کامپیوتر خودرو یا ای سی یو، سیستمی الکترونیکی است که در اتومبیل‌ها، کامیون‌ها و موتورسیکلت‌ها به عنوان سیستم کنترلی مرکزی استفاده می‌شود. این قطعه وظیفه کنترل و مدیریت سیستم‌های مختلف موجود در وسیله نقلیه را بر عهده دارد. می‌توان گفت که کامپیوتر خودرو مانند مغز انسان کار می‌کند و وظیفه آن ایجاد هماهنگی سیستم‌های الکترونیکی با موتور است. در ادامه در مورد اهمیت و نقش این قطعه مهم و همچنین نحوه عملکرد و اجزای آن صحبت خواهیم کرد.
آشنایی با کامپیوتر خودرو
کامپیوتر یا ای سی یو Electronic Control Unit یا به اختصار ECU با سنسورهای زیادی در بخش‌های مختلف خودرو در ارتباط است. سنسورها اطلاعات خود را به کامپیوتر خودرو ارسال می‌کنند، سپس بر اساس آن‌ها، دستور مربوطه را از کامیپوتر خودرو دریافت می‌کنند. اگر کامپیوتر خودرو دچار اختلال شود، سنسورها به طور کامل از کار می‌افتند یا به درستی عمل نمی‌کنند. هرچه تعداد سنسورها در کامپیوتر خودرو بیشتر باشد، تشخیص شرایط خودرو توسط کامپیوتر راحت‌تر خواهد بود.
اهمیت کامپیوتر خودرو
در اتومبیل‌های قدیمی برای کنترل عملکردهای مختلف اجزای آن‌ها همچون تزریق سوخت، نحوه عملکرد موتور و تنظیم آلایندگی از قطعات مکانیکی استفاده می‌شد. این نوع از قطعات با خطای زیادی همراه بودند و عملا قابلیت نظارت دقیق نداشتند. با ورود تکنولوژی و تولید پردازنده‌‌ها، قطعه‌ای به نام ECU طراحی و تولید شد که نقش مهمی در کنترل اعمال سیستم خودرو ایفا می‌کرد.
نحوه کارکرد کامپیوتر خودرو
کامپیوتر خودرو به عنوان مغز متفکر سیستم اتومبیل نقش سوئیچینگ و مدیریت انرژی را به صورت همزمان انجام می‌دهد. کار این بخش از خودرو در سه مرحله ورودی، پردازش و خروجی دستورات انجام می‌شود که هر یک پیچیدگی‌های خاص خودشان را دارند.
در بخش ورودی، سیگنال‌ها و داده‌های ماژول‌ها و حسگرها وارد کامپیوتر شده و همزمان به شکل کدهای تعریف شده در سیستم ECU تبدیل می‌شوند. در فاز پردازش علاوه بر خوانش کد‌ها با توجه به دستورهای برنامه‌ریزی شده و پردازش آن‌ها، این کد‌ها در حافظه ECU ذخیره می‌شوند. در پایان کدهای دستوری ECU به صورت پالس‌های مشخص و قابل خوانش توسط بخش‌های فعال موتور ارسال شده و در حافظه کامپیوتر خودرو ذخیره می‌شوند.
کار دیگر ECU موتور، تزریق سوخت و کنترل زمان جرقه برای احتراق آن است. همچنین این بخش موقعیت داخلی موتور را برای فعال سازی در دقیق‌ترین زمان، با استفاده از سنسور موقعیت میل لنگ کنترل می‌کند.
از طرفی کنترل میزان ترکیب سوخت و اکسیژن در موتور اتومبیل، قبلا در کاربراتور انجام می‌شد که امروزه با ECUهای پیشرفته با دقت بالایی اندازه‌گیری می‌شود.
