Ηλεκτρονική διαχείριση κινητήρα

Με τον όρο «ηλεκτρονική διαχείριση» ενός συστήματος ή του κινητήρα, αναφερόμαστε σε όλες τις ενέργειες επιτήρησης και οδήγησης του συστήματος ή του κινητήρα με ηλεκτρικό- ηλεκτρονικό έλεγχο ώστε αυτό να λειτουργεί σωστά. Η ηλεκτρονική διαχείριση εφαρμόζεται τόσο στον κινητήρα του οχήματος όσο και σε όλα τα άλλα συστήματα του αυτοκίνητου.

Έτσι σε ένα όχημα μπορεί να υπάρχει ηλεκτρονική διαχείριση, εκτός του κινητήρα, για τον έλεγχο του συστήματος πέδησης – ABS, για τον έλεγχο του συστήματος μετάδοσης κίνησης, για τον έλεγχο του συστήματος παθητικής ασφάλειας SRS, για τον έλεγχο του συστήματος της διεύθυνσης, του κλιματισμού, της άνεσης κλπ. Κάθε σύστημα ηλεκτρονικής διαχείρισης αποτελείται από τους αισθητήρες, την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου- εγκέφαλο, και τους ενεργοποιητές.

Οι αισθητήρες. Είναι εξαρτήματα που πληροφορούν την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου για τις διάφορες καταστάσεις του κινητήρα. Οι αισθητήρες είναι διατάξεις που μετατρέπουν ένα φυσικό μέγεθος, πχ θερμοκρασία, πίεση, στροφές κ.α σε ηλεκτρικό σήμα το οποίο αφού επεξεργαστεί πληροφορεί την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου (εγκέφαλο) για την κατάσταση κάποιου συστήματος ή του κινητήρα. Παράδειγμα, αισθητήρες είναι: ο αισθητήρας θερμοκρασίας ψυκτικού του κινητήρα, ο αισθητήρας στροφών κινητήρα, ο αισθητήρας θέσης πεταλούδας γκαζιού, ο αισθητήρας οξυγόνου, ο αισθητήρας στροφών των τροχών για το σύστημα ABS, ο αισθητήρας επιτάχυνσης ή επιβράδυνσης του οχήματος για τον έλεγχο της κινητικής κατάστασης του οχήματος, ο αισθητήρας γωνίας τιμονιού του οχήματος κλπ.

Οι ενεργοποιητές. Είναι ηλεκτρομηχανικά εξαρτήματα που δέχονται εντολές (ηλεκτρική τάση), από την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου ώστε να κάνουν κάποια συγκεκριμένη ενέργεια για τον έλεγχο ή την βελτίωση της λειτουργίας του κινητήρα ή άλλων συστημάτων.

Παράδειγμα, ενεργοποιητές είναι: τα ηλεκτρομαγνητικά μπεκ ψεκασμού του κινητήρα, οι πολλαπλασιαστές του κινητήρα, διάφορες ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, διάφορα ρελε, οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες ελέγχου της πίεσης των υγρών των φρένων σε ένα σύστημα ABS, οι ενεργοποιητές των αερόσακων, κλπ.

Η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου ή εγκέφαλος του συστήματος. Η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου ή εγκέφαλος, αναλαμβάνει την διαχείριση καλής λειτουργίας των συστημάτων του οχήματος ή του κινητήρα. Ο εγκέφαλος είναι ένας μικροϋπολογιστής, ο οποίος δέχεται τα σήματα των αισθητήρων- πληροφορίες, τις επεξεργάζεται και δίνει εντολές στους ενεργοποιητές, ώστε να κάνουν κάποια συγκεκριμένη ενέργεια για τον έλεγχο ή την βελτίωση της λειτουργίας των συστημάτων του οχήματος ή του κινητήρα. Οι ηλεκτρονικές μονάδες μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους και να ανταλλάσουν πληροφορίες μέσω συστήματος CAN-BUS δεδομένων.

Διάταξη συστημάτων και μηχανισμών υβριδικού οχήματος

Οι βασικές λειτουργίες που εκτελεί ένας εγκέφαλος είναι:

• Πρόγραμμα καλής λειτουργίας του συστήματος ή του κινητήρα. Με τα δεδομένα που παίρνει από τους αισθητήρες, την αξιολόγηση τους και την σύγκριση τους με βάση τα αποθηκευμένα στοιχεία του κατασκευαστή, που έχει στην μνήμη του, (χαρτογράφηση εγκεφάλου), δίνει τις κατάλληλες εντολές (ηλεκτρική τάση) στους ενεργοποιητές για την ομαλή λειτουργία του συστήματος ή του κινητήρα.
• Πρόγραμμα αυτοδιάγνωσης – διάγνωσης βλαβών. Με τα δεδομένα που παίρνει από τους αισθητήρες, την αξιολόγηση τους και την σύγκριση τους με βάση τα αποθηκευμένα στοιχεία του κατασκευαστή, που έχει στην μνήμη του, (χαρτογράφηση εγκεφάλου), αναγνωρίζει εάν ένας αισθητήρας ή ένας ενεργοποιητής ή ένα σύστημα λειτουργεί ή δεν λειτουργεί σωστά. Καταγράφει την βλάβη στην μνήμη του και ανάβει την ενδεικτική λυχνία σφαλμάτων για να πληροφορήσει και τον οδηγό του οχήματος, αν απαιτείται, ώστε να κάνει τις απαιτούμενες ενέργειες. Την βλάβη που έχει καταγράψει στην μνήμη σφαλμάτων ο εγκέφαλος μπορεί να την «διαβάσει» ο τεχνίτης με την χρήση κατάλληλης συσκευής διάγνωσης βλαβών ώστε να αναγνώριση το πρόβλημα.

Διάγραμμα ροής πληροφοριών ηλεκτρονικής διαχείρισης κινητήρα

• Πρόγραμμα ασφαλούς λειτουργίας ή έκτακτης ανάγκης. Με τα δεδομένα που παίρνει από τους αισθητήρες, την αξιολόγηση τους και την σύγκριση τους με βάση τα αποθηκευμένα στοιχεία του κατασκευαστή, που έχει στην μνήμη του, (χαρτογράφηση εγκεφάλου), αναγνωρίζει εάν ένας αισθητήρας ή ένας ενεργοποιητής ή ένα σύστημα λειτουργεί ή δεν λειτουργεί σωστά. Εάν το πρόβλημα είναι σημαντικό και υπάρχει περίπτωση καταστροφής εξαρτημάτων (πχ καταλύτης από πλούσιο μείγμα ή αστοχία συστήματος ABS κ.α.), θέτει το σύστημα ή τον κινητήρα σε κατάσταση ασφαλούς λειτουργίας ώστε το όχημα να οδηγηθεί με ασφάλεια στο συνεργείο για επισκευή της βλάβης.

Λειτουργίες ηλεκτρονικής μονάδας ελέγχου

Ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου υβριδικού οχήματος