انواع سنسورهای ایسیو (ECU) و کاربرد هر یک از آن ها

در این مقاله در ابتدا عملكرد کلی ای‌سی‌یو را بیان کرده ایم و سپس به آشنایی با انواع سنسورهای ایسیو(ECU) و کاربرد و عملکرد هر یک از سنسور های ایسیو پرداخته ایم. اگر می خواهید به صورت حرفه ای با ایسیو و طرز کار آن آشنا شوید می توانید در دوره آموزش تعمیرات ایسیو برق گستران ثبت نام کنید.

نحوه عملکرد ایسیو ECU ( واحد کنترل الکترونیکی)

عملكرد سيستم مديريت موتور در سيستم انژكتوري ساژم توسط واحد كنترل الكترونيك انجام مي گردد. واحد كنترل الكترونيك با استفاده از اطلاعات دريافت شده از سنسورهاي مختلف سيستم، زمان و طول مدت پاشش سوخت توسط انژكتورها، زمان و طول مدت جرقه زني، وضعيت دور آرام موتور، ميزان موتور، ميزان كوبش موجود در موتور و نيز عملكرد تجهيزات مربوط به آلودگي ناشي از بخارهاي بنزين را كنترل مي نمايد. علاوه بر اين عملكرد پمپ بنزين برقي و سيستم عيب يابي نيز توسط واحد كنترل الكترونيك كنترل مي گردد. واحد كنترل الكترونيك بر اساس يك برنامه مشخص كه توسط كارخانه سازنده بر اساس مشخصات موتور وخودرو طراحي شده و اصطلاحاً برنامه كاليبراسيون نام دارد عمل مي نمايد.

پارامترهاي بكار گرفته شده توسط واحد كنترل الكترونيك عبارت اند از:

1. دور موتور
2. فشار مانيفولد و دماي هواي ورودي
3. وضعيت دريچه گاز
4. دماي مايع خنك كننده موتور
5. سرعت خودرو
6. موقعيت ميل سوپاپ
7. ميزان نسبت هوا به سوخت
8. ميزان كوبش موجود در موتور
9. عملكرد سيستم تهويه
10. ولتاژ باتري

واحد كنترل الكترونيكي از اطلاعات بالا جهت كنترل مقادير زير استفاده مي كند:

1. زمان جرقه و زمان پاشش سوخت
2. دور آرام موتور
3. عملكرد پمپ بنزين
4. عملكرد شير برقي كنيتسر
5. قطع تزريق سوخت براي جلوگيري از افزايش دور موتور
6. سيستم عيب يابي ^MIL

علاوه بر اين از اطلاعات ارسال شده به ^ECU جهت نمايش اطلاعات زير استفاده مي شود.

عملکرد ایسیو ECU در زمان استارت زدن موتور

1. دور موتور
2. دماي مايع سيستم خنك كننده
3. سرعت خودرو (در صورت موجود بودن سنسور مرتبط)
4. موتور(عملكرد در زمان استارت موتور)

در زمان استارت زدن ،^ECU فرمان فعال شدن انژكتورها را بصورت پالس (موج هاي پله اي) با عرض ثابت صادر مي كند. بدين معني كه انژكتورها بصورت متناوب شروع به پاشش يكنواخت سوخت مي كنند. مقدار سوخت تزريق شده با توجه به دور موتور، دماي مايع سيستم خنك كننده و نيز دما و فشار هواي ورودي تنظيم مي شود. در عين حال مقدار هواي اضافي، توسط موتور پله اي دور آرام و با توجه به پارامترهاي عملكردي موتور تعيين مي گردد. پس از استارت زدن و روشن شدن موتور، دور آرام با توجه به دماي مايع خنك كننده موتور تعيين مي گردد.

حتماً بخوانید: راهنمای جامع رفع مشکل استارت نخوردن ماشین

عملکرد ایسیو ECU در دورهای مختلف

در زمان تغييرات لحظه اي شتابگيري و كاهش سرعت، مدت زمان تزريق سوخت توسط انژكتورها بر اساس تغییر در مقادير پارامترهاي زير تعيين مي شود.

