بخشی از مقاله
شرايط فني
امروزه، در وراي پيشرفت‌هائي كه در زمينه‌ي تزريق سوخت موتور ديزل صورت گرفته، كاهش مصرف سوخت و افزايش در توان و گشتاور، فاكتورهاي بسيار مهمي به شمار مي‌آيند. در گذشته، اهميت اين فاكتورها موجب استفاده‌ي بيشتر از موتورهاي ديزل با تزريق مستقيم (DI) بوده است. در مقام مقايسه با موتورهاي ديزل با پيش محفظه و يا مجهز به محفظه‌ي گردابي، كه به نام موتورهاي با تزريق غير مستقيم (IDI) معروفند، موتورهاي با تزريق مستقيم داراي فشار تزريق بيشتري هستند. اين امر منجر به اختلاط بهتر سوخت- هوا گشته و احتراق در ان كاملتر صورت مي‌گيرد. در موتورهاي با تزريق مستقيم، با توجه به اين واقعيت كه اختلاط بهتر انجام مي‌شود و به علت عدم وجود پيش محفظه و يا محفظه گردابي، هيچ گونه تلفات ناشي از سريز سوخت وجود ندارد و نسبت به موتورهاي با تزريق غير مستقيم، مصرف سوخت 15-10 درصد كاهش مي‌يابد.
علاوه بر اين، موتورهاي مدرن امروزي بيشتر در معرض مقررات سخت مربوط به گاز اگزوز و صدا هستند. اين امر باعث شده است كه از سيستم تزريق سوخت موتور ديزل، انتظارات بيشتري مطرح شود، از جمله:
- فشارهاي بالا در تزريق سوخت،
- منحني بنيادي‌تري از آهنگ سوخت‌دهي،
- شروع تزريق متغير،
- تزريق پيلوتي،
- سازگاري مقدار سوخت تزريقي، فشار تقويت يافته، و كميت سوخت تزريقي در يك مرحله‌ي كاري معين،
- كميت سوخت راه‌انداز وابسته به درجه‌ي حرارت،
- كنترل دور آرام مستقل از بار وارده بر موتور،
- تنظيم سرعت مطلوب با توجه به مصرف سوخت و بازده،
- به كارگيري چرخش دوباره‌ي گاز اگزوز، EGR با كنترل خودكار،
- كاهش در تولرانس‌ها و افزايش در دقت، در تمام طول عمر مفيد وسيله‌ي نقليه.
گاورنرهاي مكانيكي متداول (وزنه‌هاي گريز از مركز) با به كارگيري چندين وسيله‌ي اضافه‌شده، شرايط متنوع در حين كار را ثبت مي‌كنند تا تشكيل مخلوط با كيفيت بالا تضمين شود. بنابراين، اين نوع گاورنرها به يك كنترل ساده‌ي دستي در موتور محدود مي‌شوند، در صورتي كه عمل كننده‌هاي مهم و متنوعي وجود دارند كه امكان ثبت آن‌ها توسط اين وسائل وجود ندارد و يا اگر هم ثبت شوند، سرعت كار مطلوب نخواهد بود.
مرور كلي سيستم
در سال‌هاي گذشته، به علت افزايش، چشم‌گير در توان محاسبه‌اي ميكروكنترلرهاي موجود در بازار، تبعيت كنترل الكترونيكي ديزل (EDC) از مقررات و شرايطي را كه پيشتر يادآور شديم را ممكن ساخته است.
برخلاف خودروهاي ديزلي مجهز به پمپ‌هاي انژكتور رديفي يا آسيابي متداول، راننده‌ي يك وسيله‌ي نقليه كنترل شده توسط EDC نمي‌تواند هيچ گونه اثر مستقيم روي پمپ انژكتور داشته باشد، به عنوان مثال كنترل مقدار سوخت تزريقي كه به طور متداول به وسيله‌ي پدال گاز و يا سيم گاز انجام مي‌شود، در اينجا حاصل متغيرهاي عمل كننده‌ي متنوعي از جمله وضعيت كاري، داده‌هاي توسط راننده، آلاينده‌هاي گاز اگزوز و نظائر آن است.
بدين معني كه يك سيستم ايمني پيشرفته‌اي بايد به كار برده شود تا خطاها و ايرادات را تشخيص دهد و به نسبت شدت و حدت، راه‌كارهاي مناسب براي رفع آن‌ها را ارائه دهد (به عنوان مثال: محدوديت گشتاور، يا راندن اظطراري خودرو در گستره‌ي دور آرام (رساندن خودرو به كارگاه). سيستم EDC هم چنين امكان تبادل بين مقادير به دست آمده در اين سيستم با مقادير حاصل از ساير سيستم‌هاي الكترونيكي در خودرو به وجود آيد (به عنوان مثال با سيستم كنترل كشش (TCS) و كنترل الكترونيكي تعويض دنده.) بدين ترتيب، اين سيستم مي‌تواند با كل سيستم خودرو ادغام شود.
پردازش داده‌هاي EDC
سيگنال‌هاي ورودي
حس‌گرها همراه با عمل كننده‌ها، وسيله ارتباطي بين خودرو و واحد پردازش داده‌هاي آن هستند. سيگنال‌هاي حاصل از حس گرها، از طريق مدار الكتريكي محافظ و اگر لازم باشد از طريق مبدل‌هاي سيگنال و آمپلي‌فايرها، وارد يك واحد و يا واحدهاي متعدد كنترل الكترونيكي (ECU) مي‌شوند.
- سيگنال‌هاي ورودي پيوسته (مثال: اطلاعات حاصل از حس‌گرهاي پيوسته مربوط به مقدار هواي مكيده شده توسط موتور، درجه حرارت هواي ورودي و حرارت خود موتور، ولتاژ باطري و نظائر آن‌ها) به وسيله مبدل پيوسته/ گسسته در ريز پردازنده ECU، به مقادير گسسته تبديل مي‌شوند.
- سيگنال‌هاي ورودي گسسته (مثال: سيگنال‌هاي كليد قطع و وصل، يا سيگنال حس‌گر گسسته از قبيل پالس‌هاي سرعت دوراني از حس‌گر Hall مي‌توانند به طور مستقيم توسط ريزپردازنده‌ها پردازش مي‌شوند.
- به منظور از بين بردن پالس‌هاي تداخل كننده، سيگنال‌هاي پالسي شكل كه از حس‌گرهاي القائي دريافت مي‌شوند و حاوي اطلاعاتي مانند دور موتور و علامت تنظيم موتور هستند، توسط مدار ويژه‌اي در ECU بهبود يافته و به موج مربعي تبديل مي‌شوند.
اصلاح سيگنال، بسته به ميزان پيچيدگي داخلي حس‌گر، به طور كامل و يا نسبي در داخل حس‌گر مي تواند انجام شود. شرايط كاري كه در نقطه‌ي نصب پيش مي‌آيد تعيين كننده‌ي ميزان بارگذاري حس‌گر است.
اصلاح سيگنال
مدار محافظ براي محدود ساختن سيگنال‌هاي ورودي در حد حداكثر ولتاژ از پيش تعيين شده به كار مي‌رود. سيگنال اصلي با استفاده از صافي، تقريباً به طور كامل از وجود سيگنال‌هاي تداخلي آزاد شده و سپس تقويت مي‌يابد تا بتواند با ولتاژ ورودي واحد ECU متناسب باشد.
پردازش سيگنال در ECU
ريزپردازنده‌هاي ECU غالباً سيگنال‌هاي ورودي را به صورت گسسته (Digital) پردازش مي‌نمايند و به همين جهت نياز به يك برنامه‌ي خاصي است. اين برنامه در حافظه ROM و يا Flash- EPROM ذخيره مي‌شود.
علاوه بر اين، منحني‌هاي مشخصه موتور و اطلاعات مربوط به مديريت موتور نيز در حافظه‌ي Flash- EPROM ذخيره مي‌شوند. داده‌هاي تثبيت كننده، اطلاعات مربوط به كاليبراسيون و ساخت، هم‌چنين داده‌هاي مربوط به خطاها ايرادات كه در حين كار ممكن است پيش آيند، همگي در يك حافظه‌ي غير فرار خواندن/ نوشتن EEPROM ذخيره مي‌شوند.
با وجود تنوع بسيار وسيع در انواع موتورها و ادوات، انواع ECU داراي يك كد «نوع» هستند. با استفاده از اين كد، نقشه‌هائي كه براي يك كار خاص در يك كارخانه و يا تعميرگاه لازم است، از ميان نقشه‌هاي ذخيره شده در EEPROM انتخاب مي‌شوند.
ساير متغيرهاي ECU طوري طراحي مي‌شوند كه در پايان توليد وسيله‌ي نقليه، سري كامل داده‌ها بتوانند در داخل Flash- EPROM برنامه‌ريزي شوند. اين كار موجب كاهش تنوع در ECU مورد احتياج كارخانجات وسائط نقليه مي‌شود.
