Az ECU - Engine Control Unit - a motorvezérlő rendszer központi eleme. (Pongyolán vezérlőegységnek is szokták nevezni, nem gondolván arra, hogy egy korszerű autóban gyakran immár több, mint 40-50 hasonló doboz működik.) Feladata a motorvezérlő rendszer érzékelő elemei által szolgáltatott információk feldolgozása, és a minden időpillanatban megfelelő beavatkozó jelek létrehozása.

A vezérlőegység szíve a mikrovezérlő (mikrokontroller), amiből akár többet is találunk az elvileg minden külső behatás ellen védő dobozban. A motorvezérlőt a gyártás utolsó fázisában, a jármű felszereltségétől függően programozzák és kódolják fel. Ezen program alapján számolja ki a mikroprocesszorunk a mindenkori paramétereknek megfelelő beavatkozó jelek nagyságát, mértékét, irányát, pontos időzítését. 

Nézzük kicsit részletesebben! 

Ugyan képtelenség összefoglalóan beszélni a több ezer féle motorvezérlő egységről, több olyan szempont van, ami alapján el lehet indulni: ilyen például a működés logikája. Alapszabály, hogy - amennyire lehet - hibabiztos üzemet kell garantálni a vezetőnek. Ez azt jelenti, hogy az ECU tervezésénél is törekednek a gyártók arra, hogy lehetőség szerint minél több külső, vagy belső hiba fellépése mellett is valamennyire használható legyen a gépkocsi. 

Ahogy pl. a motor is, az ECU is jellemezhető mint input és output elemek és folyamatok összességeként. 
Input elemek például az elsődlegesen szükséges energiaellátó pontok, mint például a testkapcsolatok, az álladó feszültségellátás, vagy a kapcsolt pozitív. Hasonlóan Input elemként foghatjuk fel az összes jeladót, szenzort, kapcsolót, tehát azokat az elemeket, melyek információval látják el az ECU-t a működés feltételeiről. 

Output elemnek számít a legtöbb olyan jellemző, ami az ECU működésének terméke. Például a kívánt befecskendezési idő, előgyújtás, EGR kitöltési viszony, rendszertől függően a turbónyomás, a tankszellőztetés, dízelnél a dózis meghatározás, a railnyomás szabályzása, stb. 

A befecskendező, ill. motorvezérlő rendszerek elterjedésének lassan fél évszázada alatt természetesen a vezérlőelektronikák is változtak: kezdetben még nem használtak programozott mikrovezérlőket, az alkatrészek zöme diszkrét elem volt.

Később megjelentek az első mikrokontrolleres ECU-k, mára a legtöbb alkatrészt SMD (felületszerelt) technológiával ültetik a többrétegű áramköri lapra. A szoftver pedig egyre nagyobb jelentőséggel bír a hardver mellett: amit tíz éve különálló integrált áramkörökkel oldottak meg, az a feladat mára rendszerint a szoftverre van bízva. Bővült a feladatok köre is: kommunikálni kell a többi rendszerrel, az indításgátlóval, diagnosztizálni kell a környezetvédelem szempontjából fontos folyamatokat, vészüzemmódot biztosítani a kieső funkciók helyére, és még bőven sorolhatnánk ...

A fotón egy Bosch EDC15C2 motorvezérlő egység látható felnyitott állapotban. Ez a típuscsalád a korai, első generációs Bosch common rail motorvezérlések lelke. Érdekessége a bal oldali nagy kék kondenzátor, ami a mágnestekercses injektorok kivezérlésében játszik szerepet. 

Milyen alkatrészei, alkatrészcsoportjai vannak egy ECU-nak? 

Kezdjük a bemeneti oldalon. A szenzoroktól beérkező analóg feszültségeket a mikrovezérlő nem feltétlenül tudja kezelni, ezért azokat egy A/D átalakító / sokszor a mikrovezérlő része / segítségével digitális kóddá kell alakítani. A legtöbb esetben - még az A/D átalakító előtt - kiegészítő áramkörökre is szükség van, pl. szűrők, diagnosztikai, védő-, ill. feldolgozó áramkörök, stb. Ha megtörtént az átalakítás, az immáron digitális kód beolvasásra kerül, és az érték egy bonyolult számítási folyamat egyik tényezője lesz. 

Jellegzetes potenciométeres jelfeldolgozás látható bal oldalon. A soros ellenállás ill. a kondenzátor a feldolgozás zavarmentességét biztosítja. 

Jobbra egy passzív elem - pl. NTC ellenállás - bekötését látjuk. A stabilizált 5V után egy feszültségosztó kapcsolás egyik tagja az NTC ellenállás, az osztott feszültség lesz arányos a mérendő jellemzővel. 

Ugyancsak érdekes a kimenő oldal. A feladat annyi, hogy fizikailag is létre kell hozni azokat a célokat, amelyek egyelőre csak mint kimeneti érték szerepelnek a mikrovezérlőben. Vegyük a legegyszerűbb példát: 2 ms ideig ki kell vezérelni egy 1 Ohm ellenállású trafót. Gyors számolással: az elvárás az, hogy a vezérlőegység végfokozata bírja a minimum 20-25 Ampert, ne legyenek gondjai a 300V-os esetleges primer feszültségcsúcsokkal, kapcsoljon villámgyorsan, és lehetőleg ne legyen számottevő átmeneti ellenállása. Mindezt hosszútávon, úgy 15-20 évig... 

A mai ECU-k közös vonása a nagyfokú integráltság, a csökkenő méret. A meghibásodott elektronikákat gyakran felnyitni sem érdemes, az SMD alkatrészek, a hibrid áramkörök szinte reménytelenné teszik a javításukat. 

Egy korszerű motorvezérlő egység, maga az elektronika egy mobiltelefonnál jóval kisebb méretű. 
Mint látható, további jelentős méretcsökkentés nehezen képzelhető el. Már a mai technológiai szinten is maga az elektronika kisebb, mint a - jelen esetben - 2x64, azaz 128 lábas két csatlakozó együttes mérete. (Ne feledjük: a kocsi kábelkötegének ide csatlakozó része szükségszerűen nagyobb, mint az ECU csatlakozóinak mérete. Üzemkész állapotban a kábelköteg-csatlakozók csaknem összeérnek.) A csatlakozó tüskék száma várhatóan inkább növekszik, elhelyezésük, méretük további zsugorítására kevés esély van. 

Néhány szó a vezérlőelektronikák azonosításáról. Szerencsére az európai piacvezető Bosch rendszere átlátható, logikus felépítésű. Mint minden, ennél a cégnél előállított alkatrész esetében egy tíz karakterből álló számsorozat alapján lehet azonosítani az ECU-t. Esetenként megtaláljuk még a címkén az autógyár saját azonosító számát is. Pl: Bosch 0 261 200 372, GM 90 351 646, ez egy régebbi, az Opel számára legyártott Motronic. A Bosch számból az is kiderül, hogy az adott típusba eredetileg beépítésre került darabról, vagy rendelt pótalkatrészről van-e szó. 
Közel sem ilyen egyszerű az élet más gyártók esetén: egy Bendix ECU címkéje pl. három számsorozatot, valamint egy három karakteres betűkombinációt visel. Nem egyszerű eligazodni egy ilyen esetben, tapasztalatunk szerint még a francia autók bontására szakosodott, nagyon rég üzemelő bontók is eltévednek olykor, de ez előfordult már márkaszervizzel is. 

"Jó földre" csatlakoztatott csuklópánt használata több mint ajánlott, ha az ECU-t megbontjuk. 
Testünk, ruházatunk elektrosztatikus feltöltöttsége végzetes hibát, komoly anyagi kárt okozhat, erre az esély még akkor is megvan, ha eddig nem használtuk, és ezidáig még nem történt baj. 

A motorvezérlés központja, az ECU alapvetően megbízható alkatrész. Ez összességében még akkor is igaz, ha tudjuk, voltak (vannak) meghibásodásra hajlamos, hírhedten rossz típusok is. Mielőtt "rossznak" minősítünk egy motorvezérlő egységet, nagyon alaposan körbe kell járni a kérdést. Sok esetben egyszerű módszerekkel még egyes jeladók sem minősíthetők, márpedig ezek hibátlan állapota alapfeltétele a rendszer korrekt működésének. Példaként a GM X20XEV kódú motorjainak (Simtec 56) főtengely és vezérműtengely jeladóinak működését említenénk. Az ECU nagy frekvenciájú, durván 100 kHz ill. 150 kHz-es szinuszjeleket generál, melyek a gyújtáskulcs elfordításakor, még a motor álló helyzetében is megjelennek. A motor forgása közben ezeket a jeleket a jeladó modulálja. (Egy 100, 150 kHz frekvenciájú jel átlagos motordiagnosztikai szkóppal nem is feltétlenül jeleníthető meg. Ráadásul ilyen esetben az sem mindegy, hogy milyen mérőkábelt használunk, ha torzítatlan jelet szeretnénk kapni - ami megintcsak alapfeltétele a korrekt következtetések levonásának.)

Bár, mint említettük, az ECU összességében mára ÁLTALÁBAN megbízható központi eleme a rendszernek, az alábbi fotók érdekesek lehetnek. 

Az egyik nagy konszern kis és alsó középkategóriás modelljeihez a motorvezérlő elektronikákat a távol-keleten gyártatta. A kétrétegű áramköri lap gyártástechnológiai okokból rendkívül silány minőségűre sikeredett. Az idők folyamán kicserélt elektronikák száma (nagyon) sokezres tételre becsülhető. Ismereteink szerint ez volt a legnagyobb kudarc az ECU gyártás történetében. A piros nyíl az eltávolított, cserélhető EPROM helyét mutatja. 