اجزای تشکیل دهنده کامپیوتر خودرو
کامپیوتر خودرو برای انجام وظایفش از قطعات مختلفی استفاده می‌کند که هر کدام از آن‌ها وظیفه خاص خود را دارند. در ادامه هر یک از اجزای تشکیل دهنده یک کامپیوتر خودرو یا ای سی یو معرفی خواهیم کرد:
- خروجی‌های دیجیتال H Level
در کامپیوتر خودرو برای اجرای عملیاتی همچون جرقه زدن شمع‌ها، روشن و خاموش شدن فن‌ها و باز و بسته شدن انژکتورها از خروجی‌های دیجیتال استفاده می‌شود.
- مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال
بعضی از سنسورهای داخل خودرو مثل سنسور اکسیژن اطلاعات خود را به صورت آنالوگ ارسال می‌کنند. کامپیوتر به تنهایی قادر به خوانش و پردازش این سیگنال‌ها نیست و به همین برای تبدیل داده‌های آنالوگ به دیجیتال از مبدل‌ها استفاده می‌شود.
- مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ
برای انتقال فرمان‌های ای سی یو به سنسورهای آنالوگی ماشین نیز نیاز به واسطه برای تبدیل داده‌های دیجیتالی به آنالوگ وجود دارد. به همین دلیل از مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ برای انجام این پروسه باید استفاده شود.
- فرم دهنده های سیگنال
کار تنظیم و تقویت داده‌های ورودی و خروجی پیش از خوانش توسط دیگر قطعات کامپیوتر بر عهده فرم دهنده‌های سیگنال است. مثلا وقتی یک داده آنالوگ از محدوده مشخصی پایین‌تر باشد، فرم دهنده این سیگنال را تقویت می‌کند تا مبدل آنالوگ به دیجیتال در تحلیل آن دچار اختلال نشود.
- تراشه‌های ارتباطی
تراشه‌های ارتباطی کار جمع آوری داده‌های مربوط به نقص‌ها در خودرو را انجام می‌دهند. این قطعه‌ها داده‌ها را بر اساس استاندارد مشخصی به ماژول مرکزی مخابره می‌کند و سپس آن‌ها را در آن ذخیره می‌نماید. ماژول مرکزی نقص‌های شناسایی شده را به ابزار عیب یابی خارجی انتقال خواهد داد. امروزه تعمیرکاران با استفاده از یک اسکنر به نام دستگاه دیاگ کار خطایابی کامپیوتر را انجام می‌دهند. با این دستگاه خطاهای موجود در خودرو طبق کدهای تعریف شده‌ای بر روی نمایشگر نشان داده می‌شوند.
- سنسورهای مختلف در کامپیوتر خودرو
سنسورها در خودرو کار مخابره سیگنال‌ها و داده‌ها را با کامپیوتر بر عهده دارند که معروف‌ترین آن‌ها عبارتند از:
- سنسور اکسیژن
- سنسور موقعیت دریچه گاز (TPS)
- سنسور ضربه
- سنسور دمای آب و دمای هوا
- سنسور فشار داخل مانیفولد (MAP)
- سنسور دور موتور
جمع‌بندی
در این مقاله از … در مورد یکی از مهم‌ترین اجزای خودروهای امروزی، یعنی کامپیوتر صحبت کردیم. گفتیم این قطعه الکترونیکی در خودرو وظیفه کنترل سیستم‌های مختلفی را برعهده دارد. در واقع سنسورهای مختلفی که در اجزای مختلف خودرو تعبیه شده‌اند، سیگنال‌ها و داده‌های خود را با کامپیوتر به اشتراک می‌گذارند. سپس کامپیوتر خودرو اطلاعات دریافتی را خوانش کرده و پس از پردازش آن‌ها را در حافظه خود نگهداری می‌کنند. به همین دلیل است که تعمیرکاران برای تشخیص مشکل اجزای موتور، دستگاه دیاگ را برای خطایابی به کامپیوتر متصل می‌کنند. اگر در مورد کامپیوتر خودرو، اجزا یا عملکرد آن سوال دارید، حتما آن را با کارشناسان ما در میان بگذارید.
همچنین بخوانید:
