ஊர்திகளில் மின்னணுக் கட்டுப்பாட்டகம் (Electronic Control Unit – ECU) முதன் முதலில் ஏன், எவ்வாறு பயன்படுத்தப்பட்டது என்று விவரமாகப் பார்ப்போம். இதை மின்னணுக் கட்டுப்பாட்டுக் கூறு (Electronic Control Module – ECM) என்றும் சொல்கிறார்கள். இதன் மூலம் நாம் இவற்றின் தேவையையும், திறனையும் ஓரளவு புரிந்து கொள்ள முடியும்.
பொறிக்குள் பெட்ரோல் காற்றுக் கலவையைத் தேவையான விகிதத்தில் அனுப்பவேண்டும்
பொறிக்குள் (engine) எரிதலுக்கு பெட்ரோலும் காற்றிலுள்ள ஆக்ஸிஜனும் தேவை. ஆனால் இந்தக் கலவையைச் சரியான விகிதத்தில் அனுப்பவேண்டும். இந்த வேலையை முன் காலத்தில் செய்தது எரிகலப்பி (carburetor). ஆனால் இதில் ஒரு பெரிய குறைபாடு உள்ளது. அதாவது இதன் அமைவு (setting) மாறாதது. அனைத்துச் சூழ்நிலைகளுக்கும் ஒரே பொதுவான அமைவைத்தான் வைக்க முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, ஊர்தியை நின்ற இடத்திலிருந்து கிளப்பும்போது நமக்கு திருப்பு விசை (torque) அதிகம் தேவை. ஊர்தி நெடுஞ்சாலையில் சீராகச் சென்றுகொண்டிருக்கும்போது எரிபொருள் சிக்கனம் முக்கியமாகிறது. தடத்தை மாற்றி மற்றொரு ஊர்தியை முந்திச்செல்ல முயலும்போது அதிக சக்தி தேவைப்படும். மேலும் அரசாங்கம் புகைபோக்கியின் உமிழ்வை (emission) வரவரக் கடுமையாகக் கட்டுப்படுத்துகிறது. ஆகவே இதையும் துல்லியமாகச் சமாளிக்க வேண்டும்.
ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறை இருந்தால், அனைத்து எரிபொருளும் எரிவதில்லை, இதன் விளைவாக சக்தி இழப்பு ஏற்படுகிறது. ஆனால் ஆக்ஸிஜன் அதிகமாக இருந்தாலும் சக்தி இழப்பு ஏற்படும். எடுத்துக்காட்டாக, முழுமையான எரிதலுக்கு உகந்தது 14.7 க்கு 1 என்ற விகிதம்தான். அதாவது ஒரு கிராம் பெட்ரோல் முழுமையாக எரிய 14.7 கிராம் காற்று தேவைப்படுகிறது. ஆனால் இந்த விகிதம் அனைத்துச் சூழ்நிலைகளுக்கும் பொருந்தாது. 12.5 க்கு 1 என்ற விகிதத்தில் உங்களுக்கு அதிக சக்தி கிடைக்கும் மற்றும் 15 க்கு 1 என்ற விகிதத்தில் நீங்கள் ஓட்டுவது மிகவும் சிக்கனமானது.
ஒவ்வொரு சூழ்நிலைக்கும் உகந்த காற்று எரிபொருள் கலவையை உறுதி செய்யும் சாதனம்
இம்மாதிரி திருப்பு விசை, சக்தி மற்றும் அனைத்துச் சூழ்நிலைகளிலும் வேலை செய்யும் எரிபொருள் சிக்கனம் ஆகியவற்றுக்கு இடையே ஒரு நல்ல கலவையைக் கண்டுபிடிப்பது சாத்தியமற்றது. கார்கள் உமிழும் புகை மேலும் மேலும் சுத்தமாக இருக்க வேண்டும் என்று தரநிலைகளின் நிர்ப்பந்தம் வேறு. எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, ஒவ்வொரு சூழ்நிலைக்கும் கலவை விகிதத்தைச் சரிசெய்து எப்போதும் உகந்த காற்று எரிபொருள் கலவையை உறுதி செய்யக்கூடிய ஒரு சாதனம் தேவைப்பட்டது. அந்தச் சாதனம்தான் மின்னணுக் கட்டுப்பாட்டகம். ஒரு குறிப்பிட்ட தருணத்தில் இருக்கும் ஒவ்வொரு சூழ்நிலைக்கும் எந்த விகிதம் சிறந்தது என்பதை ECU மதிப்பிட்டுச் செயல்படுகிறது. இது முதன் முதலில் பொறிக் கட்டுப்பாட்டுக்குப் பயனுக்கு வந்ததால் இதைப் பொறிக் கட்டுப்பாட்டகம் (Engine Control Unit) என்றும் கூறுகிறார்கள்.
