Published on December 18th, 2013 | by SellAnyCar.com - Team

وحدة التحكم الإلكتروني في السيارات (ECU)

تعتبر وحدة التحكم الالكترونية في السيارات أو ما تعرف باسم الكومبيوتر مثل كومبيوتر المحرك, كومبيوتر علبة السرعة, الخ، السبب الرئيس في الثورة التي شهدتها صناعة السيارات في الربع الأخير من القرن المنصرم، حيث استطاع صانعو السيارات من خلال استخدام وحدات التحكم الالكتروني من تأدية وظائف تحكم آلي برمجياً، والتي كانت سابقاً إما غير ممكنة نهائياً أو أنه كان يتم تنفيذها ميكانيكياً، وبالتالي كانت ذات تكلفة عالية وأداء ضعيف، كما أنه كان يجب تغيير أجزاء ميكانيكية في السيارة من أجل الحصول على أداء مختلف لنفس الجهاز، في حين أنه من أجل تحقيق نفس الهدف يكفي على الأغلب تغيير بضعة أسطر في البرنامج أو تغيير بعض بارامتراته، وذلك في حالة استخدام وحدة التحكم الإلكترونية. ربما يكون من المثير معرفة أن سيارة حديثة من الجيل الحالي تتضمن ما يزيد على 50 وحدة تحكم إلكترونية (يمكن تشبيه وحدة التحكم الإلكتروني بالكومبيوتر الشخصي)، تقوم هذه الوحدات بتبادل المعلومات فيما بينها عن طريق شبكة نقل المعلومات، والتي هي على الأغلب CAN-Bus .

مكونات نظام التحكم الالكتروني:
الجزء الميكانيكي:
يتضمن الجزء الميكانيكي الصندوق أو القالب المعدني الذي توضع الدارة الالكترونية بداخله، والذي يلعب دوراً إضافيا في حماية الدارة من التشويش الكهرومغناطيسي، كما يتضمن الجزء الميكانيكي الدارة المطبوعة PCB وأماكن تثبيتها ودارة التبريد. يحتوي هذا الصندوق على أماكن التوصيل مع التغذية الكهربائية ومع خط نقل المعطيات.

Hardware:
وهو ببساطة كل العناصر الالكترونية والكهربائية التي نراها على الدارة المطبوعة. يتضمن الهاردوير مرحلتين أساسيتين وهما مرحلة قياس ومعالجة وملائمة الإشارات الكهربائية، حيث يتم قياس الإشارات المطلوبة ومن ثم ترشيحها وتضخيمها إلى المستوى المطلوب الذي يستطيع المعالج التعامل معه، حيث يقوم بالمعالجة البرمجية لهذه المعلومات حسب البرنامج المخزن فيه ومن ثم إصدار أوامر على شكل إشارات تشابهية أو رقمية إلى مرحلة تنفيذ الأوامر، حيث يتم غالباً تضخيم الاشارت مرة ثانية إلى المستوى المطلوب من أجل قيادة العناصر الكهربائية والالكترونية المنفذة.

Software:
وهو الجزء البرمجي من وحدة التحكم الالكترونية،. حالياً يتم برمجة وحدات التحكم الالكترونية بلغات عالية المستوى مثل C/C++، كما أنه من الممكن استخدام برنامج Matlab/Simulink من أجل توليد برنامج مباشرة من الموديل الرياضي للنظام المراد التحكم به،
غالباً ما يتضمن البرنامج على جزء ثابت وهو ما يعرف بنظام التشغيل (يمكن مقارنته بالويندوز في الكومبيوتر الشخصي)، وعلى الجزء البرمجي الخاص بالوظيفة المطلوب تنفيذها (والذي يقارن بالبرامج الأخرى غير الويندوز والتي تعمل اعتماداً على الويندوز مثل Internet Explorer على سبيل المثال

أنظمة الربط بين أجهزة التحكم الالكتروني:
يستخدم الـ CAN-Bus بشكل أساسي كخط نقل معطيات في السيارة، وهو عبارة عن خط نقل معطيات تسلسلي ذو بروتوكول خاص تم تطويره من قبل شركة Bosch ويستخدم من قبل جميع صانعي السيارات في العالم. يتميز الـ CAN-Bus بالأمان العالي وانعدام نسبة الخطأ فيه، كما أنه يمكن عشرات وحدات التحكم الالكترونية من التواصل فيما بينها بسرعة كبيرة وموثوقية عالية. أدى استخدام الـ CAN-BUS إلى تقليل وزن السيارة بشكل كبير، وذلك بسبب الحاجة لسلكين فقط من أجل تواصل جميع الأجهزة الالكترونية فيما بينها، عوضاً عن عشرات الكابلات التي كانت تستخدم سابقاً، كما أن استخدامه يدعم تقنية الـ Multi-Master Systems.

هناك أنواع أخرى من أنظمة نقل المعطيات والتي تستخدم إلى جانب الـCAN-Bus ، وهي على سبيل المثال LIN-Bus و MOST. يتم حالياً تطوير نوع جديد من أنظمة نقل المعطيات ويعرف هذا النظام الجديد بـ FlexRay وهو آخر ما توصل أليه العلم في هذا المجال، ويتميز بسرعته العالية جداً وموثوقيته الكبيرة، وهو ما سيمكن من الانتقال إلى استخدام ما يعرف بـ X-By-Wire (استبدال الأوامر الميكانيكية بأوامر كهربائية) بشكل كبير في صناعة السيارات.