1. دور موتور (به وسيله سنسور دور موتور)
2. وضعيت دريچه گاز (به وسيله سنسور موقعيت زاويه اي دريچه گاز)
3. فشار هواي ورودي (به وسيله سنسور فشار هواي مانيفولد ورودي)
4. دماي مايع خنك كننده (به وسيله سنسور دماي مايع خنك كننده موتور)

عملکرد ایسیو ECU در قطع پاشش و یا کاهش خیلی زیاد سوخت انژکتورها

الف) در زمان كاهش سرعت خودرو، زماني كه بطور ناگهاني راننده پاي خود را از روي پدال گاز بر مي دارد ،ای‌سی‌یو پاشش سوخت انژكتورها را به دلايل زير قطع مي كند:

1. كاهش مصرف سوخت
2. كاهش گازهاي آلاينده خروجي اگزوز

ب) براي جلوگيري از افزايش بيش از حد دود موتور تقريباً  در دور موتور 5500^rpm پاشش سوخت توسط

انژكتورها قطع مي شود.

1. عملكرد در شروع مجدد پاشش انژكتورها

بعد از قطع پاشش سوخت هنگامي كه دور موتور به مقدار مشخص مي رسد پاشش سوخت مجدداً آغاز شده تا از خاموش شدن موتور جلوگيري شود.

انواع سنسورهای ایسیو (ECU)

سنسور دريچه گاز ایسیو ECU

 سنسور دريچه گاز

یکی از انواع سنسورهای ایسیو (ECU) سنسور دریچه گاز ایسیو است. اين سنسور از يك سوكت سه پايه به رنگ مشكي تشكيل شده است، هر سه پايه به طور مستقيم با ^ECU ارتباط دارند. پايه 1 آن تغذيه 5 ولت و پايه 2 آن ارسال سيگنال يا ولتاژ است. همچنين پايه 3 با سنسور ناك در ارتباط مي باشد. سنسور موقعيت دريچه گاز در موتورهاي بنزيني يا ديزلي، مقدار سوخت مطلوب راننده را به ^ECU نشان مي دهد.

سنسور موقعيت دريچه گاز يك پتاسيومتر دوار يا يك اثر هال است كه سيگنالي به ^ECU  مي فرستد كه اين سيگنال با موقعيت شفت یا صفحه دريچه گاز به صورت خطي متناسب است. معمولا سنسور موقعيت دريچه گاز يك سنسور با سه سيم است. اين سنسور براي نظارت بر سوخت مورد نياز موتور هنگام باز و بسته شدن دريچه گاز توسط راننده طراحي شده است.

چهار شرايط كاري كه  ^ECUتوسط سيگنال سنسور مشخص مي كند ،عبارتند از:

1. دريچه گاز بسته (شامل دور آرام يا شتاب منفي)
2. دريچه گاز كمي باز (شامل شتاب ميانه رو يا گشت زني )
3. دريچه گاز كاملا باز (بيشترين شتاب)
4. سرعت افزايش زاويه دريچه گاز

روش آشكارسازي اين چهار شرايط، استفاده از يك پتانسيومتر كوچك براي اندازه گيري زاويه صفحه دريچه گاز مي باشد. معمولا صفحه دريچه گاز به اتصالات مكانيكي متصل شده است و سنسور موقعيت دريچه گاز بر روي بدنه دريچه گاز نصب مي شود. دريچه گاز حول كماني 09 درجه از حالت كاملا بسته تا حالت كاملا باز  مي چرخد.

در دور آرام ولتاژ خروجي سنسور در حدود 0.5 ولت و در دريچه گاز كاملاً باز، تقريبا 4 ولت بيشتر است (بالاتر از 4.5 ولت در برخي سيستم ها). اگر 4 ولت اختلاف بين دور آرام و دريچه گاز كاملا باز  بر 90 درجه حركت دريچه گاز تقسيم شود؛ براي هر درجه باز شدن دريچه گاز به ولتاژ خروجي از سنسور به ای‌سی‌یو ، در حدود 0.044 ولت اضافه خواهد شد.

مي توان ديد كه يك تغيير كوچك در زاويه دريچه گاز به وسيله راننده به يك ولتاژ با مقدار كم تبديل مي شود. ^ECU  براي فهميدن تغييرات ولتاژ خروجي سنسور و مقايسه آن با جداول پيش فرض خود و محاسبه مقدار سوخت ورودي به سيلندرها برنامه ريزي شده است. از اين مقدار ولتاژ بازگشتي از سنسور ^ECU،سولونوييد انژكتور سوخت را براي محاسبه سوخت مطلوب ورودي به سيلندرها كنترل خواهد كرد. پالس انژكتورها بر اساس ميلي ثانيه در دستگاه تست نشان داده مي شود، كه مقدار آن بين 5.1 تا  3.5 ميلي ثانيه بسته به بار موتور یا خودرو خواهد بود.