மின்னணு கட்டுப்பாட்டகத்தின் பாகங்கள்
பொறி மட்டுமல்லாமல் மற்றும் பல மின்னணுக் கட்டுப்பாட்டகங்கள்
இம்மாதிரி முதன்முதலில் பொறிக் கட்டுப்பாட்டுக்குத்தான் ECU அறிமுகம் செய்யப்பட்டது. பின்னர் சுழற்செலுத்தி (Transmission), சறுக்காமல் நிறுத்தும் அமைப்பு (Antilock Braking System – ABS), மின் விசைத்திருப்பல் (Electric Power Steering – EPS), சீர்வேகக் கட்டுப்பாடு (Cruise Control) ஆகிய பல வேலைகளுக்கும் மின்னணுக் கட்டுப்பாட்டகங்கள் வந்துவிட்டன. இவை மட்டுமல்லாமல் ஊர்தி உடற்பகுதி (Body), காற்றுக் கட்டுப்பாடு (Air-conditioning), தகவல் பொழுதுபோக்கு (Infotainment) ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்தும் ECU க்களும் வந்துவிட்டன. இக்கணினிகள் அடிப்படையில் உணரிகளிடமிருந்து (sensor) தரவுகளைப் பெற்று நிலைமைக்குத் தகுந்தாற்போல் இயக்கிகளுக்கு (actuators) ஆணைகளை அனுப்புகின்றன.
ஒரு சில்லு நுண்கணினி (single-chip microcomputer)
அடிப்படையில் ECU ஒரு நுண்கட்டுப்படுத்தி (microcontroller) ஆகும். இது ஒரு சில்லு நுண்கணினி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது பொதுவாகக் கணினியில் காணப்படும் மையச் செயலகம் (CPU), நினைவகம் (memory), உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு செய்யும் போர்ட்கள் (Input/Output ports) ஆகிய யாவற்றையும் ஒரே சில்லுக்குள் ஒருங்கிணைக்கிறது. இது ஒரு தன்னிறைவான அமைப்பு. ஆகவே ஊர்திகள் போன்ற உட்பதித்த பயன்பாடுகளுக்கு (embedded applications) இது மிகவும் உகந்தது.
முதலடுக்கு வழங்குநர்கள் (Tier 1 suppliers)
ஊர்தித் தயாரிப்பாளர்கள் தங்களுக்குத் தேவையான அம்சங்கள், பாதுகாப்புத் தர நிலைகள் ஆகிய தேவைக் குறிப்புகளைக் கொடுத்து விடுவார்கள். இவற்றின்படி இதன் வன்பொருளையும் அதற்கான மென்பொருளையும் முழு மின்னணு கட்டுப்பாட்டகத் தொகுப்பாகத் தயாரித்துக் கொடுப்பது போஷ் (Bosch), கான்டினென்டல் (Continental) போன்ற முதல் அடுக்கு வழங்குநர்களே.
நன்றி
இத்தொடரில் அடுத்த கட்டுரை: ஊர்தி உணரிகள் தொழில்நுட்பம்
மின் தூண்டல் உணரி (Inductive sensor). மின்தேக்க உணரி (Capacitive sensors). நுண் மின் இயந்திர அமைப்பு (Micro-electro Mechanical System – MEMS). நிலைம அளவீட்டகம் (Inertial Measurement Unit – IMU). மீயொலி உணரி (Ultrasonic sensor). வானலையுணரி (Radar). சீரொளியுணரி (LiDAR).