Εγκέφαλος αυτοκινήτου
Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Κεντρική μονάδα ελέγχου μηχανής (ΕCU), ή ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, είναι δυο από τις πολλές ονομασίες τις οποίες χρησιμοποιούμε για την ονομασία του εγκεφάλου αυτοκινήτου.Πολλές λειτουργίες του ηλεκτρικού συστήματος, αλλά όχι μόνο, των αυτοκινήτων ελέγχονται από τους εγκεφάλους (μικροϋπολογιστές, κομπιούτερ κ.α.). Κατά βάση ο εγκέφαλος αυτοκινήτου είναι ένας υπολογιστής με την μόνη διαφορά, ότι είναι πολύ μικρός σε μέγεθος. Τo μέγεθος τους θα λέγαμε ότι είναι σχεδόν ίδιο με ένα τόμο μιας εγκυκλοπαίδειας και χαρακτηρίζονται ως "μαύρα κουτιά".
Πίνακας περιεχομένων |
[Επεξεργασία] Μέρη
Όπως αναφέραμε και πριν ο εγκέφαλος του υπολογιστή (εγκεφάλου) ενός αυτοκινήτου είναι η κεντρική μονάδα επεξεργασίας(CPU, CENTRAL PROCESSING UNIT). Αν η κεντρική μονάδα επεξεργασίας λοιπόν περιέχεται σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC), ονομάζεται μικροεπεξεργαστής. Ο μικροεπεξεργαστής λειτουργεί με τις πληροφορίες που δέχεται και σαν επόμενο βήμα είναι να αποφασίσει τι να τις κάνει και πώς να τις αξιοποιήσει. Βέβαια στον εγκέφαλο εκτός από την κεντρική μονάδα επεξεργασίας υπάρχουν και άλλα τμήματα τα οποία ως στόχο έχουν να υποστηρίζουν τον επεξεργαστή. Τα κύρια μέρη της κεντρικής μονάδας επεξεργασίας είναι: Οι καταχωρητές (registers) που περιλαμβάνουν τον accumulator (καταχωρητή συσσώρευσης δεδομένων), το μετρητή δεδομένων (data counter), μετρητή προγραμμάτων (program counter), και τον register οδηγιών. Η αριθμητική λογική μονάδα (ALU - Arithmetic Logic Unit) εκτελεί τις αριθμητικές και λογικές λειτουργίες.
[Επεξεργασία] Σκοπός
Ο εγκέφαλος έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο έτσι ώστε να ελέγχει κάθε σύστημα πάνω στο αυτοκίνητο. Τα πρώτα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου του κινητήρα αποτελούνταν από αρκετά ξεχωριστά ηλεκτρονικά συστήματα έλεγχου, σήμερα όμως υπάρχει μια τάση να χρησιμοποιείται ένα και μόνο ένα ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου, το οποίο είναι ο εγκέφαλος. Σκοπός του εγκεφάλου είναι να ελέγχει τις πληροφορίες και να τις επεξεργάζεται. Οι πληροφορίες εισόδου λαμβάνονται από την κεντρική μονάδα επεξεργασίας και ελέγχονται σε σχέση με το πρόγραμμα που υπάρχει ήδη στη μνήμη του εγκεφάλου. Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας ελέγχει επιπλέον την μνήμη του εγκεφάλου και κάθε πληροφορία που αφορά προγραμματισμένες παραμέτρους. Βέβαια θα πρέπει να πούμε ότι οι πληροφορίες οι οποίες προέρχονται από την κεντρική μονάδα επεξεργασίας μπορεί να τροποποιούνται σύμφωνα με τις οδηγίες του εκάστοτε προγράμματος. Το κάθε πρόγραμμα μπορεί και επιβάλλει στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας να εφαρμόζει λογικές αποφάσεις στις πληροφορίες. Όταν γίνουν όλοι οι υπολογισμοί η κεντρική μονάδα επεξεργασίας θα δώσει εντολές να γίνουν όλες οι αναγκαίες διορθώσεις ή ρυθμίσεις στην λειτουργία του ελεγχόμενου συστήματος.
[Επεξεργασία] Χρήσεις
Αν και οι πρώτοι μικροϋπολογιστές για το αυτοκίνητο σχεδιάστηκαν για να ελέγχουν λειτουργίες του κινητήρα, (όπως π.χ τον έλεγχο του μείγματος καυσίμου-αέρα, της έναυσης, τον έλεγχο της κυκλοφορίας των καυσαερίων), σήμερα είναι αρκετά συνηθισμένο να βρίσκουμε μικροϋπολογιστές για τον έλεγχο και άλλων συστημάτων. Μεταξύ αυτών είναι: η διαχείριση του κινητήρα, το σύστημα ηλεκτρονικών ταχυτήτων και αντιολισθητικών φρένων, το σύστημα απορρόφησης κραδασμών, σταθερής ταχύτητας, ηλεκτρονικής ανάρτησης, κίνησης με τους τέσσερις τροχούς, το σύστημα ελέγχου κλιματισμού, το σύστημα τάσης εξόδου του εναλλακτήρα, αντιμπλοκαρίσματος τροχών. Μερικά ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου αυτοκινήτου (εγκέφαλοι), μπορούν και ελέγχουν ακόμη περισσότερα συστήματα, όπως πχ. τα φώτα πορείας, το φωτισμό της καμπίνας, τη διακοπτόμενη λειτουργία των υαλοκαθαριστήρων και την αντίσταση θέρμανσης του πίσω υαλοπίνακα.
[Επεξεργασία] Λειτουργία
Η εισαγωγή πληροφοριών στο σύστημα του υπολογιστή (εγκεφάλου) σημαίνει ουσιαστικά, την μετατροπή των πληροφοριών από κάποια μορφή σε ηλεκτρικά σήματα τα οποία μπορούν να αναγνωριστούν από τον υπολογιστή. Ο υπολογιστής λαμβάνει πληροφορίες για την λειτουργία του αυτοκίνητου από αισθητήρες. Οι αισθητήρες εισόδου που υπάρχουν στο όχημα, μετατρέπουν μηχανικές πληροφορίες ή πληροφορίες περιβάλλοντος (όπως η θερμοκρασία, η κίνηση, ή η ταχύτητα) σε ηλεκτρικά σήματα τα οποία μπορεί να αναγνωρίσει ο υπολογιστής. Ο εγκέφαλος επεξεργάζεται τις φυσιολογικές συνθήκες και παρουσιάζει διάφορες πληροφορίες (data). Η λειτουργία του εγκεφάλου διακρίνεται σε τέσσερις βασικές λειτουργίες:
1.Είσοδος: Ένα σήμα τάσεως το οποίο στέλνεται από τον αισθητήρα. Ο αισθητήρας αυτός μπορεί να είναι ένας αισθητήρας ή ένας διακόπτης –τύπου μπουτόν – ο οποίος ενεργοποιείται από τον οδηγό ή τον τεχνίτη.
2. Επεξεργασία: Ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί τις πληροφορίες που έχει στο πρόγραμμά του και που έχουν ‘φορτωθεί’ από τον κατασκευαστή.
3. Καταχώρηση: Οι πληροφορίες του προγράμματος είναι καταχωρημένες μέσα σε μια ηλεκτρονική μνήμη. Μερικά από τα σήματα εισόδου (αισθητήρες) είναι καταχωρημένα για επεξεργασία.
4. Έξοδος: Αφού ο εγκέφαλος έχει επεξεργαστεί τα σήματα εισόδου και ελέγχει τις πληροφορίες με τις πληροφορίες που έχει από τον προγραμματισμό του κατασκευαστή, βγάζει τα αποτελέσματα και σύμφωνα με αυτά, ελέγχει διάφορα εξαρτήματα που επηρεάζουν την λειτουργία του κινητήρα. Για παράδειγμα, αναφέρεται η πεταλούδα του γκαζιού της οποίας αλλάζει η θέση από τον εγκέφαλο, μέσω ενός βηματικού μοτέρ, για ρύθμιση των στροφών στο ρελαντί.
Αν κατανοηθούν αυτές οι τέσσερις λειτουργίες των εγκέφαλων θα σας βοηθήσουν να οργανώσετε τη διαδικασία ανίχνευσής βλαβών συστημάτων με εγκέφαλο. Όταν ελέγχετε το σύστημα, θα πρέπει να προσπαθείτε να συνδέσετε το πρόβλημα με κάποια από τις λειτουργίες του συστήματος. Στην πορεία ελέγχου των σημαντικότερων ηλεκτρονικών συστημάτων, ο εγκέφαλος παρακολουθεί συνέχεια τις συνθήκες λειτουργίας για πιθανές δυσλειτουργίες του συστήματος. Ο εγκέφαλος συγκρίνει τις συνθήκες του συστήματος απέναντι στις παραμέτρους που έχει στο πρόγραμμα που του έχει φορτωθεί από τον κατασκευαστή. Αν οι συνθήκες είναι έξω από τα όρια των παραμέτρων, ο εγκέφαλος ελέγχει τις πιθανές δυσλειτουργίες. Ένας κωδικός βλάβης καταγράφεται και υποδεικνύει, όταν ανιχνευθεί, τη βλάβη και το σημείο που εντοπίσθηκε. Ο τεχνίτης με την βοήθεια των κωδικών βλάβης μπορεί εύκολα και επισκευάζει το σύστημα αυτό που ελέγχεται από πολύπλοκα ηλεκτρονικά εξαρτήματα.
[Επεξεργασία] Μνήμες
Ο υπολογιστής χρειάζεται ένα μέσον για αποθήκευση μόνιμων και προσωρινών πληροφοριών. Οι τύποι τσιπς μνήμης πού χρησιμοποιούνται στον υπολογιστή είναι:
1.ROM (Read Only Memory). Περιέχει μια σταθερή ομάδα από 1 και 0 τα οποία αντιπροσωπεύουν μόνιμα αποθηκευμένες πληροφορίες. Αυτές οι πληροφορίες χρησιμοποιούνται για να οδηγήσουν τον υπολογιστή στο τι πρέπει να κάνει σε συνάρτηση με τα εισερχόμενα δεδομένα(data). Η CPU διαβάζει τις πληροφορίες της ROM αλλά δεν μπορεί να τις αλλάξει ή να γράψει στη ROM.
2.RAM Μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory). Είναι κατασκευασμένη από τσιπς κυκλωμάτων flip- flop. Η Ram αποθηκεύει προσωρινές πληροφορίες πού διαβάζονται ή γράφονται από τη CPU. Η Ram μπορεί να είναι σχεδιασμένη σαν πτητική ή μη πτητική. Στην πτητική RAM, τα δεδομένα διατηρούνται όσο ηλεκτρονικό ρεύμα διαρρέει την μνήμη. RAM η οποία είναι συνδεμένη μέσω του διακόπτη αναφλέξεως θα χάσει τα δεδομένα, όταν ο διακόπτης τεθεί OFF. Μια μορφή της RAM είναι η KAM(Keep Alive Memory). Αυτή συνδέεται απευθείας στην μπαταρία με σύστημα προστασίας. Η KAM θα χαθεί μόνο όταν αποσυνδεθεί η μπαταρία , κοπεί το κύκλωμα ή αδειάσει τελείως η μπαταρία.
3.PROM (Programmable ROM). Περιέχει ειδικές πληροφορίες που αφορούν αυτό ακριβώς το αυτοκίνητο στο οποίο είναι τοποθετημένος ο υπολογιστής. Αυτές οι πληροφορίες μπορεί να χρησιμοποιηθούν π.χ. για να πληροφορούν τη CPU για τον ηλεκτρικό εξοπλισμό το συγκεκριμένο αυτοκίνητο. Σε πολλές περιπτώσεις οι υπολογιστές αλλάζονται μεταξύ μοντέλων του ιδίου κατασκευαστή, αλλά η PROM δεν αλλάζει. Η PROM πολλές φορές είναι ανεξάρτητη και συνδέεται σε ειδική υποδοχή.
4.EPROM(Erasable PROM). Η EPROM είναι όμοια με την PROM εκτός του ότι τα δεδομένα της μπορούν να σβηστούν (erase) και να μπουν καινούργια δεδομένα (data). Ένα κομμάτι πλάκας πολυστερίνης (Mylar) καλύπτει ένα παράθυρο. Ένα η πλάκα μετακινηθεί, το μικροκύκλωμα εκτίθεται στις υπεριώδεις ακτίνες που σβήνουν την μνήμη.
5.EEPROM (Electrically Erasable PROM). Επιτρέπουν την αλλαγή των πληροφοριών ηλεκτρικά ένα bit κάθε φορά. Μερικοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν αυτό τον τύπο μνήμης για να αποθηκεύσουν πληροφορίες πού αφορούν τα διανυθέντα χιλιόμετρα, αριθμό κυκλοφορίας κ.λπ.
6.NVRAM(Non Volatile RAM). Είναι ένας συνδυασμός RAM και EEROM στο ίδιο τσιπ. Στη διάρκεια της ομαλής λειτουργίας δεδομένα γράφονται και διαβάζονται στο τμήμα RAM του τσιπ. Αν η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος διακοπή σε προγραμματισμένο χρόνο, τα δεδομένα μεταφέρονται από τη RAM στην EEROM του τσιπ. Όταν η παροχή αποκατασταθεί η EEROM γράφει τα δεδομένα πάλι στη RAM.
Προσοχή: Ανάποδη σύνδεση του τσιπ της PROM θα το καταστρέψει αμέσως, επίσης ο ηλεκτροστατικός ηλεκτρισμός μπορεί να καταστρέψει και το τσιπ. Υπάρχουν ειδικοί αντιστατικοί ιμάντες για τη μετακίνηση του τσιπ από τον τεχνίτη.
[Επεξεργασία] Ειδικές περιπτώσεις
Εάν υπάρξει δυσλειτουργία ή αντικανονική λειτουργία του συστήματος (βλάβη),τότε ο εγκέφαλος περνάει σ’ένα εφεδρικό πρόγραμμα(SOS) με τη βοήθεια του οποίου δεν ακινητοποιείται το όχημα. Λαμβάνονται αυθαίρετες τιμές για του αισθητήρες, οι οποίοι αγνοούνται, και υπάρχει έτοιμο πρόγραμμα γι’αυτές τις τιμές όπου καθορίζει τη λειτουργία του κινητήρα μέσα σε πολύ φυσιολογικά όρια. Για παράδειγμα, εάν το σύστημα ελέγχου της θερμοκρασίας παρουσιάσει μια δυσλειτουργία από τον αισθητήρα θερμοκρασίας περιβάλλοντος, αντί να σταματήσει τη λειτουργία του συστήματος, λαμβάνει σταθερές τιμές που έχει δώσει ο κατασκευαστής στο πρόγραμμα του εγκεφάλου ή λαμβάνει σα θερμοκρασία η τελευταία που έχει καταγραφεί πριν τη βλάβη. Αυτό επιτρέπει στο σύστημα να λειτουργήσει σε οριακή βάση αντί να σταματήσει τελείως τη λειτουργία του ο εγκέφαλος.
[Επεξεργασία] Προγραμματισμός και κινητήρα
Στον ένα περίπου αιώνα ζωής των μηχανών εσωτερικής καύσης τα καρμπιρατέρ κατέχουν την πρώτη θέση αλλά μόνο όσον αφορά τη διάρκεια της μακροβιότητάς τους. Η έλευση της ηλεκτρονικής επανάστασης στη δεκαετία του ’80 κατάφερε να βρει τρόπο διείσδυσης στην αυτοκίνηση παραγκωνίζοντας σε σύντομο χρονικό διάστημα τόσο το καρμπιρατέρ όσο και το ντιστριμπιτέρ. Και έτσι από μια στιγμή και μετά τα μηχανικά συστήματα αντικαθίστανται από ισχυρά ολοκληρωμένα κυκλώματα (αρχικά αναλογικά και έπειτα ψηφιακά) τα οποία αναλαμβάνουν τον πλήρη έλεγχο της λειτουργίας του κινητήρα.
Οι κυριότεροι λόγοι για τους οποίους το καρμπιρατέρ εκλείπει σήμερα παντελώς από τα αυτοκίνητα είναι η ανάγκη συνεχών μετρήσεων και η μεγάλη σπατάλη καυσίμου που δε συνηγορεί με το status της εποχής μας του οποίου το καθαρό περιβάλλον αποτελεί απόλυτη προτεραιότητα. Το κυριότερο όμως μειονέκτημα του καρμπιρατέρ ήταν το κόστος κατασκευής του από ένα σημείο και μετά. Όταν οι νόμοι για την προστασία του περιβάλλοντος απαίτησαν τη συνεργασία του συστήματος τροφοδοσίας με τον καταλύτη τα καρμπιρατέρ θα έπρεπε να φορτωθούν με τα ίδια ηλεκτρονικά συστήματα με αυτά του συστήματος ψεκασμού τη στιγμή που χάρη στη μαζικοποίηση της παραγωγής τους οι τιμές τον μπεκ έπαιρναν την κατιούσα . Για πολλές δεκαετίες πάντως το καρμπιρατέρ μονοπωλούσε το ενδιαφέρον των ασχολούμενων με τις μετατροπές μια και οι γνώστες ήξεραν ότι μέσω αυτής συσκευής μπορούσαν να επιτευχθούν πολύ καλύτερες επιδόσεις από αυτές του εργοστασίου αρκεί η ρύθμιση να ήταν σωστή. Το ντιστριμπιτέρ από την άλλη πλευρά ήταν ο συνδετικός κρίκος ο οποίος ολοκλήρωνε μια τέτοια βελτίωση. Πολλές φορές η προσθήκη δυο διπλών καρμπιρατέρ απογείωνε τις επιδόσεις του κινητήρα αλλά από την άλλη πολλαπλασίαζε τον αριθμό τον επισκέψεων στο συνεργείο προκειμένου αυτά να μείνουν ρυθμισμένα.
Τη σκυτάλη έκλεψαν τα από την πρώτη στιγμή της εμφάνισής τους τα ψηφιακά ηλεκτρονικά συστήματα τα οποία ήταν σε θέση να αναλάβουν εξ ολοκλήρου τη διαχείριση του κινητήρα με μηδενικές απαιτήσεις συντήρησης άρα και μεγαλύτερη αξιοπιστία.
Για τη λειτουργία ενός υπολογιστικού συστήματος απαιτείται η εισαγωγή δεδομένων και η ύπαρξη των συναρτήσεων ώστε να εξαχθεί το απαιτούμενο αποτέλεσμα. Τα δεδομένα στον υπολογιστή ενός αυτοκινήτου παρέχονται αυτόματα από τους αισθητήρες που είναι τοποθετημένοι στην εισαγωγή την εξαγωγή αλλά και στο ίδιο το μπλοκ και φροντίζουν να ενημερώνουν το κεντρικό υπολογιστικό σύστημα του κινητήρα με μια όσο γίνεται πληρέστερη γκάμα δεδομένων γύρω από την κατάσταση του κινητήρα τις απαιτήσεις του οδηγού από αυτόν και τις συνθήκες του περιβάλλοντος. Όσο περισσότεροι οι αισθητήρες τόσο πληρέστερη θα είναι η εικόνα που θα έχει η υπολογιστική μονάδα του κινητήρα ώστε να αποφασίσει σωστά. Αν όμως για λόγους οικονομίας ή απλότητας απουσιάζουν κάποιοι αισθητήρες ο υπολογιστής είναι υποχρεωμένος αλλά και ικανός στις περισσότερες περιπτώσεις να προβεί σε εκτιμήσεις ως προς τις ελλείπουσες πληροφορίες με βάση κάποιους κανόνες που του έχουμε διδάξει.
Η ελάχιστη δυνατή σύνθεση αισθητήρων με την οποία μπορεί να λειτουργήσει ένας εγκέφαλος αυτοκινήτου αφορά στις ακόλουθες παραμέτρους:
Θέση πεταλούδας εισαγωγής
Θέση στροφάλου-εκκεντροφόρου
Θερμοκρασία ψυκτικού υγρού
Αισθητήρας λ
Μάζα εισερχόμενου αέρα (στους κυλίνδρους)
Οι αισθητήρες που προαναφέραμε παρέχουν στην έξοδό τους μια τάση 5 Volts η οποία στη συνέχεια μεταφράζεται από έναν μετατροπέα του αναλογικού σήματος σε ψηφιακό ώστε να μπορέσει να χρησιμοποιηθεί από τον εγκέφαλο.
Ο εγκέφαλος με την σειρά του αφού επεξεργαστεί όλες τις πληροφορίες που τον αφορούν δίνει εντολές σε υποσυστήματα όπως αυτό της τροφοδοσίας καυσίμου. Εξαιτίας της ύπαρξης διαφορετικών συστημάτων ψεκασμού αλλά και του τρόπου λειτουργίας του τελευταίου που να ψεκάζει σε σειρά (κάθε μπεκ προγραμματίζεται) ή παράλληλα (όλα τα μπεκ λειτουργούν ταυτόχρονα).
