Εγκέφαλος (ECU) Λειτουργία – Μέρη. ΜΕΡΟΣ 1ο.

ΜΕΡΟΣ 1ο.

Όλα τα σύγχρονα αυτοκίνητα δισθέτουν ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου της διαχείρισης των κινητήρων τους με την ονομασία ΕMS (Electronic Engine Management Systems).
Η κεντρική μονάδα ελέγχου του κινητήρα είναι γνωστή και ως «ECU» από τα αρχικά (Engine Control Unit) είναι μια ηλεκτρονική πλακέτα, η οποία διαθέτει έναν ή περισσότερους μικροϋπολογιστές, που είναι υπεύθυνοι για τον έλεγχο του κινητήρα.
Τα κυριότερα μέρη ενός εγκεφάλου (ECU) αποτελείται απο τα εξής μέρη :
-1. Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU Central Processing Unit)
– Οι διάφορε μνήμες (RAM, KAM, ROM, PROM)
– Το σύστημα εισόδου εξόδου πληροφοριών και
– η μονάδα τροφοδοσίας (τροφοδοτικό).
Κεντρική μονάδα επεξεργασίας
Στο εγκέφαλο λοιπόν (ECU) έχουμε την κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU, Central Processing Unit) που είναι η καρδιά του και έχει σκοπό να ελέγχει τη ροή των πληροφοριών.

1Ο εγκέφαλος αυτός διαθέτει ένα μικροεπεξεργαστή που έχει μέγεθος πολύ μικρό, κάτι το οποίο εξυπηρετεί κατασκευαστικά, αλλά το πλεονέκτημα του είναι ότι έχει μεγάλη ταχύτητα στην επεξεργασία των πληροφοριών που δέχεται, οι οποίες φτάνουν μέχρι και το ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου και αυτό θα έχει συνέχει στα επόμενα χρόνια.
Στην είσοδο του εγκεφάλου, έρχονται τα σήματα από τους αισθητήρες σε μορφή αναλογική και περνάνε από μετατροπείς. Αυτοί οι μετατροπείς μετατρέπουν τα ανaλογικά σήματα σε ψηφιακά, δηλαδή σε μορφή που μπορεί να επεξεργαστή η ECU. Σε αυτή την φάση ο εγκέφαλος ερμηνεύει αυτά τα σήματα των αισθητήρων χρησιμοποιώντας πολυδιάστατους χάρτες απόδοσης και ρυθμίζει με αντοίστηχα σήματα τους ενεργοποιητές.
Στην δομή λοιπόν του εγκεφάλου ενός σύγχρονου αυτοκινήτου διαθέτει 3 με 4 είδη μνήμης. Αυτές είναι :
η ROM(Read Only Memory) στην οποία αποθηκεύονται μόνιμα πληροφορίες σχετικές με χαρακτηριστικά λειτουργίας του κινητήρα και κάποια πρωτόκολλα λειτουργίας τα οποία δεν έχουν την δυνατότητα επεξεργασίας.
RAM (Random Access Memory) (μνήμη τυχαίας προσπέλασης). Η RAM, όταν τροφοδοτείται μέσω του διακόπτη αναφλέξεως, θα χάσει τα δεδομένα, όταν ο διακόπτης τεθεί στη θέση κλειστό (off). Μια μορφή της RAM είναι η KAM (Keep Alive Memory). Αυτή παίρνει ρεύμα από τη μπαταρία, παρακάμπτοντας το διακόπτη ανάφλεξης κι έτσι θα χάσει τα δεδομένα της μόνο όταν αποσυνδεθεί ή αδειάσει τελείως η μπαταρία και τέτοιες πληροφορίες είναι πχ. στις περιπτώσεις των συναγερμών, του immobilizer κλπ..
η PROM (Programmable ROM) (προγραμματιζόμενη μνήμη μόνο για ανάγνωση)ή EPROM που μοιάζει με την ROM με τη μοναδική διαφορά ότι υπόκειται σε επαναπρογραμματισμό
η flash memory που είτε λειτουργεί παράλληλα είτε αντικαθιστά την PROM/EPROM
EEPROM (Electrically Erasable PROM)και NVRAM (Non Volatile RAM). Επιτρέπουν την αλλαγή των πληροφοριών που περιέχουν, από τον 2κεντρικό μικροελεγκτή και δεν χάνουν τα δεδομένα όταν απωλεστεί η τροφοδοσία τους. Μερικοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν αυτό τον τύπο μνήμης για να αποθηκεύσουν πληροφορίες που αφορούν τα διανυθέντα χιλιόμετρα, αριθμό κυκλοφορίας κα.

3. Το σύστημα εισόδου εξόδου πληροφοριών

Ο ρόλος του μικρουπολογιστή του εγκεφάλου του αυτοκινήτου είναι να ελέγχει τα συστήματα του αυτοκινήτου για την καλύτερη λειτουργία του. Γι αυτό λοιπόν τα συστήματα του αυτοκινήτου στέλνουν ηλεκτρικά σήματα με την βοήθεια των αισθητήρων που υπάρχουν στα διάφορα συστήματα.
Οι αισθητήρες εισόδου λοιπόν συνήθως διαβάζουν μηχανικές πληροφορίες του κινητήρα ή πληροφορίες συνθηκών και τις μετατρέπουν σε ηλεκτρικά σήματα τάσης και τις αποστέλλουν στον εγκέφαλο.
Τα σήματα που στέλνονται στον εγκέφαλο είναι δύο ειδών :
• Αναλογικά σήματα, δηλαδή συνεχώς μεταβαλλόμενα σήματα τάσης, τα οποία συνήθως έχουν ημιτονοειδή μορφή.
• Ψηφιακά σήματα, δηλαδή σήματα που έχουν μόνο δυο τιμές τάσης, την τάση λειτουργίας (ΟΝ) και την τάση διακοπής λειτουργίας (OFF).3

Οι σύγχρονοι μικροεπεξεργαστές αναγνωρίζουν μόνο ψηφιακά σήματα και γι αυτό θα πρέπει τα σήματα που έρχονται σε μορφή αναλογικού σήματος να μετατρέπονται στην είσοδο του εγκεφάλου σε ψηφιακά. Αυτό γίνεται με την βοήθεια του ρυθμιστή εισόδου που βρίσκεται στην είσοδο του εγκεφάλου.

Μετά την επεξεργασία των δεδομένων από τους αισθητήρες ο μικροεπεξεργαστής παίρνει τις αποφάσεις του σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα και συνήθως είναι απόφαση για παραγωγή μηχανικού έργου ή κάποια ένδειξη σε κάποιο όργανο.
Τις αποφάσεις αυτές τις παίρνουν για να τις υλοποιήσουν οι λεγόμενοι ενεργοποιητές οι οποίοι είναι στα διάφορα συστήματα.

ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΕ….