نحوه عملکرد ساختمان داخلی ایسیو به چه شکل است؟

در این مقاله به معرفی کلی یکی از حیاتی ترین اجزای خودروهای انژکتوری یعنی ایسیو برداخته عملکرد و ساختمان داخلی ایسیو (ECU) را به طور کامل و جامع توضیح می دهیم.

ایسیو (ای سی یو ECU) چیست؟

در سيستم هاي انژكتوري براي كنترل دقيق زمان و مدت پاشش سوخت و زمان جرقه زني موتور نياز به دستگاهي مي باشد كه در بهترين حالت ممكن دستور تزريق سوخت به انژكتورها را بدهد و همچنين در بهترين زمان ممكن فرمان زدن جرقه را براي كوئل دوبل و شمع ها صادر كند. چنين دستگاهي براي عملكرد نياز به مركزي براي پردازش اطلاعاتي كه از سنسورها مي آيد و داشتن برنامه از پيش نوشته شده و به عنوان الگوي رفتاري در داخل آن است. این دستگاه واحد كنترل الكترنيك يا ^ECU نام دارد.

نحوه کار و عملکرد ایسیو ECU خودرو

اطلاعات ارسالي از سنسورها به صورت پالس و سيگنال آنالوگ و پيوسته از دسته سيم متصل به كانكتور ^ECU وارد ^ECU مي شود . اين اطلاعات بر حسب ولت و بين مقادير 0 تا 12 ولت مي باشند. در صورتي كه ميكرو كنترلر فقط مي تواند بر روي سيگنال هاي در محدوده ميكرو ولت پردازش انجام دهد، بنابراين از مقاومت هاي تعبيه شده در روي مدار گذشته و پس از تقليل وارد ميكروكنترلر مي شود.

در ميكروكنترلر روي آن پردازش انجام مي گيرد، سپس به آي سي هاي قدرت رفته ، ولت و آمپر آن افزايش مي يابد و به عملگرها مي رود. به طور مثال در ادامه در آي سي كنيستر و انژكتور تعدادي پايه ورودي وجود دارد كه به ميكرو كنترلر متصل است .اين پايه ها پالس ضعيف ميكروكنترلر را دريافت مي كند.  آي سي قدرت اين پالس ضعيف را كه در محدوده ميكرو آمپر و ميكرو ولت مي باشد،  تقويت مي كند و از طريق پايه هاي خروجي به عملگرها مي فرستد. به عبارتي مي توان گفت آي سي هاي قدرت يك واسطه بين ميكرو كنترلر و عملگرها مي باشد كه فرامين صادر شده از ميكروكنترلر را  از پايه هاي ورودي خود گرفته و پس ازتقويت كردن به عملگر ها مي فرستد .

مشخصات ^ECU

مشخصات ECU sagem S 2000 (ساخت شركت ساژم متعلق به وزارت دفاع فرانسه ) به صورت زير است:

• داراي 3 كانكتور و  112 پايه سيستم پاشش سوخت MPFI (Full Sequential)
• Semi-Static-DLI سيستم جرقه زني
• سيستم عيب ياب قابل نصب E.O.B.D (Rs232)
• سيستم ارتباطي با ساير واحدهاي كنترل الكترونيك CAN1

المان هاي به كار رفته در ساختمان داخلی ECU

• يك عدد ميكروكنترلر براي پردازش اطلاعات
• يك عدد كريستال براي توليد فركانس مرجع
• يك عدد حافظه فلش براي ذخيره برنامه نوشته شده
• يك عدد آي سي دو طرفه براي ارتباط با دستگاه عيب ياب
• يك عدد آي سي ^EEPROM به عنوان حافظه موقت و برنامه ريزي كردن
• يك عدد آي سي شبكه براي اتصال   ^ECU با سيستم مالتي پلكس خودرو
• دو عدد آي سي قدرت براي كوئل دوبل
• دو عدد ترانزيستور براي تقويت برق گرمكن سنسور اكسيژن
• يك عدد ترانزيستور براي رله دوبل
• يك عدد آي سي ورودي براي سنسور ضربه
• يك عدد آي سي رگولاتور براي تثبيت سازي برق تغذيه
• يك عدد آي سي قدرت براي عملگرهاي فن- پمپ بنزين-رله كولر
• يك عدد آي سي قدرت براي شير برقي كنيستر
• يك عدد آي سي قدرت براي انژكتورها
• و المانهاي ديگر نظير خازن هاي ذخيره انرژي و نويز گير، مقاومت هاي كاهنده و…

حتما بخوانید: آشنایی با اجزای اصلی ایسیو (ECU)

تشريح المان هاي ECU

آي سي ميكرو كنترلر ایسیو

اين قطعه به عنوان مغز يك مركز كنترل عمل ميكند، به اين معني كه تمام اطلاعات ارسالي از سنسورهاي خودرو را دريافت كرده و پس از پردازش، فرامين لازمه را براي عملگرها ارسال مي كند.

بخش هاي مختلف ميكروكنترلر ایسیو

• واحد پردازش و واحد محاسبات
•  ورودي ها و خروجي ها
•  حافظه اصلي ميكروكنترلر(^Ram)
• حافظه اي كه برنامه روي آن ذخيره مي گردد(^Rom)
• زمان سنج براي كنترل زمان ها
• مبدل آنالوگ به ديجيتال

عملكرد ميكروكنترلر ایسیو

سيگنال هاي آنالوگ توسط سنسورها از طريق پورت ورودي وارد مبدل آنالوگ به ديجيتال مي شود. اين اطلاعات به ^CPU  مي رود و پس از پردازش به مبدل ديجيتال به آنالوگ فرستاده مي شود و از آنجابه عملگرها ارسال مي گردد. دليل استفاده از مبدل هاي آنالوگ به ديجيتال و ديجيتال به آنالوگ اين است كه اطلاعات ارسالي از سنسورها هميشه به صورت آنالوگ و پيوسته است؛ ولي زبان ميكروكنترلر ديجيتال مي باشد. از طرفي اطلاعات ديجيتال پس از پردازش براي عملگرها قابل فهم نيست و بايد آنالوگ تبديل شود.

هنگامي كه راننده پدال گاز را مي فشارد، دريچه گاز حركت دوراني انجام مي دهد، سنسور دريچه گاز اين حركت دوراني را به صورت ولتاژ مثلاً 4 ولت به ^ECU ارسال مي كند، اين عدد قابل فهم براي مركز محاسبات و پردازش ميكروكنترلر نمي باشد بنابراين مبدل آنالوگ به ديجيتال آن را به صورت 101 تبديل كرده تا قابل فهم براي ^CPU داخل ميكروكنترلر گردد.

در اين مرحله ابتدا اين اطلاعات ديجيتال به حافظه فلش رفته ، در آن جا با برنامه از پيش نوشته شده كه مربوط به دستورالعمل هاي سنسور دريچه گاز مي باشد، مقايسه مي گردد و از آنجا به مركز محاسبات فرستاده مي شود و با توجه به پارامترهاي ديگري نظير  دماي هواي ورودي، فشار هواي ورودي، دماي آب و … بهترين فرمان لازم را براي انژكتورها صادر مي نمايد.

آي سي فلش ایسیو

برنامه اصلي ميكروكنترلر توسط برنامه نويسان متخصص به زبان نوشته مي شود سپس توسط كامپايلر به زبان هگز تبديل مي شود. اين برنامه در فلش نگه داري مي گردد. فلش اين برنامه را خط به خط مي خواند و پردازش مي نمايد. اين برنامه در اصل الگوي رفتاري ميكروكنترلر مي باشد و تمام دستورات در آن قرار دارد.

كريستال ایسیو

ميكرو كنترلر براي شروع به كار نياز به يك پالس مرجع دارد تا خودش را با آن بسنجد وظيفه اين كار با كريستال مي باشد.

گرمكن سنسور اكسيژن ایسیو

گرمكن سنسور اكسيژن يك ترانزيستور مي باشد كه وظيفه كنترل گرمكن سنسور اكسيژن را به عهده دارد. دليل استفاده از اين قطعه اين است كه سنسور اكسيژن در دماي 300 درجه سانتيگراد به بالا كار مي كند. بنابراين در لحظه شروع كار موتور به علت كم بودن درجه حرارت ،^ECU از طريق اين ترانزيستور به گرمكن سنسور اكسيژن فرمان مي دهد تا سنسور را گرم وآماده به كار كند.اين قطعه داراي دوپايه مي باشد كه پس از عبور از مقاومت هاي كاهنده و فيوز اطمينان به پايه 43 ميكروكنترلر مي رود.

آي سي كوئل دوبل ایسیو

از آي سي هاي قدرت مي باشد كه فرمان صادر شده براي جرقه زني را از ميكروكنترلر مي گيرد و پس از تقويت به  عملگركوئل دوبل ارسال مي كند.

آي سي سنسور ضربه ای ایسیو

اين آي سي پالس صادر شده از عملگر سنسور ضربه را مي گيرد و آن را براي ميكروكنترلر ارسال مي كند. اين آي سي تنها آي سي ورودي در ميكروكنترلر مي باشد، زيرا از بين سنسور هاي موجود در موتور خودرو فقط سنسور ضربه است كه در ^ECU داراي آي سي مخصوص به خود مي باشد.

دليل اين كه براي اين سنسور در  EC  آي سي تعبيه شده اين است كه اگر موتور خودرو داراي رزونانس بيش از اندازه شود، سيگنال ارسالي از اين سنسور بسيار زياد مي شود  و اگر به صورت مستقيم وارد مدار شود باعث آسيب رساندن به ^ECU مي شود پ. ورودي هاي اين آي سي هم  از سنسور ضربه است و هم براي گرفتن پالس مرجع كريستال به ميكروكنترلر  ولي همه خروجي هاي آ ن به ميكروكنترلر مي رود.

ويژگي هاي آي سي سنسور ضربه ای ایسیو

• قابل برنامه ريزي توسط ميكروپروسسور
• ثابت هاي زماني قابل برنامه ريزي ديجيتال
• ويژگي هاي فيلتر قابل برنامه ريزي ديجيتال
• تقسيم كننده فركانس قابل برنامه ريزي
• فركانس هاي زمان سنج خارجي تا 24 مگا هرتز
• ميزان دماي عملياتي بين 40 درجه سانتيگراد تا125 درجه سانتيگراد

آي سي كنيستر ایسیو

اين آي سي از آي سي هاي قدرت مي باشد كه سيگنال هاي ارسالي از ميكروكنترلر را تقويت مي كند و به شيربرقي كنيستر مي فرستد.

انژكتور ایسیو

آي سي انژكتور يك آي سي قدرت است كه همانند آي سي كنيستر  ،^TLE6220 مي باشد.پس از رسم جدول آن صرف نظر كرده و به تحليل پايه هاي آن پرداخته مي شود.

آي سي كانكت ایسیو

اين آي سي داراي 44 پايه بوده و تنها آي سي به كار رفته در ميكروكنترلر مي باشد كه در هر چهار طرف داراي پايه است و ورودي – خروجي مي باشد. اين آي سي براي ارتباط  ^ECU با دستگاه عيب ياب به كار مي رود. تعميركاران خودروهاي انژكتوري براي تشخيص عيب از دستگاه عيب ياب يا همان دياگ استفاده مي كنند .

حال ممكن است اين سوال پيش آيد كه چگونه اين امر صورت مي گيرد اگر عملكرد قطعه اي دچار مشكل شود و سيگنال هاي غير معمولي براي ^ECU ارسال كند، در اين صورت ^ECU اين عيب را تشخيص داده و در حافظه خود نگهداري مي كند؛ تا زماني كه تعمير كار دستگاه دياگ را به كانكتور ^ECU متصل كند.

در اين زمان اين عيب كه توسط ميكروكنترلر ^ECU تشخيص داده شده  و در حافظه ^EEPROM نگه داري شده بود از طريق آي سي كانكت با دستگاه، بر روي نمايشگر دياگ نشان داده مي شود و تعمير كار مي فهمد كه خرابي از كدام قسمت موتور مي باشد. البته آنچه كه از مركز كنترل به دستگاه عيب ياب فرستاده مي شود فقط يك كد است و اين بستگي به قدرت برنامه و پايگاه داده دستگاه عيب ياب دارد كه اين كد را چگونه تعبير كند.

تمام عمليات زير توسط دستكاه دياگ و از طريق آي سي كانكت صورت مي گيرد:

• خواندن كد خطا
• پاك كردن كد خطا
• نمايش اطلاعات لحظه اي Live Data
• راه اندازي مستقيم عملگرها ه- برنامه ريزي

حتما بخوانید: آشنایی با اجزای اصلی ایسیو (ECU)

آي سي استپر موتور ایسیو

اين آي سي از آي سي هاي قدرت مي باشد كه سيگنال ارسالي از ميكروكنترلر را تقويت كرده و به استپرموتور روي دريچه گاز مي فرستد.

آي سي فن- پمپ بنزين-رله كولر ایسیو

اين آي سي يك مدار راه اندازاست كه براي برنامه هاي كاربردي خودرو  اختصاص داده شده است.