Οι συναρτήσεις και οι διεργασίες υπολογισμού που χρησιμοποιούνται από την μονάδα ηλεκτρονικού ελέγχου του κινητήρα ονομάζονται αλγόριθμοι και όσο περισσότερες απαιτήσεις καλούνται να καλύψουν τόσο πιο περίπλοκοι γίνονται. Η λειτουργία του κινητήρα πρέπει να γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε αφενός μεν να ικανοποιεί τις απαιτήσεις της νομοθεσίας για τις εκπομπές και αφετέρου για να ικανοποιεί τις προσδοκίες της ίδιας της εταιρίας (αξιοπιστία επιδόσεις χωρίς να υπάρχει η παραμικρή περιοχή ή παράμετρος λειτουργίας όπου ο εγκέφαλος θα αφήσει τον κινητήρα να λειτουργήσει με ρυπογόνο ή δυσάρεστο τρόπο.
Ο βασικός αλγόριθμος ελέγχου της ποσότητας βενζίνης που πρέπει να ψεκαστεί αποτελείτε από μια σειρά πολλαπλασιαζόμενων μεταξύ τους αριθμών τους οποίους επιλέγει μέσα από διάφορους πίνακες που ονομάζονται χάρτες.
Έστω ότι έχουμε έναν κινητήρα ο οποίος για να λειτουργήσει χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα στροφών, το ποτενσιόμετρο για την θέση της πεταλούδας , τον αισθητήρα θερμοκρασίας ψυκτικού και τον αισθητήρα λ. Ο εγκέφαλος του συγκεκριμένου κινητήρα θα αποφασίσει για κάθε στιγμή λειτουργίας την ποσότητα της βενζίνης που θα εισέλθει στο θάλαμο καύσης με βάση τα δεδομένα των παραπάνω αισθητήρων. Δηλαδή αυτό που κάνει είναι να καθορίζει την εκάστοτε χρονική διάρκεια του ανοίγματος των μπεκ ή αλλιώς το πλάτος του παλμού και για την ακρίβεια να τροποποιεί ένα προκαθορισμένο πλάτος παλμού σύμφωνα με τις παραμέτρους εκείνης της στιγμής.
Οι εναλλακτικές τιμές του προκαθορισμένου πλάτους παλμού σχηματίζουν έναν πίνακα στον οποίο ο εγκέφαλος γνωρίζοντας τις στροφές και φορτίο του κινητήρα ανατρέχει και λαμβάνει την τιμή που αντιστοιχεί για παράδειγμα στις 1000 σ.α.λ. και τιμή 2 (όπου η τιμή αυτή εκφράζει το βασικό χρόνο ή πλάτος παλμού μετρημένο σε msec).Αντίστοιχοι πίνακες στους οποίους ανατρέχει ο υπολογιστής έχουν σχηματιστή στη μνήμη του για κάθε μια από τις παραμέτρους που ελέγχονται από του αισθητήρες.
Ο επαναπρογραμματισμός του συστήματος ελέγχου του κινητήρα δεν τίποτε άλλο από το άνοιγμα των πινάκων τους οποίους συμβουλεύεται ο επεξεργαστής σε σχέση με τα σήματα των αισθητήρων και η αντικατάστασή των τιμών με άλλες η οποίες θα μας δώσουν περισσότερο επιθυμητά αποτελέσματα σε σύγκριση με αυτά του εργοστασίου. Φυσικά ο επαναπρογραμματισμός είναι απαραίτητος και κάθε φορά που κάνουμε τροποποιήσεις στα μηχανικά μέρη του κινητήρα τέτοιες ώστε να απαιτούν εντελώς διαφοροποιημένα μίγματα και αβάνς προκειμένου να διασφαλιστεί η σωστή λειτουργία του.
Για τον προγραμματισμό του εγκεφάλου απαιτείτε η σύνδεσή του με Η/Υ. Αυτό μπορεί να γίνει με τον απλό τρόπο του απαραίτητου καλωδίου-αποκωδικοποιητή ή με την αφαίρεση της μνήμης που περιέχει όλες τις απαραίτητες πληροφορίες. Επειδή η χρήση του καλωδίου είναι δεδομένο της κάθε κατασκευάστριας εταιρίας και μας παραπέμπει σε συγκεκριμένες τεχνολογίες εμείς θα ασχοληθούμε με τον προγραμματισμό της μνήμης. Για τον προγραμματισμό της μνήμης απαιτείτε μικρότερο κόστος υλοποίησης δεδομένου ότι τα μόνα υλικά που απαιτούνται είναι ένας Η/Υ μια συσκευή ανάγνωσης εγγραφής της μνήμης EPROM και ένα πρόγραμμα αποκωδικοποίησης του δυαδικού αρχείου.
Η μνήμη η οποία έχει αναλάβει την απρόσκοπτη παροχή δεδομένων στην επεξεργαστική μονάδα του ηλεκτρονικού εγκεφάλου ονομάζεται EPROM (Eraseable Programmable Read Only Memory). Η χωρητικότητα της μνήμης αυτής ποικίλλει ανάλογα με τον κατασκευαστή του εγκεφάλου του αυτοκινήτου με τιμές που ξεκινούν από 128kb και φτάνουν ως και 512kb. Η διαγραφή των δεδομένων στις παλαιότερες μνήμες γίνονταν με την έκθεσή τους σε υπέρυθρο φως για κάποια δευτερόλεπτα ενώ με την πάροδο του χρόνου και την εξέλιξη της τεχνολογίας η χρήση των ηλεκτρονικά διαγραφόμενων μνημών (EEPROM) πήρε την σκυτάλη. Για την ανάκτηση των δεδομένων που είναι αποθηκευμένα στη μνήμη του εγκεφάλου θα πρέπει να αφαιρεθεί το chip της μνήμης και να μεταφερθεί στη συσκευή ανάγνωσης όπου με την χρήση του συνοδευτικού προγράμματος θα εξαχθεί το προς τροποποίηση αρχείο. Στη συνέχεια με το πρόγραμμα επεξεργασίας επεμβαίνουμε στο αρχείο και καθορίζουμε τις αλλαγές που θέλουμε να κάνουμε. Όταν τελειώσουμε με τις αλλαγές τοποθετούμε ένα νέο chip στη συσκευή ανάγνωσης εγγραφής της μνήμης και μεταφέρουμε το τροποποιημένο αρχείο στη μνήμη του την οποία στη συνέχεια τοποθετούμε στον εγκέφαλο.
Όπως και στους κινητήρες παλιάς τεχνολογίας έτσι και στην ηλεκτρονική εποχή οι κυριότερες παράμετροι για την βελτίωση των επιδόσεων είναι η ποσότητα καυσίμου και το αβάνς. Ο εγκέφαλος είναι προγραμματισμένος βάσει τριών βασικών θέσεων της πεταλούδας εισαγωγής. Οι θέσεις αυτές είναι:
Πεταλούδα τέρμα ανοιχτή (Wide Open Throttle-WOT)
Πεταλούδα με περιορισμένο άνοιγμα (Middle Open Throttle-MOT)
Πεταλούδα κλειστή (Closed Throttle-CT)
Με τις δύο πρώτες να αναφέρονται στην επιτάχυνση του αυτοκινήτου και την τελευταία στην επιβράδυνση. Για κάθε μια από αυτές τις περιπτώσεις υπάρχουν αντίστοιχοι χάρτες καυσίμου και αβάνς. Ο λόγος για τον οποίο υπάρχει αυτή η διαφοροποίηση είναι η ανάγκη για τον καλύτερο καταμερισμό των δεδομένων και την συνολικά καλύτερη και ομαλότερη λειτουργία του κινητήρα. Παρόλο που στους ατμοσφαιρικούς κινητήρες η βαρύτητα δίνεται στις καταστάσεις WOT και MOT η περίπτωση του CT αποκτά ιδιαίτερη σημασία στους υπερτροφοδοτούμενους από στροβιλοσυμπιεστή κινητήρες καθώς από την ειδική διαχείρισή της μπορούμε να διατηρήσουμε σε υψηλά επίπεδα την πίεση υπερπλήρωσης (εξαρτάται από τον τρόπο χρήσης αγωνιστική οδήγηση ή (καθημερινή χρήση) μέχρι την στιγμή που θα ξαναχρειαστούμε ισχύ από τον κινητήρα.