سيگنال خروجي از سنسور دريچه گاز نوع پتاسيومتري به ^ECU به صورت آنالوگ است. بنابراين سيگنال آنالوگ قبل از ورود به ^ECU به وسيله يك ^ADC(آنالوگ به ديجيتال) بايد به سيگنال ديجيتال تبديل شود. زيرا ^ECU طوري طراحي شده است كه تنها با سيگنال ديجيتال كار مي كند.

سنسور فشار هوا ایسیو ECU

اين سنسور از يك سوكت سه پايه تشكيل شده است كه هر سه پايه آن به صورت مستقيم به ^ECU متصل است. در سنسور فشار هوا که یکی از انواع سنسورهای ایسیو (ECU) به شمار می رود، پايه 1 براي ارسال سيگنال، پايه 2 براي اتصال به بدنه و پايه 3 تغذيه 5 ولت مي باشد.

 سنسور فشار هوا

اين سنسور به طور مداوم فشار درون منيفولد هواي ورودي را اندازه گيري مي كند و از نوع پيزوالكتريك مي باشد(يعني با تغييرات فشار،مقدار مقاومت الكتريكي آن تغيير مي كند). ولتاژ 5+ ولت به وسيله ای‌سی‌یو به اين سنسور اعمال مي شود و اين سنسور به ازاي هر فشاري،يك ولتاژ متناسب به ^ECU بر ميگرداند. اين اطلاعات به ^ECU اجازه مي دهد تا جريان تزريقي را متناسب با وضعيت هاي مختلف موتور و با ارتفاعات مختلف وفق دهد. همچنين اين تغييرات براي تغيير اوانس زمان جرقه به كار مي رود.

حتماً بخوانید: روش های عیب یابی و تعمیر بوق ماشین

سنسور اكسيژن ایسیو ECU

اين سنسور داراي چهار پايه مي باشد.  پايه 1 آن براي دريافت برق 21 ولت به پايه 6 رله دوبل متصل است كه  پايه 2 آن اتصال بدنه است، پايه 3 آن براي ارسال سيگنال مثبت و پايه 4 آن براي ارسال سيگنال منفي به متصل مي باشد. در موتورهاي بنزيني كمترين مصرف سوخت در نسبتي از سوخت و هوا كه معمولا به نام استوكيومتري شناخته مي شود ، اتفاق مي افتد كه در آن هوا و سوخت به نسبت 14.7به 1 با هم مخلوط مي شوند.

اين احتراق دقيقا 41 تا 81 كيلوگرم (13 تا 04 پوند ) هوا به 1 كيلوگرم 2.2(پوند) بنزين نياز دارد،به عبارت ديگر بين 00001 تا  11500 ليتر هوا براي سوزاندن 1 ليتر بنزين احتياج است. اگر نسبت هوا به سوخت از نسبت استوكيومتري كمتر باشد ^NO بيشتري توليد مي شود، و با نسبت هوا به سوخت بيشتر از ضريب استوكيومتري  ^HC و ^CO بيشتري توليد خواهد شد.

سنسور اكسيژن شايد پراهميت ترين ابزار حسگر بعد از احتراق باشد كه در تكنولوژي پيشرفته كنترل الكترونيكي خودرو استفاده مي شود، زيرا با وجود اين سنسور ،سيستم به كنترل ^{CLOSE LOOP} تبديل مي شود. اين سنسور مقدار اكسيژن موجود در گازهاي خروجي اگزوز را سنجيده و آن را تبديل به ولتاژ ميكند و به  ^ECU ارسال ميكند. ای‌سی‌یو طبق اطلاعات دريافتي از اين سنسور مخلوط سوخت و هوا را تنظيم ميكند. پس وظيفه اين سنسور يكي محاسبه نسبت مخلوط سوخت و هواست و ديگري تعديل غني بودن مخلوط سوخت و هوا مي باشد.

سنسور ضربه ای ایسیو ECU

یکی از انواع سنسورهای ایسیو (ECU) سنسور ضربه ای ایسیو است. اين سنسور داراي سه پايه ميباشد كه پايه 1 آن براي تغذيه 5 ولت و پايه 2 آن براي ارسال سيگنال است و به صورت مستقيم به ^ECU متصل است و پايه 3 آن همانند پايه 3 سنسور دريچه گاز، غلاف شيلد مي باشد كه ازطريق اتصال به پايه سوم سنسور دريچه گاز به  ECU متصل مي شود.

اين عنصر يكي ازعناصري است كه كاري دقيق و ظريف برروي موتور انجام داده و تاحدود زيادي به كيفيت بنزين مرتبط است. اصولاً يكي از پارامترهاي كيفي بنزين عدداكتان است. اين عدد بدون واحد درواقع معياري است كه به نوعي مي تواند نشان دهد كه تاچه حد مي توان بنزين را تحت فشار قرار داد بدون آنكه بنزين دچارخودسوزي و انفجار شود. هرچه عدد مزبوربه 001 نزديكتر باشد، كيفيت بنزين بهتر خواهد بود. در زمان طراحي ^ECU شناسايي پارامترهاي دقيق موتوري نيازمند روشن كردن موتور است و طبيعتاً اين كاربا استفاده از بنزين مشخصي صورت مي گيرد.

حال اگر نوع بنزين و متعاقب آن درجه اكتان آن تغيير كند ،نيازمند تنظيم جديدي خواهد بود. براي پوشش دادن به اين وضعيت سنسور ضربه به صورت يك دكمه كوچك برروي بدنه قرار مي گيرد. حركت دادن اين سنسور موجب توليد سيگنال هاي ضعيفي در داخل اين سنسور شده كه به^ECU  ارسال مي شود. اساساً هرچه اكتان پايين تر باشد ميزان خودسوزي بنزين بالاتر رفته و اين خودسوزي ضرباتي رابر پيكره سيلندر وارد مي كند. هرچه ضربات لحظه اي موتوري ناشي از خودسوزي بنزين بيشتر باشد شدت اين سيگنال هاي غيرپريوديك سوزني شكل در سنسور ضربه بيشتر خواهد بود. درمقابل ^ECU نيز باگرفتن اين سيگنال ها وتخمين ميزان شدت آنها با كاهش متناسب آوانس لحظه اي و غني كردن همزمان مخلوط سوخت و هوا در جهت جلوگيري از اين معضل سعي مي كند.

سنسور دماي آب ایسیو ECU

اين سنسور داراي دو پايه مي باشد كه هر دو پايه آن به صورت مستقيم به ای‌سی‌یو متصل است. پايه 1 آن اتصال بدنه و پايه 2 آن براي ارسال سيگنال است.

اين سنسور دماي آب موتور را به ^ECU  اطلاع مي دهد و ^ECU  با اطلاعات دريافتي اعمال زير را انجام مي دهد:

1. ايجاد حالت ساسات
2. تنظيم پاشش و آوانس جرقه
3. در بعضي از مدل ها فن سيستم خنك كننده را فعال مي كند.
4. دماي آب را به آمپر آب منتقل مي كند.
5. سوخت مورد نياز را هنگام استارت زدن تنظيم مي كند.
6. با بالا رفتن دماي موتور دور آرام را كاهش مي دهد تا به اندازه نرمال برسد.
7. دور آرام را تنظيم مي كند.

سنسور در موقعيت هاي مختلفي از موتور نصب مي شود؛ ولي معمولا نزديك به پوسته ترموستات نصب مي شود. دماي پايين مايع خنك كننده يك مقدار مقاومت بالا در سنسور توليد مي كند.(به طور وميانگين در حدود 100 كيلو اهم در دماي 04- درجه فارنهايت) در دماهاي كاري 031 درجه سانتي گراد/ 062 درجه فارنهايت، مقدار مقاومت پايين در حدود 07 اهم است.

^ECU يك ولتاژ 5 ولتي به سنسور مي فرستد و ولتاژ برگشتي به ^ECU بسته به دماي مايع خنك كننده موتور متفاوت خواهد بود. ^ECU اين ولتاژ را با جداول از پيش برنامه نويسي شده در حافظه خود براي تعيين دماي كاري مقايسه مي كند. اين سنسور از زمان سوئيچ باز به كار مي افتد و در حالت موتور خاموش ازكار مي افتد.

سنسور دور موتور ایسیو ECU

شكل (3-31) نماد سنسور دور موتور را در نقشه بسته نشان مي دهد.   اين سنسور داراي سه پايه مي باشد كه پايه 1 به صورت مستقيم براي ارسال سيگنال به ای‌سی‌یو متصل است؛ پايه 2 آن به دو انشعاب تقسيم مي شود از يك طرف به ^ECU مي رود و از طرف ديگر به بدنه متصل مي شود. پايه 3 هم پس از اتصال به پايه 2 به ^ECU مي رود و به غلاف شيلد يا پارازيت گير متصل مي شود.

 سنسور دور موتور

سنسور دور موتور بر روي پوسته كلاچ نصب شده است و اين سنسور با داشتن دو پايه ارتباطي به ^ECU مي تواند به صورت امواج سينوسي، اطلاعات مربوطه به دور لحظهاي موتور را به ^ECU  ارسال كند. اين سنسور كه وظيفه بسيار مهمي را بازي ميكند، انتهاي اين سنسور كه داراي يك آهنرباي دائم و يك سيم پيچ است با چرخ دنده هاي فلايويل دور موتور كه كمي جلوتر از فلايويل اصلي موتور است چند ميليمتر فاصله دارد.

اين فلايويل مي توانست شامل 06 دندانه منظم باشد كه دو دندانه آن را برداشته اند. حين چرخش فلايويل هنگامي كه محل دو دندانه پاك شده، به سر انتهايي سنسور رسيد ، دو پيستون هم كورس دقيقاً در نقطه مرگ بالا قرار دارند. 180 درجه پس از اين ، دو پيستون هم كورس ديگر هم به نقطه مرگ بالا مي رسند.

نحوه عملكرد اين سنسور بدين صورت است كه با عبور هر دندانه از جلوي سنسور، يك پالس به  ^ECU فرستاده مي شود. هنگاميكه دندانه هاي پاك شده، به سر انتهايي سنسور رسيد ديگر پالسي ارسال نشده و  ^ECU متوجه مي شود كه نقطه مرگ بالا فرا رسيده و بايد دستور پاشش سوخت و جرقه زني را صادر كند.

سنسور دماي هوا ایسیو ECU

اين سنسورای‌سی‌یو از يك سوكت دو پايه تشكيل شده است، اين دو پايه به صورت مستقيم به ^ECU متصل مي باشد. پايه 1 براي دريافت تغذيه 5 ولت و پايه 2 براي ارسال سيگنال مي باشد.

 سنسور دماي هوا

اين قطعه بر روي  محفظه دريچه گاز قرار دارد و توسط ^ECU با يك ولتاژ+5  ولت تغذيه مي شود و مقاومتآن از نوع  ^NTC مي باشد. يعني با افزايش دما مقاومت قطعه كم مي شود و ولتاژ افزايش مي يابد. ECU با استفاده از سيگنال هاي ارسال شده از سنسور فشار هواي ورودی، سنسور دماي هواي ورودي و سنسور اكسيژن ،حجم اكسيژن موجود در هواي ورودي را محاسبه كرده و ميزان پاشش سوخت را تنظيم مي كند.

سنسور سرعت ایسیو ECU

یکی دیگر از انواع سنسورهای ایسیو (ECU) سنسور سرعت است که از يك سوكت سه پايه تشكيل شده. پايه 1 آن به پايه 13 رله دوبل متصل است براي دريافت تغذيه 21 ولت پايه 2 آن اتصال به بدنه است و پايه 3 آن براي ارسال سيگنال به  ECU متصل مي باشد .

 سنسور سرعت

اين قطعه پس از دريافت ولتاژ 21+ ولت از رله دوبل و پس از حركت موتور و گردش پينيون دنده كيلومتر و گردش شافت، شروع به ارسال فركانس هاي متناسب با سرعت خودرو مي كند؛ در نتيجه ^ECU از سرعت خودرو مطلع شده و با استفاده از اطلاعات رسيده از اين سنسور وضعيت پاشش سوخت خودرو را در سرعت هاي مختلف مشخص مي كند. سنسور سرعت روي كابل سرعت سنج در محور خروجي گيربكس قرار دارد. اين سنسور اطلاعات را به ^ECU (8 پالس درهر دور از سرعت 02 به بالا) مي دهد كه تعيين كننده ضريب نسبت دنده مي باشد و براي بهبود عملكرد خودرو مورد استفاده قرار مي گيرد.

انواع حافظه ایسیو ECU:

در داخل واحد کنترل الکترونیکی ( Ecu ) دو نوع حافظه وجود دارد که عبارت است از:

1. حافظه دائم
2. حافظه موقت

سخن آخر

در این مقاله با انواع سنسورهای ایسیو (ECU) و کاربرد هر یک از آن ها آشنا شدیم. در صورتی که تمایل دارید دوره آموزش تعمیرات ecu خودرو را به صورت کامل فرا گیرید می توانید در دوره آموزش تعمیرات ایسیو  آموزشگاه برق گستران شرکت کنید. همچنین در صورتی که به تعمیرات خودرو علاقه مند هستید می توانید در دیگر دوره های مرتبط با خودرو از جمله آموزش برق خودرو، آموزش مکانیک خودرو و غیره ثبت نام کنید.