A képeken viszont nem egy fejlődő, kis ország produktumai láthatók, ellenkezőleg: egy elismert, nagynevű távol-keleti konszern "időzített bombáinak felrobbanása" utáni látvány figyelhető meg. A gyártó motorvezérlő elektronikáinak sorozatos, hosszú időszakot átölelő, azonos okra visszavezethető súlyos meghibásodása mindenesetre legalábbis elgondolkoztató. Ha a kocsi üzemeltetője a problémájával akkor keres meg egy felkészült szakműhelyt, amikor az első jelek bekövetkeztek (pl: rángatás, egyenetlen alapjárat) az ECU nagy valószínűséggel sikeresen gyógyítható. 

Az ilyen durva hibánál már csak a csere segít.

Villámcsapás következtében szétzuhant külső visszapillantó tükör. 
Pótlása nem lenne nagy ügy, de szinte minden költséges elektronika is tönkrement, a motor ECU, műszerfal egység, klímapanel, központi karosszéria vezérlő, légzsákvezérlő, ABS vezérlő, elektromos kormányszervó, stb. A helyreállítás sokkal nagyobb összeget elvinne, mint a kocsi piaci értéke. 

Az autógyárak néha elég sokat megtesznek azért, hogy az ECU élettartama még véletlenül se közelítsen a végtelenhez. Ennek egy szép megvalósítását csodálhatjuk meg a fotón. A motorvezérlő elektronikát a lehető legsebezhetőbb helyre biggyesztették: a bal első kerék elé, közvetlenül a lökhárító műanyaghéja alá. Már egy jelentéktelen koccanáskor is jó esély van az autó tulajdonosának kasszához terelésére, egy rendesebb összeg befizetése céljából. Ha ez mégsem következne be, majd a latyak, hólé megteszi amit tennie kell. Jól ki van ez találva, szó se róla... 

Egy Porsche 911-es K-Lambda motorvezérlő egységének vigasztalan képe. A beázós autó anyósülés alatti elektronikája kapott vizet bőven, évekig várta új gazdáját egy kereskedésben, szabad ég alatt.

Mi a teendő, ha tönkrement az ECU? 

A legelső feladat annak eldöntése, hogy tényleg ez az alkatrész hibásodott-e meg. (Nagyon kellemetlen tud lenni, ha a kisebb vagyon leszurkolásával megveszi valaki az újat, beépítés után kiderül, hogy semmi nem változott.) Ha valóban tönkrement, körültekintően meg kell vizsgálni hogy vajon mi volt az oka a gyászos eseménynek, nincs e javítani való a kábelhálózatban, nincs e felcserélve csatlakozó, az akkufeszültség rendben van-e, stb.

Ha ezeken túljutottunk, az ügyfél dönt, mi legyen. A legkézenfekvőbb, legkevésbé macerás az új alkatrész beszerzése, márkakereskedésből, viszont általában ez a legdrágább lehetőség is egyben. ECU csere esetén az új alkatrészt az autó indításgátló rendszeréhez kell illeszteni, ezt a feladatot biztonsági okokból legtöbbször csak a márkakereskedésben tudják végrehajtani.

Másik lehetőség: megvizsgálhatjuk, hogy az ECU esetleg javítható-e. Bizonyos ECU-családok sikerrel javíthatóak, míg vannak, ahol ennek kisebb az esélye. Vezérlőegység javítással több cég foglalkozik idehaza és külföldön is, jellemzően kevesebb, mint az új ár feléért / harmadáért a saját vezérlőnket újíttathatjuk fel.

Alternatíva lehet esetleg a vezérlőegység "klónozása" - hozzátéve, hogy ez nem minden típusnál megoldható, és bizonyos hibáknál nem is kivitelezhető. A klónozás során erre szakosodott cégek egy másik bontott, azonos hardver számú, de remélhetőleg hardveresen hibátlan egységre másolják rá az eredeti teljes adattartalmát. A végeredmény - optimális esetben - két bitről bitre teljesen megegyező készülék. Ennek a módszernek az előnye a viszonylagos olcsósága, hátránya lehet viszont, hogy pl. hardveres hibákra hajlamos típusoknál az "új" darabnak idővel hasonló meghibásodására számíthatunk.

Egyes gépkocsi-típusok, mint például a Fiat-csoport tagjai, a Peugeot, vagy a Citroen, olyan transzponderes indításgátló rendszerrel lettek szerelve, amelyek különösen érzékenyek a tápfeszültség hirtelen változásaira. Emiatt sajnos nem tudunk felelősséget vállalni azokért a károkért, amelyek az akkumulátor töltése, illetve cseréje során az indításgátló rendszerben következnek be.