Onderwerpen:
- Inleiding
- Aansturing van de actuatoren
Inleiding:
Een actuator is een voorwerp dat elektronische componenten bevat en, wanneer er spanning en stroom door een ECU worden toegevoerd, actie onderneemt. Dit kan variëren van het aanpassen van een mechanische positie tot het reguleren van een bepaalde functie binnen een voertuig of ander gecontroleerd systeem. In ieder modern voertuig zitten tientallen actuatoren in zowel de motorruimte, het exterieur als het interieur.
De ECU bepaalt hoe de actuator moet worden aangestuurd aan de hand van de sensorgegevens en het programma. Voorbeeld: op het moment dat het mengsel van een benzinemotor te arm is, meet de lambdasonde (sensor) een overschot aan zuurstof. De ECU stuurt de injector (actuator) langer aan, totdat het signaal van de lambdasonde zijn gewenste waarde heeft bereikt. De ECU heeft daarmee een regelende functie. Zie ook de pagina: procesregeling.
Aansturing van de actuatoren:
De ECU stuurt een stroom door de actuator door een plus, of in de meeste gevallen, de massa in te schakelen. De actuatoren vertalen elektronische signalen van de ECU naar fysieke bewegingen of acties. Actuatoren bevatten vaak een spoel of elektromotor waarmee een commando kan worden uitgevoerd. Ook vinden we actuatoren als elektromotor (stappenmotor), als verwarmingselement of als verlichting.
Actuatoren met een spoel:
- Actief koolfilterklep
- Bobine
- Drukregelaar common-rail
- Dynamorotor
- Injector
- Magneetkoppeling aircocompressor
- Nokkenasversteller
- PWM-geregelde brandstofopvoerpomp
- Relais
- Wastegate of VGT-versteller
Voorbeeld: de afbeelding hiernaast toont een relaisschakeling. De ECU schakelt de stuurstroom van het relais in- of uit. Op het moment dat pin 85 door de ECU naar massa wordt geschakeld, gaat er stroom door de relaisspoel lopen en wordt hij magnetisch. Als gevolg van het magnetisch veld wordt het schakelaartje van de hoofdstroom dichtgetrokken.
Actuatoren met elektromotor:
- Deursloten
- Elektrische gasklep of stationairregelklep
- Elektrisch verstelbare stoelen en spiegels
- Kachelkleppen in kachelhuis automatische airco
- Koplampstelmotor
- Radiateurventilator
- Ruitenwissers
- Schuif- kanteldak
Voorbeeld: de afbeelding hiernaast toont het schema van de elektrische spiegelverstelling. Eén stelmotor is voor de verticale verstelling en de andere voor de horizontale. De polariteit bepaalt de draairichting van de elektromotoren, en daarmee naar welke kant het spiegelglas wordt gekanteld. De ECU bepaalt aan de ingangssignalen hoe de stelmotoren worden aangestuurd. Dit kan zijn: aan de hand van de schakelaar die de bestuurder bedient, de geheugenfunctie, of bij het bedienen van de achteruitversnelling.
Actuatoren als verwarmingselement:
- Achterruitverwarming
- Batterijpakketverarming
- Brandstoffilterverwarming
- Hulpverwarming voor interieurventilatie
- Spiegelglasverwarming
- Stoelverwarming
- Stuurwielverwarming
Voorbeeld: op het moment dat een actuator een verwarmende functie heeft, wordt de temperatuur begrenst door een PTC. In dit voorbeeld zien we een hulpverwarmingselement waarin gloeispiralen zorgen voor de opwarming van de binnenstromende interieurlucht. De ECU schakelt pulserende spanningen op één of meerdere gloeispiralen om het component zo snel mogelijk op temperatuur te krijgen, en met een gereduceerde stroomsterkte op de gewenste temperatuur te houden.
Actuator voor verlichtingsfuncties:
- Dasboard(controle)lampjes
- Verlichting in koplamp en achterlichtunits
Voorbeeld: om het vermogen van verlichting te beperken, of om een lamp meerdere functies te geven, worden gloeilampen, maar ook LED’s, door de ECU aangestuurd. In de afbeelding hiernaast zien we een lampje dat door een duty-cycle wordt aangestuurd. De pulsbreedte bepaalt hoe fel de lamp gaat branden. De lamp kan nu zowel fungeren als achterlicht (25) of als remlicht (90%).
Gerelateerde pagina: