Řídicí jednotka (ECU)

Řídicí jednotka je vestavěný počítač, který řídí jeden nebo více elektrických či elektromechanických systémů vozidla. Pojem zahrnuje celou rodinu automobilových řídicích jednotek, ale v běžné mluvě se jím nejčastěji označuje řídicí jednotka motoru, tedy počítač zodpovědný za řízení spalování. Každá ECU je samostatný modul s vlastním procesorem, softwarem a konektory, věnovaný konkrétní úloze a konstruovaný tak, aby spolehlivě pracoval v horku, vibracích a elektrickém rušení jedoucího vozu.

Funkčně ECU pracuje ve smyčce „snímej — rozhodni — jednej“. Sbírá údaje ze snímačů, porovnává je s cílovými hodnotami a kalibračními daty uloženými v paměti a ovládá akční členy tak, aby uvedla systém do požadovaného stavu. U motoru čte polohu klikové hřídele, průtok vzduchu, teploty a obsah kyslíku ve výfukových plynech a podle toho řídí vstřikovače paliva, zapalovací cívky, klapku škrticí klapky a prvky pro snižování emisí, aby v daném okamžiku zajistila správnou směs i jiskru. Tento cyklus se opakuje mnohokrát za jednu otáčku.

Přínos nahrazení mechanického řízení elektronickou jednotkou spočívá v přesnosti a přizpůsobivosti. Počítač dokáže dávkování paliva a předstih zapalování seřizovat mnohem jemněji než mechanická táhla, průběžně kompenzovat nadmořskou výšku, teplotu, zatížení a kvalitu paliva a pomocí lambda sondy udržovat řízení v uzavřené smyčce tak, aby emise zůstaly v zákonných mezích. Stejná logika umožňuje motor chránit zpožděním zapalování při hrozícím klepání nebo omezením výkonu při detekci závady; jednotka také ukládá diagnostické kódy, které usnadňují opravu.

Výrazy „řídicí jednotka“ (ECU) a „řídicí modul“ (ECM) jsou zaměnitelné a to, který se objeví v dílenské příručce, je především otázkou zvyklostí výrobce, nikoli rozdílu v hardwaru. Vedle motoru se princip přenáší dále: existují řídicí jednotky pro automatickou převodovku, pro ABS a stabilizační systémy, pro airbagy, pro posilovač řízení, pro klimatizaci, pro osvětlení a karoserické funkce, pro přístrojový panel i pro infotainment.

Moderní vůz tedy neřídí jediný „mozek“, ale rozprostřená síť řídicích jednotek, kterých bývá v prémiovém voze klidně přes sto, propojených datovými sběrnicemi typu CAN, LIN nebo automotive Ethernet. Trvale si vyměňují zprávy, takže systémy spolupracují — stabilizační jednotka může požádat motorovou ECU o snížení točivého momentu nebo si jednotky motoru a převodovky vzájemně synchronizují řazení. V této architektuře je motorová ECU těsně spjata s elektronickým vstřikováním paliva, které ovládá, a doplňují ji příbuzné řídicí jednotky pohonného ústrojí a elektronicky řízené automatické převodovky — všechny jsou obměnou téže myšlenky účelově navrženého počítače, který spravuje jednu část vozu.