وحدة التحكم الإلكترونية

وحدة التحكم الإلكترونية ( ECU )، والمعروفة أيضًا باسم وحدة التحكم الإلكترونية ( ECM )، هي نظام مدمج في إلكترونيات السيارات يتحكم في واحد أو أكثر من الأنظمة الكهربائية أو الأنظمة الفرعية في السيارة أو أي مركبة آلية أخرى .

تحتوي المركبات الحديثة على العديد من وحدات التحكم الإلكترونية ( ECUs)، والتي قد تشمل بعضًا أو كلًا مما يلي: وحدة التحكم في المحرك (ECM)، ووحدة التحكم في مجموعة نقل الحركة (PCM)، ووحدة التحكم في ناقل الحركة (TCM)، ووحدة التحكم في المكابح (BCM أو EBCM)، ووحدة التحكم المركزية (CCM)، ووحدة التوقيت المركزية (CTM)، ووحدة الإلكترونيات العامة (GEM)، ووحدة التحكم في هيكل السيارة (BCM)، ووحدة التحكم في نظام التعليق (SCM). يُشار إلى هذه الوحدات مجتمعةً أحيانًا باسم "حاسوب السيارة"، مع أنها تقنيًا عبارة عن حواسيب منفصلة، ​​وليست حاسوبًا واحدًا. في بعض الأحيان، يضم التجميع عدة وحدات تحكم فردية (غالبًا ما تتحكم وحدة التحكم في مجموعة نقل الحركة (PCM) في كلٍ من المحرك وناقل الحركة). ^{[ 1 ]}

تحتوي بعض المركبات الحديثة على ما يصل إلى 150 وحدة تحكم إلكترونية (ECU). ^{[ 2 ]} وتستمر البرمجيات المدمجة في وحدات التحكم الإلكترونية في الازدياد من حيث عدد الأسطر والتعقيد والتطور. ^{[ 3 ]} وقد أصبحت إدارة التعقيد المتزايد وعدد وحدات التحكم الإلكترونية في المركبة تحديًا رئيسيًا لمصنعي المعدات الأصلية (OEMs).

• تسمية وحدات التحكم الصناعية العامة – هي تسمية وحدات التحكم بحيث يشير المعنى المنطقي لاسم وحدة التحكم إلى النظام الذي تتحكم فيه. 
• مجموعة نقل الحركة العامة - تتعلق مجموعة نقل الحركة العامة بنظام انبعاثات السيارة وهي الاسم الوحيد لوحدة التحكم المنظمة. 
• وحدات التحكم الأخرى – يتم تحديد أسماء جميع وحدات التحكم الأخرى من قبل الشركة المصنعة الأصلية. قد يكون لوحدة تحكم المحرك عدة أسماء مختلفة، مثل "DME" و"Enhanced Powertrain" و"PGM-FI" وغيرها الكثير. 
• وحدة التحكم بالباب (DCU)
• وحدة التحكم في المحرك (ECU) - لا ينبغي الخلط بينها وبين وحدة التحكم الإلكترونية ، ^{[ 4 ]} وهو المصطلح العام لجميع هذه الأجهزة 
• وحدة التحكم في التوجيه الكهربائي (PSCU) - عادةً ما يتم دمجها في حزمة طاقة نظام التوجيه الكهربائي (EPS) . 
• واجهة التفاعل بين الإنسان والآلة (HMI)
• وحدة التحكم في مجموعة نقل الحركة (PCM) - في بعض الأحيان يتم دمج وظائف وحدة التحكم في المحرك ووحدة التحكم في ناقل الحركة (TCM) في وحدة واحدة تسمى وحدة التحكم في مجموعة نقل الحركة. 
• وحدة التحكم في المقعد
• وحدة التحكم في السرعة (SCU)
• وحدة التحكم عن بعد (TCU)
• وحدة التحكم في ناقل الحركة (TCM)
• وحدة التحكم في الفرامل (BCM؛ ABS أو ESC )
• نظام إدارة البطارية (BMS)

• جوهر
  • وحدة تحكم دقيقة
• ذاكرة
  • SRAM
  • ذاكرة EEPROM
  • فلاش
• المدخلات
  • جهد التغذية والأرضي
  • المدخلات الرقمية
  • المدخلات التناظرية
• المخرجات
  • مشغلات المحركات (مثل الحاقنات، والمرحلات، والصمامات)
  • مشغلات جسر H لمحركات المؤازرة
  • مخرجات المنطق
• روابط الاتصال
  • السكن
  • أجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بالناقل، على سبيل المثال لخطوط K وCAN وEthernet
• البرمجيات المدمجة
  • برنامج الإقلاع
  • البيانات الوصفية لتحديد وحدة التحكم الإلكترونية والبرامج، وإدارة الإصدارات، ومجاميع التحقق
  • إجراءات البرمجيات الوظيفية
  • بيانات التكوين

يتضمن تطوير وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) مكونات مادية وبرمجية ضرورية لأداء الوظائف المتوقعة منها. تُطوَّر وحدات التحكم الإلكترونية للسيارات وفقًا لنموذج V. ^{[ 1 ]} ويتجه التوجه الحديث نحو تخصيص وقت وجهد كبيرين لتطوير وحدات آمنة باتباع معايير مثل ISO 26262. [ ^{5 ] ونادرًا} ما تُطوَّر وحدة من الصفر، إذ يكون التصميم عادةً تكراريًا، مع إدخال تحسينات على كلٍّ من المكونات المادية والبرمجية. ويتولى موردو المستوى الأول تطوير معظم وحدات التحكم الإلكترونية بناءً على المواصفات التي يقدمها مصنِّع المعدات الأصلية (OEM) .

كجزء من دورة التطوير، يُجري المصنّعون تحليلات تفصيلية لأنماط الفشل وتأثيراتها (FMEA) وغيرها من تحليلات الأعطال لاكتشاف أنماط الفشل التي قد تؤدي إلى ظروف غير آمنة أو إزعاج السائق. تُجرى اختبارات مكثفة وعمليات تحقق كجزء من عملية اعتماد أجزاء الإنتاج لضمان جودة الأجهزة والبرامج. تُساعد أنظمة التشخيص المدمجة (OBD) في توفير بيانات محددة تتعلق بالنظام أو المكون الذي تعطل أو تسبب في عطل أثناء التشغيل، وتُساعد في إجراء الإصلاحات.

قد يرغب البعض في تعديل وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) الخاصة بهم لإضافة وظائف جديدة أو تغيير وظائف موجودة. إلا أن وحدات التحكم الإلكترونية الحديثة مزودة بأقفال حماية لمنع المستخدمين من تعديل الدائرة أو استبدال الرقائق. تُعد أقفال الحماية شكلاً من أشكال إدارة الحقوق الرقمية (DRM)، ويُعتبر التحايل عليها غير قانوني في بعض الدول. ففي الولايات المتحدة ، على سبيل المثال، يُجرّم قانون الألفية الرقمية لحقوق المؤلف (DMCA ) التحايل على إدارة الحقوق الرقمية، ^{[ 6 ]} مع وجود استثناء يسمح لمالك المركبة البرية الآلية بالتحايل إذا كان ذلك ضروريًا لإجراء التشخيص أو الإصلاح أو التعديل القانوني (أي الذي لا يخالف القوانين السارية مثل لوائح الانبعاثات). ^{[ 7 ]}