ويژگي ها ي آي سي فن- پمپ بنزين-رله كولر ایسیو

• قابليت جريان خروجي ها تا 0.5 آمپر
• تنظيم مجدد عملكرد با تنظيم مجدد سيگنال يا ولتاژ تحت فشار در VDD
• خاموش شدن حرارتي خروجي ها به صورت مستقل
• تشخيص بارگذاري شدن به صورت باز
• تامين منطقي VDD به صورت واحد
• حالت خروجي قابل برنامه ريزي براي حدود جريان متحمل شده يا خاموش كردن

آي سي رگولاتور ایسیو

برقي كه ^ECU از رله دوبل مي گيرد، 12 ولت مي باشد. اين در صورتي است كه  ^ECU با برق 5 ولت كار مي كند اين تقليل ولت از طريق آي سي رگلاتور صورت مي گيرد. از طرفي برق ارسالي به علت كاركرد آلترناتور خودرو كاملاً يك سو نمي باشد كه وظيفه رگلاتور در اين باره يك سو سازي برق دريافتي است.

ويژگي هاي آي سي رگولاتور ایسیو

• ولتاژ خروجي 5 ولت با قابليت جريان 450 ميلي آمپر
• دو خروجي رديابي براي 50 ميلي آمپر و 100 ميلي آمپر
• فعال كردن عملكرد براي خروجي هاي اصلي و رديابي
• تنظيم مجدد با آستانه قابل تنظيم
• محدوده وسيع دمايي
• حفاظت در درجه حرارت بيش از حد
• حفاظت در ولتاژ بيش از حد

 EEPROM  آي سي ایسیو

اطلاعات لحظه اي و موقت در آي سي ^EEPROM نگه داري مي شود كه معمولا با هر بار استارت زدن اين اطلاعات تغيير مي كند.همچنين اين آي سي به عنوان ميز كار آي سي فلش مورد استفاده قرار مي گيرد، به اين صورت كه برنامه هايي كه در لحظه مي خواهند مورد استفاده قرار گيرند از فلش به ^EEPROM مي آيد. آنجا با اطلاعات ارسالي از سنسورها مقايسه مي شود و پس از پردازش توسط ^CPU به عملگرها مي رود. از ديگر استفاده هاي اين آي سي براي برنامه ريزي ^ECU مي باشد  .

ويژگي هاي آي سي  EEPROM ایسیو

• سازگار با رابط سريال گذرگاه ^SPI
•  سرعت بالا: 10 مگاهرتز
•  رجيستر وضعيت
•  حفاظت سخت افزار از رجيستر وضعيت
•  نوشتن بايت و صفحه (تا 32 بايت)
•  چرخه برنامه نويسي خود به هنگام
•  حفاظت در برابر  ^ESD پيشرفته
•  بيش از 1 ميليون سيكل نوشتن
•  بيش از 40 سال حفظ اطلاعات
• 512 بايت حافظه

آي سي شبكه ایسیو

تكنولوژي مالتي پلكس و شبكه در بسياري از مدل هاي پژو استفاده شده است. وظيفه اين آي سي ارتباط بر قرار كردن اين  ^ECU با ديگر ^ECU هاي به كار رفته در سيستم شبكه خودرو مي باشد .

هندسه شبكه هاي اطلاعاتي ^{ECU sagem S 2000} از نوع ^BUS  است كه در اين شبكه تمامي ^ECU ها به طور جداگانه پس از اتصال به دو خط گذرگاه داده ها، به يكديگر متصل مي شوند. از آنجاكه ^ECU موتور از قسمت هاي مهم و حياتي خودرو به حساب مي آيد و تبادل اطلاعات آن با ساير ^ECU ها بايد با سرعت زيادي انجام گيرد، لذا در اين سيستم از شبكه Control Area ^Network) ^CAN) استفاده شده است.

انواع حافظه های ای سی یو ECU:

ایسیو زیمنس

حافظه های ECU یا همان شامل دو نوع حافظۀحافظه موقت و حافظه دائمی می باشد.

در این مطلب به آشنایی با ایسیو و اجزای اصلی ECU پرداختیم. در صورتی که قصد دارید به صورت حرفه ای تعمیرات ایسیو را فرا بگیرید، توصیه می کنیم در دوره های آموزش تعمیرات ecu  خودرو آموزشگاه فنون برق ثبت نام کرده و در مدت زمان کوتاهی به یک تعمیرکار حرفه ای ایسیو تبدیل شوید.