أجهزة التحكم الإلكترونية (ENGL.[1][2] ECU = وحدة التحكم الإلكتروني أو ECM وحدة التحكم الإلكتروني) هي الاجهزة الإلكترونية التي يتم استخدامها بشكل رئيسي في الأجهزة المراد قيادتها أو التحكم بها. تستخدم وحدات التحكم الالكترونية في قطاع السيارات في جميع المجالات الإلكترونية التي يمكن تصورها، وكذلك للتحكم في الآلات والمعدات والعمليات الفنية الأخرى. تصنف وحدة التحكم الإلكتروني من بين الأنظمة المدمجة.
مبادئ أساسية
في بداية التحكم الإلكتروني في محركات الاحتراق الداخلي، كانت أجهزة التحكم تستخدم أساسًا للإشعال أو لتحديد لحظة ضخ الوقود في حجرة الانفجار، حيث إنها تستخدم أيضًا منذ عام 1987 للتحكم الإلكتروني في محركات الديزل والبنزين. منذ حوالي منتصف التسعينيات، تم استبدال أجهزة التحكم الميكانيكية في محركات الاحتراق الداخلي بالكامل تقريبًا بوحدات التحكم الإلكترونية.
يمكن رؤية أجهزة التحكم الإلكتروني في العديد من مكونات السيارة مثلعداد السرعة في شكله الجديد مع مقياس سرعة الدوران ومختلف أدوات عرض المعلومات الأخرى. في الوقت الحالي يتم توصيل أجهزة الاستشعار أو الحساسات مثل أجهزة قياس مستوى الوقود في خزان الوقود ومقاييس ضغط الزيت ودرجة الحرارة بوحدات التحكم الخاصة بها، والتي تقوم، من ضمن ما تقوم به بمراقبة القيم من حيث دقتها ومعقوليتها ومراقبة وظائف الخرج الناتجة عن عملية المعالجة باستمرار عن طريق التحقق من معقولية قيمها.
وظيفة أجهزة التحكم الالكترونية
تعمل وحدات التحكم بشكل عام وفقًا لمبدأ والتي تعني "ادخال، معالجة ثم اخراج". تستخدم الحساسات أو المستشعرات كأجهزة ادخال. تقوم هذه الحساسات بتحديد الخصائص المادية مثل السرعة والضغط ودرجة الحرارة، إلخ. تتم مقارنة هذه القياسات بالقيم المرجعية المراد الوصول اليها ة من ثم يتم تضخيم الخظأ الناتج عن الفرق بين القيم المرجعية والقيم الحقيقية باستخدام المتحكمات التناسبية التكاملية التفاضلية PID. إذا كانت القيمة المقاسة لا تتفق مع القيمة المخزنة، فإن وحدة نظام التحكم ثقوم بزياة أو انقاص قيمة الخرج بحيث يكون الخطأ الناتج عن الفرق بين القيمة الحالية والقيمة المرجعية يساوي الصفر، بحيث تتطابق القيم الفعلية المقاسة مرة أخرى مع قيم setpoint. تقوم المشغلات بالتالي بإجراء تدخل تصحيحي في عملية مستمرة.
الشبكات
في المركبات الحالية، يتم توصيل وحدات التحكم الإلكترونية عبر أنظمة نقل المعطيات المختلفة ( CAN ، LIN ، MOST ، FlexRay ، Ethernet ). تتبادل الأجهزة معلومات على مستوى النظام حول حالات التشغيل والبيانات الأخرى ذات الصلة في السيارة. بالإضافة إلى ذلك، يتم توصيل جهاز تشخيص الأعطال الذاتي للسيارة عبر هذه الشبكات. يمكن توصيل ذلك من الخارج باستخدام ما يسمى بالأجهزة التشخيصية (بدلاً من ذلك يمكن استخدام حاسوب شخصي مع البرنامج الخاص بالتشخيص. في هذه الحالة، يتم بشكل رئيسي مراقبة عما إذا كانت وحدة التحكم قد اكتشفت أي أخطاء وسجلتها في ذاكرة الأخطاء الخاصة بها في حد ذاتها أو في أجهزة الاستشعار المتصلة بها خلال الاختبارات الذاتية المستمرة. وبالتالي فان رسالة قصيرة في تدل على مكان وجود الخظأ يمكن أن تدخر الكثير من عملية البحث عن الخطأ. غالبًا ما تستخدم بروتوكولات التشخيص مثل KWP2000 أو UDS .
نظرًا لزيادة التعقيد والطلب على البرنامج واحتياجات الاتصالات بين وحدات التحكم الإلكترونية، أصبح نظام OSEK-OS راسخًا كنظام تشغيل مدمج ومعيار اتصال في الوقت الفعلي في ألمانيا. تدبير آخر هو زيادة توحيد بنيات وحدة التحكم الإلكترونية، كما هو الحال في شراكة تطوير AUTOSAR .
التطوير والبرمجيات
نادرا ما يتم تطويرها وتصنيعها من قبل الشركة المصنعة للسيارة. تم تطوير معظم هذه من قبل موردي السيارات نيابة عن الشركة المصنعة للسيارة.
لضمان التشغيل المتداخل لمختلف وحدات التحكم الإلكترونية في المتغيرات المختلفة لنماذج المركبات المختلفة، تحدد الشركة المصنعة للسيارة عادةً معدات برمجيات معينة يتعين على المورد استخدامها. الهدف من هذا التكوين الموحد للبرنامج هو التواصل السلس ودمج جميع ECUs في نظام كامل.
يشار إلى تكوين البرنامج الأساسي هذا عمومًا باسم المعيار الأساسي للشركة المصنعة.
هدف التطوير دائمًا هو الرد بشكل صحيح على الحالات القصوى المتوقعة. وتشمل هذه قبل كل شيء undervoltage ، كحالة خاصة من نبض الجهد البداية، وكذلك درجات الحرارة القصوى في كلا الاتجاهين.
المراجع
- "معلومات عن وحدة تحكم إلكتروني على موقع academic.microsoft.com". academic.microsoft.com. مؤرشف من الأصل في 8 أبريل 2020.
- "معلومات عن وحدة تحكم إلكتروني على موقع d-nb.info". d-nb.info. مؤرشف من الأصل في 1 أبريل 2020.
- كارل هاينز Dietsche ، توماس جاغر، روبرت بوش GmbH: دليل السيارات. الطبعة 25 ، فريد. Vieweg & Sohn Verlag، Wiesbaden، 2003، (28th edition 2014، )
- Kurt-Jürgen Berger، Michael Braunheim، Eckhard Brennecke: Technology Technology Technology. الطبعة الأولى، Verlag Gehlen ، Bad Homburg قبل الارتفاع، 2000 ،
- روبرت بوش (محرر): الكترونيات السيارات والالكترونيات. 5. منقحة تماما وتوسيع نطاق الطبعة. Vieweg & Sohn Verlag، Wiesbaden 2007،
- فيرنر زيمرمان و Ralf Schmidgall: أنظمة الحافلات في تكنولوجيا المركبات - البروتوكولات والمعايير وهندسة البرمجيات . الإصدار الرابع، Vieweg + Teubner ، فيسبادن 2010 ،
- Tomasz Betlejewski: إصلاح البيانات والتحكم في التطبيقات التقنية لوحدات التحكم في صناعة السيارات Steuergerät24 Reparatur . الطبعة الأولى، Skiron Verlag ، 2009