفی شناخته می شود. محبوب ترین نام آن موتور کنترل واحد یا ECU است. نام های دیگر این قسمت نیز ممکن است به عنوان ماژول کنترل موتور (ECM) یا ماژول کنترل نیرو (PCM) ذکر شود.

کامپیوتر ماشین

اطلاعات ارائه شده توسط کامپیوتر ماشین چگونه است؟

اگر با علم کامپیوتر آشنایی داشته باشید، می دانید که هر پردازنده ای به داده های ورودی نیاز دارد تا با انجام عملیات پردازش، آن را به خروجی تبدیل کند. کامپیوتر ماشین مانند هر کامپیوتر دیگری نیاز به ورودی دارد. اطلاعات ورودی به ECU توسط سنسورهای متعدد ارائه می شود. عملکرد این سنسورها نیز توسط فیوزها و مدارهای الکتریکی کوچکتر کنترل می شود. سنسور اکسیژن، سنسور فشار هوا، سنسور دمای هوا، سنسور موقعیت دریچه گاز و سنسور ضربه برخی از این سنسورها هستند.

کامپیوتر ماشین

علاوه بر اطلاعات ارائه شده توسط حسگرها، یادگیری ماشینی نیز اطلاعات دیگری را که برای کامپیوتر خودرو مورد نیاز است، ارائه می دهد. رایانه‌های خودرو، ماشین‌هایی هستند که خودآموزی می‌کنند و عملکرد خود را بر اساس شرایط خودرو و عادات رانندگی فرد تنظیم می‌کنند. این بدان معنی است که کامپیوتر تنظیمات کوچکی را در قسمت های مختلف موتور و سیستم های مختلف انجام می دهد تا با شرایط محیطی مختلف و نحوه رانندگی شما سازگار شود.

مشخصات فنی کامپیوتر ماشین

کامپیوتر خودرو یک ریزپردازنده است که قدرت محاسباتی آن با توجه به تکنولوژی ساخت خودرو تعیین می شود. اکثر رایانه های خودرو معمولاً از پردازنده های 32 بیتی 40 مگاهرتز استفاده می کنند.

کامپیوتر ماشین

اندازه و قدرت این پردازنده در دنیای کامپیوترهای قدرتمند امروزی چندان چشمگیر نیست، اما این پردازنده کوچک قادر است تمامی اعمال خودرو را کنترل کند. شاید باورش سخت باشد، اما به دلیل بار کم روی پردازنده خودرو، کارایی کامپیوتر خودرو از لپ تاپ های معمولی بیشتر است.

حجم کد موجود در کامپیوتر خودرو حدود یک مگابایت است که در دنیای مدرن عدد بسیار کمی است. در مقایسه بهتر است بدانید که حجم بوت لودر یک کامپیوتر شخصی حدود دو گیگابایت است. بنابراین برنامه کامپیوتری برای راه اندازی ماشین دو هزار برابر کوچکتر از برنامه راه اندازی کامپیوتر شخصی است. کامپیوتر ماشین تنها در انجام محاسبات کامپیوتری روی ماشین نیست، بلکه ابزارهای دیگری نیز به این قسمت در کنترل ماشین کمک می کنند. این ابزار شامل قسمت های زیر می باشد:

  با معافیت های مالیاتی ارزش شرکت را افزایش دهید

کامپیوتر ماشین

مبدل آنالوگ به دیجیتال: خروجی برخی از سنسورهای خودرو مانند سنسور اکسیژن آنالوگ است در حالی که کامپیوتر خودرو با داده های دیجیتال کار می کند. به همین دلیل برای تغییر نوع داده باید از مبدل آنالوگ به دیجیتال استفاده شود. این مبدل ها داده های آنالوگ را به داده های دیجیتال 10 بیتی تبدیل می کنند.

خروجی های دیجیتال ولتاژ بالا: یکی از وظایف معمول رایانه های داخلی در خودروهای احتراق داخلی، انجام فرآیند احتراق است. برای انجام این کار، کامپیوتر خودرو باید شمع ها را فعال کرده، ورودی انژکتور را کنترل کرده و فن خنک کننده رادیاتور را روشن/خاموش کند. تمامی این خروجی ها نیازمند مدارهای رله ای هستند که در ولتاژهای بالا کار می کنند.

مبدل دیجیتال به آنالوگ: در قسمت قبل به مبدل آنالوگ به دیجیتال اشاره کردیم که رابط بین کامپیوتر خودرو و برخی سنسورها است. این مبدل ها نیز در مسیر نوری وجود دارند. گاهی اوقات کامپیوتر خودرو نیاز دارد تا برخی از قسمت های موتور را با استفاده از سیگنال های آنالوگ هدایت کند. برای این منظور لازم است چند مبدل آنالوگ به دیجیتال در خودرو نصب شود.

کامپیوتر ماشین

رگولاتور سیگنال: سیگنال‌ها علاوه بر متفاوت بودن از نظر نوع، از نظر ولتاژ نیز در سطوح مختلف طبقه‌بندی می‌شوند. برای این منظور لازم است میزان ورودی و خروجی هر سیگنال تنظیم شود. به عنوان مثال، مبدل آنالوگ به دیجیتال سیگنال ها را در محدوده 0 تا 5 ولت می خواند، اما خروجی آنالوگ سنسور اکسیژن بین 0 تا 1.1 ولت است. در نتیجه، مبدل باید برای به دست آوردن محدوده مورد نیاز تنظیم شود.

تراشه های ارتباطی: کامپیوترهای خودرو توسط برندهای مختلفی از جمله ساژم و زیمنس ساخته می شوند. هر یک از این کامپیوترها بر اساس یک استاندارد ارتباطی کار می کنند که وظیفه تعدادی از تراشه ها برقراری ارتباط بر اساس استاندارد است. استاندارد رایج در ارتباطات الکترونیکی اکثر خودروهای امروزی CAN (شبکه ناحیه کنترل کننده) نامیده می شود.

کامپیوتر ماشین

مزایای استفاده از کامپیوتر ماشین

تاریخچه استفاده از ECU در خودروها به اواخر دهه 1970 برمی گردد. در سال 1978، جنرال موتورز اولین کامپیوتر خودرو را به شکل کنونی آن معرفی کرد. استفاده از ECU در دهه 1980 گسترده شد و در نهایت اکثر خودروهای تولیدی در دهه 1990 به سیستم های کنترل الکترونیکی مجهز شدند. مزایای فراوان ECU باعث شده است که خودروسازان مختلف استفاده از سیم کشی آنالوگ را کنار بگذارند و سیستم های الکترونیکی را جایگزین آن کنند. اما این فواید چیست؟ در زیر به برخی از مزایای استفاده از کامپیوتر خودرو اشاره خواهیم کرد.

اولین مزیت کاهش سیم کشی است: اولین مزیت استفاده از ECU به عنوان مغز کنترل کننده خودرو کاهش سیم کشی و در نتیجه کاهش پیچیدگی سیستم الکتریکی خودرو است. کامپیوترهای خودرو از شبکه کنترل کننده (CAN) استفاده می کنند که ارتباطات بخش های مختلف خودرو را یکپارچه می کند. تا پیش از این خودروسازان مجبور بودند از سیم مجزا برای برقراری ارتباط بین دو قسمت خودرو استفاده کنند. این امر باعث می شد که فضای داخلی هر خودرو با انبوهی از سیم ها به هم ریخته شود که نظم و ترتیب برای طراحان به مشکل بزرگی تبدیل شده بود.

  نهنگ ها قیمت بیت کوین را به میزان قابل توجهی افزایش داده اند

کامپیوتر ماشین

مزیت دوم، عیب یابی سریع: یکی دیگر از مزایای استفاده از کامپیوتر در خودروهای مدرن، امکان عیب یابی سریع است. کامپیوتر خودرو به کمک مجموعه ای از سنسورها بر فعالیت تمامی قسمت های خودرو نظارت می کند و به راحتی می تواند مشکل را در یک قسمت تشخیص دهد. این کار با استفاده از دستگاه عیب یاب انجام می شود و مکانیک می تواند با خواندن خطاهای موجود در کامپیوتر خودرو، مشکلات را تشخیص دهد.

مزیت سوم افزایش ایمنی و راحتی است: خودروهای مدرن به سیستم های ایمنی متعددی از جمله کیسه هوا، ترمز ضد قفل، توزیع نیروی ترمز، کنترل کشش و کنترل پایداری مجهز هستند. بدیهی است که کنترل تمامی این قطعات با یک سیستم سیم کشی معمولی امکان پذیر نیست، زیرا فعالیت این قطعات به استفاده از سنسورهای آنالوگ و دیجیتالی بستگی دارد که توسط کامپیوتر خودرو کنترل می شوند.

علاوه بر ایمنی، گزینه های راحتی نیز توسط کامپیوتر خودرو کنترل می شود. معرفی کامپیوتر خودرو و امکانات فراوان آن راه را برای ورود گزینه های بیشتر به خودروها هموار کرد. از امکانات رفاهی در خودروهای جدید می توان به سیستم تهویه صندلی و سیستم های چند رسانه ای اشاره کرد که توسط کامپیوتر خودرو کنترل می شوند.

کامپیوتر ماشین

مزیت چهارم کاهش آلاینده ها: همانطور که در قسمت های قبلی متن اشاره کردیم، کامپیوتر خودرو با استفاده از اطلاعات سنسورها بر فعالیت تمامی قسمت های موتور نظارت می کند. خودروسازان توانسته اند با استفاده از رایانه خودرو، فرآیندهای احتراق را در موتورهای احتراق داخلی نظارت و کنترل کنند. این کار به آنها کمک کرد تا میزان گازهای خروجی از موتور را کاهش دهند. استانداردهای جدید آلایندگی نیز بر اساس مدیریت فرآیند احتراق الکترونیکی موتور تنظیم شده است.

پنجمین فایده، ارتقای سطح سرگرمی در خودرو: مهمترین فایده استفاده از کامپیوتر در خودرو از دیدگاه مصرف کننده افزایش سطح سرگرمی در خودرو است. استفاده از کامپیوتر و کنترل الکترونیکی به خودروسازان اجازه داد تا سطح آپشن های خودرو را افزایش دهند. ناوبری ماهواره ای، کنسول های بازی، گیرنده های تلویزیون و رادیو و اتصال بلوتوث از جمله مواردی هستند که به لطف استفاده از رایانه در خودروهای امروزی به وجود آمده اند.

مشکلات رایج کامپیوتر ماشین

کامپیوتر خودرو نیز مانند هر قطعه دیگری در خودرو ممکن است دچار مشکل شود. شایع ترین مشکل رایانه های خودرو، نقض ولتاژ ورودی به آنها است که منجر به نیمه سوختن یا سوختن برخی از مدارهای برد رایانه می شود. علت این حادثه نیز مشکل در باتری یا سیم کشی خودرو است که باعث بالا رفتن بیش از حد ولتاژ برق ورودی به خودرو می شود.

  اریک اشمید، مدیر عامل سابق گوگل در مورد همکاری با استیو جابز و پیشرفت او صحبت می کند

کامپیوتر ماشین

دومین خرابی رایج در کامپیوتر خودرو مربوط به نقص سنسور است. این مشکل توسط صاحبان خودروهای مجهز به موتور TU5 به خوبی درک شده است. آسیب رسیدن به سنسور اکسیژن در اثر تماس با رطوبت، مشکلی رایج در موتور TU5 است که باعث از کار افتادن کامپیوتر خودرو می شود. زمانی که کامپیوتر خودرو نتواند اطلاعات مفید و قابل اعتمادی را از سنسورها دریافت کند، نمی تواند عملکردهای خود را به درستی برنامه ریزی کند و دچار خطا می شود. رفع این مشکل با استفاده از ابزار Diag به راحتی امکان پذیر است.

کامپیوتر ماشین یک برد مدار الکترونیکی است و مانند کامپیوترهای شخصی در برابر تخریب کننده های طبیعی آسیب پذیر است. بنابراین گرد و غبار، گرما و رطوبت می تواند باعث خوردگی یا پوسیدگی برخی از قطعات آن شود. به همین دلیل لازم است در صورت مشاهده ایرادات فیزیکی بر روی کامپیوتر خودرو در اسرع وقت نسبت به تعویض آن اقدام نمایید. برخی خودروها مانند سمند دارای محفظه ای هستند که کامپیوتر خودرو در آن قرار می گیرد اما از سوی دیگر خودروهایی مانند رانا و پژو 206 چنین محفظه ای ندارند. در نتیجه کامپیوتر خودرو در این نوع خودروها در معرض آسیب بیشتری قرار می گیرد.

نتیجه

اختراع و گسترش استفاده از کامپیوتر خودرو را می توان آخرین انقلاب در صنعت خودروسازی در قرن بیستم نامید. معرفی و اختراع این سیستم به خودروسازان کمک کرد تا خودروهای ایمن تر، راحت تر و مجهزتر تولید کنند. علاوه بر این، عیب یابی داخل خودرو آسان تر شد و نیاز به سیم کشی در داخل خودرو کاهش یافت. به همین دلیل است که همه خودروهای امروزی به رایانه مجهز هستند. انتظار می رود با توسعه خودروهای الکتریکی در دهه های آینده، فناوری ساخت رایانه های خودرویی نیز دستخوش تغییرات عظیمی شود.

کامپیوتر ماشین

کامپیوتر خودرو یا ECU چیست و چه نقشی دارد؟

کامپیوتر ماشین تقریباً همه چیز را در ماشین کنترل می کند. کامپیوتر خودرو وظیفه دارد خودرو را به بهینه ترین و ایمن ترین حالت ممکن برساند.

به طور کلی ECU چه مشکلاتی دارد؟

شایع ترین مشکل رایانه های خودرو، نقض ولتاژ ورودی به آنها است که منجر به نیمه سوختن یا سوختن برخی از مدارهای برد رایانه می شود. دومین خرابی رایج در کامپیوتر خودرو مربوط به نقص سنسور است. گرد و غبار، گرما و رطوبت نیز می تواند در این قسمت مشکل ایجاد کند.

مزایای استفاده از کامپیوتر ماشین یا ECU چیست؟

کاهش سیم کشی، عیب یابی سریع، افزایش ایمنی و راحتی، کاهش آلایندگی و بهبود سرگرمی در خودرو از جمله مزایای استفاده از ECU در خودرو است که در جای دیگری از این مطلب توضیح داده شده است.

دیدگاهتان را بنویسید

این سایت توسط reCAPTCHA و گوگل محافظت می‌شود حریم خصوصی و شرایط استفاده از خدمات اعمال.