خودروهای امروزی ماشین‌های خودکاری هستند که بر بیشتر عملکردهای خود کنترل دارند. چنین اتوماسیونی در وسایل نقلیه موتوری به راننده اجازه می‌دهد تا بیشتر روی رانندگی تمرکز کند. راننده مجبور نیست زیاد با صفحه کیلومترشمار درگیر شود. خودروهای جدید این نوع خودکنترلی را از طریق جعبه مغز خودرو به دست می‌آورند.
تعریف جامع جعبه مغز خودرو
جعبه مغز خودرو یک سیستم الکترونیکی است که موتور و منیفولد گیربکس را کنترل می‌کند. تولیدکنندگان این تجهیزات را برای کاهش مصرف سوخت و سهولت در رانندگی به خودرو متصل می‌کنند. همه وسایل نقلیه موتوری دارای حسگرهای متعددی در قسمت‌های مختلف هستند.
این حسگرها از طریق مدارهای الکتریکی پیچیده، داده‌های بلادرنگ را به جعبه مغز موتور ارسال می‌کنند. پس از تجزیه و تحلیل این داده‌ها، جعبه مغز تغییراتی را که به نفع خودرو خواهد بود، تعیین می‌کند. سپس سیگنال اصلاح عملکرد از جعبه مغز به قطعات خودرو می‌رسد. این اصلاحات فوری موارد زیر را بهبود می‌بخشند:
تعویض دنده اتوماتیک برای خودروهای کاملاً اتوماتیک
روشن شدن موتور، سنجش دما و کنترل
خنک‌سازی با کارایی بالا توسط رادیاتور
ایمن‌سازی سیستم قفل مرکزی خودرو
هندلینگ و عملکرد کارآمد سیستم احتراق
نگهداری متوسط از منبع برق، باتری
سیستم گیربکس با تنظیم بالا برای هندلینگ برتر
کروز کنترل مداوم برای رعایت قوانین راهنمایی و رانندگی
مراقبت از سیستم جلوگیری از تصادف برای جلوگیری از تصادفات
تزریق سوخت مؤثر برای افزایش مسافت پیموده شده در هر گالن
کنترل انتشار گازهای گلخانه‌ای برای حفظ محیط زیست
تنظیم خودکار سیستم تهویه مطبوع خودرو برای رانندگی راحت
محل و عملکرد جعبه مغز
جعبه مغز خودرو قطعه‌ای حساس است و در مکانی امن نگهداری می‌شود. تولیدکنندگان آن را به گونه‌ای قرار می‌دهند که تغییرات مکرر غیرممکن باشد. این جعبه مغز را در وضعیت خوبی نگه می‌دارد.
در اینجا چند مکان وجود دارد که می‌تواند در خودرو در دسترس باشد:
پشت داشبورد
نزدیک فایروال خودرو
نزدیک به سیستم کنترل آب و هوا
پنهان در پشت صندلی‌ها
نزدیک به موتور اما پنهان
بدون جعبه مغز کار می‌کند، خودرو حتی یک اینچ هم حرکت نمی‌کند. از این رو، مکانیسم جعبه مغز پیچیده است و همیشه کار می‌کند. از هرگونه خرابی غیرمنتظره خودرو جلوگیری می‌کند.
یک مدار الکتریکی، جعبه مغز را با تمام سنسورهای خودرو مرتبط می‌کند. جعبه مغز از باتری خودرو برق دریافت می‌کند. این یک کامپیوتر پیشرفته است که با برنامه‌ها یا کدهایی همراه است. این برنامه‌ها به صورت خودکار اجرا می‌شوند و باعث می‌شوند جعبه مغز بر عملکرد خودرو نظارت داشته باشد. Brainbox می‌تواند یک یا چند کامپیوتر باشد، مانند:
ماژول کنترل سیستم انتقال قدرت (PCM)
ماژول کنترل گیربکس (TCM)
ماژول کنترل ترمز (BCM یا EBCM)
ماژول کنترل موتور (ECM)
ماژول کنترل مرکزی (CCM)
ECU در خودرو به چه معناست؟
معنی ECU، واحد کنترل موتور (ECU) است که به طور گسترده به عنوان ماژول کنترل موتور (ECM) نیز شناخته می‌شود. این واحد، برخی از محرک‌ها را در داخل موتور برای ارائه عملکرد بهینه به کار می‌اندازد. دستورالعمل‌های دقیق از جعبه مغز می‌آیند. در خودروهای قدیمی‌تر، تغییر محرک‌ها به مکانیسم‌های پنوماتیکی یا هیدرولیکی بستگی دارد.
در خودروهای پیشرفته، ECU پلتفرمی است که بسیاری از سیستم‌ها و زیرسیستم‌های الکتریکی را کنترل می‌کند. تولیدکنندگان برای هر وسیله نقلیه‌ای که می‌سازند، ECUهای منحصر به فردی طراحی می‌کنند. به همین دلیل، هر ECU با دیگری متفاوت است.
اولین استفاده از ECU در سال ۱۹۸۰ انجام شد، زمانی که فقط برای کنترل تزریق سوخت استفاده می‌شد. کاربرد اصلی آن، اقتصادی‌تر کردن خودروها و کاهش آلودگی محیط زیست بود.
مطلب مرتبط:
مکانیسم ECU
ECU با دنبال کردن یک جریان کاری از پیش برنامه‌ریزی شده کار می‌کند. ابتدا، داده‌های بلادرنگ را از همه حسگرها جمع‌آوری می‌کند. سپس، داده‌ها را تفسیر کرده و تصمیمات اصلاحی می‌گیرد. در طول این فرآیند، یک جدول جستجو به تصمیم‌گیری کمک می‌کند. در نهایت، ECU به موتور دستور می‌دهد تا تغییرات را اعمال کند. این فرآیند چرخه‌ای، عملکرد موتور را بهبود می‌بخشد.
این دستگاه مجموعه‌ای از قطعات را در یک وسیله نقلیه کنترل می‌کند که عبارتند از:
سیستم جرقه‌زنی و تزریق سوخت
سیستم خنک‌کننده خودرو
داده‌های منیفولد ورودی
خروجی اگزوز خودرو
زاویه چرخش میل بادامک
میزان لازم دریچه گاز
فشار دریچه تخلیه توربوشارژرپ
PCM در خودروها به چه معناست؟
PCM به معنای ماژول کنترل سیستم انتقال قدرت است که در ارتباط با ECU یک جعبه مغز را تشکیل می‌دهد. این ماژول داده‌های ECU و واحد کنترل انتقال (TCU) را تفسیر و ترکیب می‌کند. برخی از تولیدکنندگان، PCM را به عنوان کامپیوتر اصلی که می‌تواند تمام تصمیمات مربوط به عملکرد خودرو را بگیرد، قرار می‌دهند.
مثال کار PCM می‌تواند تعویض دنده اتوماتیک باشد. PCM در خودرو، دریچه گاز را کاهش می‌دهد، کلاچ را درگیر می‌کند و تعویض دنده را انجام می‌دهد و این فرآیند را برای راننده آسان‌تر می‌کند. در ابتدا، این یک واحد کنترل برای قفل کردن مبدل‌های گشتاور و کاربراتورها بود.
این دستگاه چندین حسگر مانند موارد زیر را کنترل می‌کند:
دمای موتور
سطح سیال هیدرولیک
سطح روغن موتور
ورودی هوا توسط منیفولد توربو
زاویه میل بادامک
فرکانس جرقه شمع
نتیجه‌گیری
یک خودروی هیبریدی الکتریکی با تعویض دنده اتوماتیک یا خودروهای مسابقه‌ای با گیربکس دستی برای ارائه اقتصادی بودن و سرعت به کمک فناوری دیجیتال نیاز دارند. چنین مسئولیت‌هایی بر عهده جعبه مغز خودرو است. این جعبه مغز ترکیبی از چندین کامپیوتر خودکار یا یک کامپیوتر اصلی واحد، بسته به نوع خودرو، است. یادگیری فرآیند عملکرد ECU و PCM به عملکرد صحیح جعبه مغز کمک می‌کند.