ชุดควบคุมเครื่องยนต์

ชุดควบคุมเครื่องยนต์ (; ย่อ: ECU) เรียกอีกอย่างว่า มอดูลควบคุมเครื่องยนต์ (; ย่อ: ECM) คืออุปกรณ์ที่ควบคุมระบบย่อยต่าง ๆ ของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ระบบที่ ECU ควบคุมโดยทั่วไปได้แก่ระบบฉีดเชื้อเพลิงและระบบจุดระเบิด

ECU รุ่นแรกสุด (ที่ใช้ในเครื่องยนต์ของเครื่องบินช่วงปลายทศวรรษ 1930) เป็นชุดกลไก-ไฮดรอลิก แต่ในศตวรรษที่ 21 ECU ส่วนใหญ่ทำงานด้วยอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล

 การทำงาน 
หน้าที่หลักของ ECU โดยทั่วไปแล้วคือ:
 ระบบฉีดเชื้อเพลิง
 ระบบจุดระเบิด
 การควบคุมรอบเดินเบา (โดยทั่วไปจะควบคุมผ่านลิ้นควบคุมอากาศเดินเบาหรือระบบลิ้นปีกผีเสื้ออิเล็กทรอนิกส์)
 ระบบวาล์วแปรผันและ/หรือระบบยกวาล์วแปรผัน

ตัวตรวจจับที่ ECU ใช้ประกอบด้วย:

 ตัวตรวจจับตำแหน่งคันเร่ง
 ตัวตรวจจับตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยว
 ตัวตรวจจับอุณหภูมิน้ำหล่อเย็น
 ตัวตรวจจับตำแหน่งเพลาข้อเหวี่ยง
 ตัวตรวจจับการน็อก 
 ตัวตรวจจับแรงดันในท่อร่วมไอดี (แม็ปเซ็นเซอร์)
 ตัวตรวจจับอุณหภูมิอากาศเข้า
 ตังตรวจจับอัตราการไหลของมวลอากาศเข้า (แม็ฟเซ็นเซอร์)
 ตัวตรวจจับออซิเจน (แลมบ์ดา)
 ตัวตรวจจับตำแหน่งลิ้นปีกผีเสื้อ
 ตัวตรวจจับความเร็วล้อ

 หน้าที่รอง 
หน้าที่อื่น ๆ ได้แก่:
 ระบบควบคุมการออกตัว
 ตัวควบคุมแรงดันเชื้อเพลิง
 ตัวจำกัดรอบ
 การควบคุมเวสต์เกตและระบบป้องกันอาการหน่วง
 การป้องกันการโจรกรรมโดยการบล็อกการจุดระเบิด ตอบสนองต่อสัญญาณจากระบบป้องกันการโจรกรรม

ในเครื่องยนต์ลูกสูบแบบไร้เพลาลูกเบี้ยว (เป็นการออกแบบเชิงทดลองที่ยังไม่มีการนำไปใช้ในรถยนต์ที่ผลิตจริง) ECU สามารถควบคุมได้อย่างต่อเนื่องว่าลิ้นไอดีและไอเสียแต่ละตัวจะเปิดเมื่อใดและเปิดได้มากน้อยเพียงใด

 ระบบช่วงต้น 
หนึ่งในความพยายามแรกสุดในการใช้อุปกรณ์ที่เป็นชุดเดียวและทำงานอัตโนมัติเช่นนี้เพื่อจัดการฟังก์ชันควบคุมเครื่องยนต์หลายอย่างพร้อมกันคือระบบ Kommandogerät ที่สร้างโดยบีเอ็มดับเบิลยูใน ค.ศ. 1939 ซึ่งใช้กับเครื่องยนต์บีเอ็มดับเบิลยู 801 14 สูบแฉกดาวที่เป็นขุมพลังขับเคลื่อนเครื่องบินขับไล่ Focke-Wulf Fw 190 V5 อุปกรณ์นี้เข้ามาแทนที่การควบคุม 6 จุดที่ใช้ในการเร่งเครื่องอย่างรวดเร็วให้เหลือเพียงจุดเดียว อย่างไรก็ตาม ระบบนี้อาจทำให้เกิดปัญหาเครื่องยนต์เดินไม่เรียบและเครื่องดับได้

 การใช้ในยานยนต์ 
ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ของญี่ปุ่นเริ่มผลิตวงจรรวมและไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับใช้ในการควบคุมเครื่องยนต์ ระบบฟอร์ด อีอีซี (Electronic Engine Control) ซึ่งใช้ไมโครโปรเซสเซอร์โตชิบา TLCS-12 เข้าสู่การผลิตจำนวนมากใน ค.ศ. 1975

ระบบการจัดการเครื่องยนต์ของบ๊อชระบบแรกคือโมโทรนิก 1.0 ซึ่งเปิดตัวใน ค.ศ. 1979 ในรถยนต์บีเอ็มดับเบิลยู 7 ซีรีส์ (E23) ระบบนี้มีพื้นฐานมาจากระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงบ๊อช เจโทรนิกที่มีอยู่เดิม โดยเพิ่มการควบคุมระบบจุดระเบิดเข้าไปด้วย

ใน ค.ศ. 1981, บริษัทเดลโคอิเล็กทรอนิกส์ผลิต ECU สำหรับเครื่องยนต์ของรถยนต์เชฟโรเลตและบิวอิคก์หลายรุ่นเพื่อควบคุมระบบเชื้อเพลิง (คาร์บูเรเตอร์แบบวงปิด) และระบบจุดระเบิด ภายใน ค.ศ. 1988 เดลโตอิเล็กทรอนิกส์ก้าวขึ้นเป็นผู้ผลิตระบบจัดการเครื่องยนต์ชั้นนำ โดยผลิต ECU มากกว่า 28,000 ชิ้นต่อวันDelco Electronics Electron Magazine, The Atwood Legacy, Spring '89, page 25

 การใช้ในเครื่องยนต์อากาศยาน 
ระบบดังกล่าวถูกใช้สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในหลายชนิดในการใช้งานด้านอื่น ๆ สำหรับการใช้งานด้านการบิน ระบบเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ "FADECs" (ระบบควบคุมเครื่องยนต์ดิจิทัลเต็มรูปแบบ) การควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ชนิดนี้พบน้อยในเครื่องบินปีกตรึงขนาดเล็กและเฮลิคอปเตอร์ที่ใช้เครื่องยนต์ลูกสูบมากกว่าในยานยนต์ นี่เป็นเพราะการตั้งค่าทั่วไปของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ที่มีระบบจุดระเบิดแม็กนีโตที่ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าที่สร้างโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ (อัลเทอร์เนเตอร์) ในการทำงาน ซึ่งถือเป็นข้อได้เปรียบด้านความปลอดภัย

 ดูเพิ่ม 
 มาตรวัดอัตราส่วนอากาศ-เชื้อเพลิง
 ไฟตรวจสอบเครื่องยนต์
 รายการชิ้นส่วนรถยนต์
 ระบบวินิจฉัยบนรถยนต์ (OBD)
 มอดูลควบคุมระบบส่งกำลัง (PCM)

 อ้างอิง 


หมวดหมู่:ระบบควบคุมกำลัง
ชุดควบคุม
หมวดหมู่:ระบบฉีดเชื้อเพลิง
ชุดควบคุม
หมวดหมู่:คอมพิวเตอร์ออนบอร์ด