يك RAM فرار جهت ذخيره‌ي داده‌هاي متغير (مثل داده‌هاي محاسبه‌اي و مقادير سيگنال)، مورد نياز است. و براي درست عمل كردن اين RAM نياز به يك انرژي دائمي مي‌باشد. به عبارت ديگر، در صورتي كه سويچ برق خودرو قطع شود و يا اتصال باطري از خودرو جدا گردد، ECU خاموش شده، تمامي اطلاعات ذخيره شده از بين مي‌رود. در اين حالت كميت‌هاي سازگاري (مقاديري كه در رابطه با شرايط عمومي موتور و وسيله‌ي نقليه شناخته شده‌اند) پس از روشن شدن ECU بايد دوباره نصب شوند. براي جلوگيري از اين امر، مقادير سازگاري به جاي RAM در يك EEPROM ذخيره مي‌شوند.
سيگنال‌هاي خروجي
ريزپردازنده‌ها با سيگنال‌هاي خروجي خود بخش‌هاي خروجي را به كار مي‌اندازند. به طور معمول اين بخش‌ها براي ارتباط مستقيم با عمل كننده‌ها داراي قدرت كافي هستند. به كار افتادن هر كدام از عمل كننده‌ها در رابطه با تعريف يك سيستم خاصي مي‌باشد. اين بخش‌هاي خروجي در مقابل هر گونه اتصال كوتاه به زمين يا به ولتاژ باطري و يا در مقابل صدمات ناشي از اضافه بار محافظت شده‌اند. اشكالات نخست توسط بخش‌هاي خروجي تشخيص داده شده، پس از آن، به ريز پردازنده گزارش مي‌شود وضعيت مشابه در مدارات باز خازن نيز تعبيه شده است.
علاوه بر اين، تعدادي از سيگنال‌هاي خروجي از طريق وسيله ارتباطي به ساير سيستم‌هاي موجود در وسيله‌ي نقليه منتقل مي‌شوند.
انتقال داده‌ها به ساير سيستم‌ها
مرور كلي سيستم
افزايش روز افزون استفاده از كنترل‌هاي الكترونيكي كنترل خودكار و دستي در خودروها، ايجاب مي‌كند كه تك تك واحدهاي كنترل الكترونيكي ECU با هم ديگر به صورت شبكه در آيند. اين كنترل‌ها عبارتند از:
- كنترل تعويض دنده،
- مديريت كنترل الكترونيكي موتور و يا كنترل پمپ انژكتور،
- سيستم مانع قفل ترمز (ABS)،
- سيستم كنترل كشش (TCS)،
- برنامه‌ي پايداري الكترونيكي (ESP)،
- كنترل گشتاور كششي موتور (MSR)،
- تثبيت كننده‌ي الكترونيكي (EWS)،
- رايانه نصب شده در صفحه داش‌بورد خودرو.
تبادل اطلاعات بين سيستم‌ها، تعداد حس‌گرهاي مورد نياز را كاهش مي‌دهد، و بهره‌بري از تك تك سيستم‌ها را بهبود مي‌بخشد. وسيله ارتباطي سيستم‌هاي ارتباطي كه به طور خاص براي استفاده در خودرو طراحي مي‌شوند مي‌توانند در دو زير گروه طبقه‌بندي شوند:
- وسيله ارتباطي متداول،
- وسيله ارتباطي سريال، (مثل: شبكه‌ي كنترل كننده‌ي منطقه‌اي).
انتقال داده‌ها به روش متداول
انتقال داده‌ها در يك خودرو به روش مرسوم، با اين ويژه‌گي كه براي هر سيگنال يك سيم هادي جداگانه اختصاص مي‌يابد، شناخته مي‌شود. سيگنال‌هاي دودوئي تنها مي‌توانند به صورت "0" و "1" منتقل شوند (كد دودوئي)، به عنوان مثال، كمپرسور تهويه‌ي مطبوع «روشن» يا «خاموش».
نسبت‌هاي روشن/ خاموش مي‌توانند جهت انتقال پارامترهاي با تغييرات پوسته از قبيل حس‌گر موقعيت پدال گاز به كار روند. امروزه، افزايش در تبادل داده‌ها بين اجزاي الكتريكي يك وسيله‌ي نقليه، به ابعادي رسيده است كه ايجاد ارتباط بين آن‌ها از طريق سيم‌كشي‌ها و اتصالات متداول معقول نيست. در حال حاضر، براي كاهش پيچيدگي در سيم‌كشي خودروها هزينه‌هاي چشم‌گيري انجام مي‌شود و از طرف ديگر، رفته رفته تبادل داده‌ها بين واحدهاي كنترل بيشتر مورد توجه قرار مي‌گيرد.
انتقال داده‌هاي سريال (CAN)
اشكالاتي كه در انتقال داده‌ها توسط وسيله ارتباطي متداول پيش مي‌آيد، مي‌توان به وسيله‌ي به كارگيري سيستم‌هاي باس (خطوط داده‌ها) برطرف شود. به عنوان مثال، براي CAN، مي‌توان از يك سيستم باس نام برد كه فقط براي استفاده در خودروها ساخته شده است. سيگنال‌هائي پيشتر از آن‌ها ياد شد، به شرط آن كه سيستم كنترل الكترونيكي داراي وسيله ارتباطي CAN سريال باشد، مي‌توانند توسط CAN منتقل شوند.
در يك وسيله‌ي نقليه سه بخش عمده جهت كاربرد CAN وجود دارد:
- شبكه‌ي ECU،
- وسائل الكترونيكي براي راحتي و سادگي كار،
- ارتباطات سيار.
شبكه‌ي ECU
در اين قسمت سيستم‌هاي الكترونيكي از قبيل مديريت موتور يا پمپ انژكتور، سيستم مانع قفل ترمز، سيستم كنترل كشش، كنترل الكترونيكي اهرم تعويض دنده، و برنامه‌ي پايداري الكترونيكي (ESP) و نظائر آن‌ها با همديگر تشكيل يك شبكه را مي‌دهند. واحدهاي كنترل الكترونيكي داراي يك اولويت مساوي بوده، با استفاده از يك سيستم باس خطي به هم وصل مي‌شوند. از مزاياي اين سيستم اين است كه اگر ايستگاهي از سيستم از كار بماند، بقيه ايستگاه‌ها به كار خود ادامه داده، به طور كامل به شبكه دسترسي خواهند داشت. بنابراين، در اين سيستم احتمال از كار افتادن كل سيستم به مراتب كمتر از ساير ترتيب‌هاي منطقي (از قبيل سيستم‌هاي حلقه‌اي و ستاره‌اي) است. در سيستم‌هاي حلقه‌اي و ستاره‌اي، خرابي يك ايستگاه و يا خود ECU موجب از كار افتادن كل سيستم مي‌گردد.
آهنگ انتقال در يك نمونه CAN بين 125 كيلوبيت در ثانيه و 1 مگابيت در ثانيه است (به عنوان مثال: كنترل الكترونيكي (ECU) براي مديريت موتور و پمپ، براي كنترل الكترونيكي ديزل (EDC)، در مورد پمپ پيستوني شعاعي، يا به كار بردن 500 كيلوبيت در ثانيه با همديگر ارتباط برقرار مي‌كنند). تبادل اطلاعات بايد به قدري سريع باشد كه سيگنال‌هاي خروجي بتوانند سيگنال‌هاي ورودي را به صورت لحظه‌اي دنبال كنند.
شناسائي بر اساس محتويات
به جاي شناسائي تك تك ايستگاه‌ها، در طرح شناسائي كه توسط CAN به كار مي‌رود، براي هر كدام از پيامها يك برچسب تخصيص داده مي‌شود. بدين ترتيب هر پيام يك شناسنامه‌ي 11 يا 29 بيتي دارد كه محتويات آن پيام را مي‌شناساند (به عنوان مثال سرعت موتور).
يك ايستگاه معين تنها پيام‌هائي را كه شناسنامه‌ي آن‌ها در ليست پذيرش آن ايستگاه ذخيره شده است مورد پردازش قرار مي‌دهد صاف كردن پيامها، و بقيه‌ي پيامها در نظر گرفته نمي‌شوند.
شناسائي بر اساس محتويات، بدين معني است كه يك سيگنال مي‌تواند به چندين ايستگاه ارسال گردد. حس‌گر فقط بايد سيگنال خودش را به طور مستقيم (و يا از طريق ECU) به شبكه‌ي باس بفرستد تا در آن شبكه با توجه به آدرس ايستگاه منتشر شود. بعلاوه، چون اضافه كردن ايستگاه‌هاي جديد به سيستم باس CAN موجود كارآساني است، ادوات بسيار متنوعي را مي‌توان به كار برد.
تخصيص اولويت
شناسنامه، محتويات داده‌ها و نيز اولويت پيام ارسال شده را مي‌شناساند. سيگنالي كه به سرعت تغيير مي‌يابد (مانند سيگنال مربوط به دور موتور)، بايد بلافاصله ارسال شود. بدين جهت الويت بيشتري به آن داده مي‌شود ولي سيگنالي كه تغييرات آن به نسبت آرام است، (مثل سيگنال مربوط به درجه‌ي حرارت موتور)، داراي اولويت كمتري است.
الويت باس
به محض آن كه سيستم باس آزاد شود، هر ايستگاه مي‌تواند شروع به انتقال پيام كند. اگر چندين ايستگاه بخواهند هم زمان پيام بفرستند، (بدون كوچكترين افت در زمان و يا در داده‌ها)، سيستم باس اولين دسترسي را به پيامي مي‌دهد كه داراي بيشترين الويت است. به محض آن كه سيستم باس دوباره آزاد شد، ايستگاه‌هائي كه پيام‌هاي كم اهميت‌تري دارند به طور خودكار، كوشش در ارسال پيام را از سر مي‌گيرند.
شكل پيام
براي انتقال داده به سيستم باس، يك قالب داده به طول 130 بيت (فرم استاندارد)، يا 150 بيت (فرم بسط يافته)، ايجاد شده است. اين كار موجب مي‌شود كه زمان انتظار براي ارسال اطلاعات بعدي حداقل شود. قالب داده از 7 قسمت متوالي تشكيل يافته استز
- «شروع قالب» شروع انتقال پيام را تعيين كرده، تمام ايستگاه‌ها را همزمان مي‌سازد،
- «قسمت الويت بندي»، شناسنامه‌ي پيامها و يك بيت كنترل اضافي را تشكيل مي‌دهد، هنگام ارسال اين قسمت، فرستنده انتقال تك تك بيت‌ها را همراهي مي‌كند تا مطمئن شود كه همراه با اين ارسال، ايستگاه ديگري با اولويت بالا ارسال نمي‌شود. فرستنده توسط بيت كنتل مقرر مي‌دارد كه پيام مزبور در «قالب داده» ارسال شود، يا در «قالب انتظار» قرار مي‌گيرد.
- «قسمت كنترل»، شامل يك كد مي‌باشد كه نشانگر تعداد بايت «داده» در قسمت داده‌ها مي‌باشد،
- «قسمت داده‌ها»، شامل اطلاعاتي بين صفر و 8 بايت مي‌باشد. يك پيام با داده‌ي به طول صفر براي همزمان ساختن پردازش‌هاي منتشر شده به كار مي‌رود،
- «قسمت كنترل خطا (CRC)»، داراي يك قالب كلمه‌ي كليدي جهت شناسائي تداخل احتمالي در ارسال يك قسمت به كار مي‌رود،
- «قسمت اعلام وصول»، با استفاده از سيگنال‌هاي اعلام وصول، تمامي گيرنده‌ها دريافت پيام‌هاي سالم را اعلام مي‌دارند،
- «پايان قالب داده»، كه تمام شدن پيام را اعلام مي‌دارد،
خطايابي متمركز
سيستم باس CAN، داراي تعدادي وظايف اخطار دهنده براي خطايابي مي‌باشد. در اين رابطه، تعدادي سيگنال‌هاي كنترل كننده در «قالب داده‌ها» و در «اخطار دهنده» موجود است تا هر كدام از فرستنده‌ها پيام ارسالي را دوباره دريافت كرده، وجود هر گونه انحراف احتمالي در پيام را بررسي كند.
اگر ايستگاهي خطائي را تشخيص دهد يك «پيام خطا» ارسال مي‌كند تا موجب توقف انتقال در حال انجام گردد. اين امر از دريافت پيام نادرست جلوگيري مي‌كند.
اگر ايستگاهي معيوب شود، امكان اين وجود دارد كه براي تمامي پيامها از جمله پيام‌هاي بدون ايراد «پيام خطا» ارسال نمايد. براي رفع اين مشكل، سيستم باس CAN داراي برنامه‌اي است كه به وسيله‌ي آن مي‌تواند خطاهاي متوالي را از خطاهاي دائمي تشخيص دهد و از اين طريق ايرادات ايستگاه را معلوم سازد. اين فرايند بر پايه‌ي تخمين آماري وضعيت خطاها انجام مي‌شود.
همزمان سازي
سازمان بين‌المللي استانداردها ISO، استانداردهائي را براي انتقال داده‌ها در سيستم CAN كه در مورد خودروها كاربرد دارند، تعريف نموده است:
- ISO 11519-2، براي كاربردهاي تا 125 كيلوبيت در ثانيه
- ISO 11898، براي كاربردهاي بالاي 125 كيلوبيت در ثانيه.
ساير كميته‌ها (به عنوان مثال بازار خودروهاي تجاري و اقتصادي در آمريكا) سازندگان خودرو نيز CAN را انتخاب كرده‌اند.
پمپ‌هاي انژكتور رديفي PE با كنترل الكترونيكي
در سايه‌ي فن‌آوري اندازه‌گيري الكتريكي، پردازش الكترونيكي انعطاف پذير داده‌ها و كنترل‌هاي مدار بسته توسط عمل كننده‌هاي الكتريكي، EDC قادر است متغيرهاي عمل كننده را پردازش كند كه اين كار در سيستم‌هاي تمام مكانيكي گذشته مقدور نمي‌باشد.
هم چنين EDC اجازه مي‌دهد تبادل داده‌ها با ديگر سيستم‌هاي الكترونيكي موجود در يك وسيله‌ي نقليه صورت پذيرد (به عنوان مثال با كنترل كشش و يا كنترل الكترونيكي تعويض دنده)، در واقع EDC مي‌تواند با كل سيستم خودرو يك پارچه شود.
بلوك‌هاي سيستم
1- حس‌گرها و مولد كميت‌هاي مطلوب جهت بررسي دقيق شرايط كاري موتور و ايجاد كميت‌هاي مطلوب. اين ادوات كميت‌هاي فيزيكي متنوعي را به سيگنال‌هاي الكتريكي تبديل مي‌كنند.
2- واحد كنترل الكترونيكي (ECU) با به كارگيري محاسبات عددي مخصوص، اطلاعات دريافتي از حس‌گرها را مورد پردازش قرار داده، آن‌ها را به صورت يك سري سيگنال‌هاي الكتريكي مناسب بيرون مي‌دهد.
3- عمل كننده‌ي سولنوئيدي كه سيگنال خارج شده از واحد كنترل الكترونيكي را تبديل به حركت مكانيكي در شانه مي‌كند. اين عمل كننده به پمپ انژكتور بسته شده است و شانه را توسط يك سولنوئيد با حركت خطي تنظيم مي‌كند. اين عمل كننده مي‌دهد و در واقع جاي گاورنر مكانيكي را گرفته است.
اجزاء تشكيل دهنده
حس‌گر دور پمپ
يك حس‌گر از نوع القائي، در عمل كننده پمپ انژكتور رديفي دور پمپ را نمايش مي‌دهد.
حس‌گر حركت شانه
حس‌گر حركت شانه نيز در عمل كننده پمپ قرار گرفته و تغيير وضعيت شانه‌ي پمپ را ثبت مي‌كند.
حس‌گر فشار هواي ورودي
فشار هواي ورودي در طرف پرفشار توربوشارژ به وسيله‌ي يك حس‌گر مقاومتي پيزو اندازه‌گيري مي‌شود.
حس‌گرهاي درجه حرارت
اين حس‌گرها براي اندازه‌گيري درجه حرارت هواي ورودي، مايع خنك كننده و سوخت ديزل به كار مي‌روند.
حس‌گر سرعت پيش‌روي خودرو
سيگنال مربوط به ثبت كننده‌ي مسافت طي شده (هميشه در وسائط نقليه تجاري موجود است) و يا سيگنال دريافتي از يك حس‌گر ديگر كه مخصوص سرعت پيش‌روي خودرو است، براي تعيين سرعت پيش‌روي وسيله نقليه به كار مي‌رود.
حس‌گر پدال گاز
وضعيت پدال گاز و در نتيجه گشتاور و سرعتي كه راننده بر موتور وارد مي‌سازد، به وسيله‌ي يك پتانسيومتر كه در واقع به جاي اتصال پدال گاز در گاورنر مكانيكي است، ثبت مي‌شود.
پانل راننده
راننده مي‌تواند مقادير دلخواه براي سرعت وسيله‌ي نقليه و سرعت ميانه را وارد و يا حذف كند. هم چنين مي‌تواند تغييرات جزئي در دور ارام ايجاد كند.
سويچ اتصال براي ترمزها، ترمز اگزوز و كلاچ
هر موقع كه از ترمزها، ترمز اگزوز و يا كلاچ استفاده شود، سويچ‌هائي سيگنال مربوط به آن را به ECU منتقل مي‌كنند.
ECU از يك تكنولوژي ديجيتال برخوردار است. اين واحد سيگنال‌هاي دريافتي از حس‌گرهاي متنوع و مولد كميت‌هاي مطلوب را ثبت نموده، آن‌ها را پردازش مي‌كند.
مدار واحد كنترل الكترونيكي از ريزپردازنده‌ها همراه با وسيله ارتباطي ورودي و خروجي و نيز واحدهاي حافظه و ادواتي كه سيگنال‌هاي ورودي را به فرم قابل استفاده در رايانه تبديل مي‌كنند تشكيل يافته است.
با توجه به نوع پارامترهاي مورد اندازه‌گيري، چندين نقشه متفاوت مي‌تواند در يك واحد كنترل الكترونيكي ذخيره شود (به عنوان مثال: بار، سرعت دوراني، درجه حرارت خنك كننده، درجه حرارت سوخت، درجه حرارت و فشار هواي ورودي). بار وارده بر موتور و سرعت دوراني آن، دو پارامتر اصلي هستند كه به وسيله‌ي راننده و از طريق پدال گاز تعيين مي‌شوند. پارامترهاي ديگر به عنوان متغيرهاي كمكي هستند.
بدين معني كه ECU مي‌تواند خود را با شرايط موتور و خودرو به منظور كاربرد ويژه‌اي سازگار كند. اطلاعات مربوط به مشخصات موتور بلافاصله بعد از ساخت ECU و يا در كارخانه ساخت موتور و وسيله‌ي نقليه در خود ECU ذخيره مي‌شود. در حقيقت اين نوع سازگاري بدين معني است كه ECU مي‌تواند بدون آن كه در سخت افزار رايانه آن تغييري ضرورت داشته باشد، در انواع مختلف موتور و وسائط نقليه به كار برده شود. اين واحدهاي الكترونيكي جهت كار در درجه حرارت مخصوص خودرو طراحي مي‌شوند. بنابراين مي‌توانند در كابين خودرو و يا در جاي مناسبي از موتور نصب شوند.
با توجه به اينكه ECU از هر گونه اغتشاشات الكتريكي بايد مصون باشد، ورودي و خروجي اين دستگاه مجهز به محافظ مدار كوتاه است و علاوه بر اين، ورودي و خروجي دستگاه در مقابل پالس‌هاي الكتريكي مخرب كه ممكن است از سيستم برق ماشين وارد شوند، محافظت شده است. با استفاده از يك سري صافي‌هاي الكترونيكي و محافظ‌ها كه در ECU نصب مي‌شوند؛ يك نوع سازگاري الكترومغناطيسي پيشرفته، در مقابل پارازيت‌هاي خارجي به وجود مي‌آيند.
عمل كننده سولنوئيدي
همان‌طور كه در پمپ انژكتور رديفي مجهز به گاورنر مكانيكي ملاحظه شد، مقدار سوخت تزريقي متناسب با وضعيت قرار گرفتن شانه‌ي كنترل و دور موتور مي‌باشد. عمل‌كننده‌ي سولنوئيدي به طور مستقيم به پمپ وصل است و حركت خطي آن مي‌تواند شانه را تغيير دهد. وقتي جريان برق از سولنوئيد قطع مي‌شود، يك فنر به شانه‌ي كنترل در جهت «خاموش» نيرو وارد مي‌كند كه موجب قطع شدن جريان سوخت به موتور مي‌شود. ولي وقتي سولنوئيد انرژي‌دار شد، نيروئي در جهت مخالف نيروي فنر شانه وارد مي‌سازد. با افزايش اين نيرو كه همراه با افزايش جريان برق در سولنوئيد است، مقدار سوخت تزريقي در موتور بيشتر مي‌شود. بدين معني كه حركت شانه، به نسبت جريان برق، بطور پيوسته تغيير مي‌يابد، و مقدار سوخت تزريقي را بين مقادير صفر و حداكثر تنظيم مي‌كند.
مقدار سوخت تزريقي
مقدار سوخت تزريقي، بر روي مشخصات راه‌اندازي موتور، دور آرام، توان موتور، قابليت رانندگي و نيز روي ذرات خروجي از اگزوز تاثير زيادي دارد. در راستاي همين اثرات مي‌باشد كه در ECU نقشه‌هائي به صورت نقشه‌هاي رايانه‌اي براي راه‌اندازي موتور،دور آرام، وضعيت تمام- بار، مشخصه پدال گاز، محدوديت دود، و مشخصه‌ي پمپ انژكتور آماده مي‌شود.
وضعيتي كه شانه در آن قرار گرفته در واقع تعيين كننده مقدار سوخت تزريقي است. روش‌هاي استاندارد تنظيم كه در گاورنرهاي مكانيكي RQ و RQV متداول است، مي‌تواند براي بهبود هدايت خودرو به كار برده شود. راننده گشتاور و يا دور مورد لزوم موتور را به وسيله‌ي يك پتانسيومتر تعيين مي‌كند و با استفاده از آن، وضعيت پدال گاز تعيين مي‌شود. با استفاده از اطلاعات نقشه‌هاي ذخيره شده و نيز كميت‌هاي حقيقي كه از حس‌گرها دريافت مي‌شود، ECU مقدار سوخت لازم، و يا به عبارت ديگر موقعيت لازم در حركت شانه را محاسبه مي‌كند. اين موقعيت محاسبه شده‌ي شانه، به عنوان يك متغير مرجع براي انجام كنترل خودكار به كار مي‌رود. ECU به عنوان يك كنترل كننده‌ي وضعيت عمل مي‌كند و وضعيت واقعي شانه، در نتيجه، تغييرات سيستم كنترل را ثبت مي‌كند. كنترل كننده‌ي وضعيت (ECU) اين اطمينان را ايجاد مي‌كند كه شانه به سرعت و به طور صحيح در وضعيت جديد خود قرار گرفته است.
دور آرام
دور آرام موتور براي يك مقدار از پيش تعيين شده، جداي از مقدار بار وارده، تنظيم مي‌گردد. اگر لازم باشد، اين تنظيم مي‌تواند از طريق دستگاه كنترل سرعت خودرو (وسيله‌اي براي انتخاب سرعت دلخواه و تثبيت آن) واقع در روي پانل انجام شود.
دور متوسط
با فعال ساختن يك وسيله‌ي كنترل دور ميانه، مي‌توان قدرت اضافي لازم براي كاراندازي ماشين‌هائي مثل بالابرها را تامين كرد. اين كنترل كننده، دور موتور را بدون توجه به بار وارده در حد معيني حفظ مي‌كند. وسيله مزبور، وقتي موتور در جا كار مي‌كند، توسط تنظيم كننده‌ي سرعت خودرو در پانل كنترل به كار مي‌افتد. با به كارگيري يك كليد در پانل خودرو و با استفاده از اطلاعات ذخيره شده، مي‌توان دور موتور را در يك حدي به طور ثابت نگاه داشت. علاوه بر اين، با استفاده از تنظيم كننده سرعت پيش‌روي خودرو، مي‌توان سرعت‌هاي دلخواه را از پيش انتخاب كرد.
سرعت پيش‌روي خودرو
به منظور كنترل سرعت پيش‌روي، تنظيم كننده سرعت پيش‌روي خودرو سيگنال دريافتي از مسافت سنج و يا از حس‌گر سرعت را ارزيابي مي‌كند. اين سيگنال با سرعت از پيش تعيين شده مقايسه گشته، و براي محدود كردن دور موتور به كار مي‌رود.
يك مجموعه چهار كليدي در پانل كنترل جهت راه‌اندازي و يا از كار انداختن تنظيم كننده و ثبت كننده سرعت پيش‌روي خودرو به كار مي‌رود:
1- افزايش سرعت و انتخاب (ذخيره)؛ وقتي كليد مربوطه زده مي‌شود، خودرو شتاب بر مي‌دارد. سرعت خودرو در لحظه‌اي كه كليد خاموش مي‌شود به عنوان يك سرعت مرجع براي خودرو ذخيره مي‌شود (سرعت انتخاب شده).
2- كاهش سرعت و انتخاب (ذخيره)؛ وقتي دكمه مربوطه زده شود، شتاب خودرو گرفته مي‌شود. در اينجا نيز سرعت خودرو در لحظه‌اي كه دكمه رها مي‌شود به عنوان سرعت تعيين شده براي خودرو ذخيره مي‌شود (سرعت انتخاب شده).
3- فعال نمودن دوباره؛ وقتي اين دكمه رده مي‌شود، سرعت خودرو با آخرين سرعتي كه انتخاب شده و در حافظه ذخيره گشته است مطابقت پيدا مي‌كند.
4- دكمه خاموش؛ با زدن اين دكمه دستگاه كنترل سرعت خودرو به طور كلي از كار مي‌افتد.
