Unitatea de comandă a motorului

ECU al unui Volkswagen Golf III TDI, la care a fost îndepărtat capacul de protecție

Unitatea de control a motorului (de la unitatea de comandă a motorului) menționează, de asemenea , modulul de control al motorului (ECM) și unitatea / modulul de control al grupului de propulsie (PCU, PCM), deși este denumită în mod obișnuit ca unitate de control electronică necorespunzătoare , este un dispozitiv pentru electronic-digital gestionarea formării amestecului și arderii acestuia, pentru izolarea emisiilor poluante de la un motor cu ardere internă .

Cele mai simple ECU controlează doar cantitatea de combustibil injectată în fiecare cilindru pe ciclu: cele mai avansate, pe de altă parte, prezente în majoritatea mașinilor moderne, controlează, de asemenea, timpul de injecție , sincronizarea variabilă a camei , sincronizarea. periferice ale sistemului de control.

Senzori

Sonda Lambda

Pentru a funcționa acest sistem este nevoie de senzori pentru:

Temperatura motorului
Viteza vehiculului
Presiune atmosferică
Fază, verifică sincronizarea distribuției și a pistonului
Presiunea aerului în conductele de admisie
Căderea sau răsturnarea (pentru oprirea motorului și a sistemului de alimentare cu combustibil)
Temperatura aerului de admisie
Deschiderea supapelor primare sau a controlului gazului; în primul caz se utilizează două supape fluture în conducta de admisie, dintre care una este controlată electronic și reglează accelerația, în al doilea în general se folosește doar supapa controlată electronic
Rotațiile motorului
Sonda Lambda
Senzor de detonare

Controlul puterii

Majoritatea vehiculelor de pe piață astăzi sunt echipate cu un sistem de injecție a combustibilului și nu mai există o conexiune mecanică între pedala de accelerație și admisia amestecului în motor. Pedala de accelerație este un senzor de poziție simplu (ca un mouse) care furnizează informații ECU-ului, care, prin procesarea acestei valori și a tuturor datelor de intrare disponibile, va emite comenzi către actuatorii conectați la acesta, în principal injectoarele.

În funcție de tipul de motor pe care trebuie să îl controleze, ECU determină cât de mult combustibil va fi injectat pentru a forma un amestec capabil să ardă complet. Deoarece obținerea unei combustii perfecte este aproape imposibilă, unitatea de control, exploatând valorile concentrației de oxigen din fluxul de gaze de eșapament furnizate de doi senzori speciali amplasați în amonte și în aval de catalizator, încearcă să corecteze „în mod constant” amestecul pentru a minimiza formarea poluanților și consumul de combustibil.

Funcționarea corectă a catalizatorului se obține atunci când raportul $\lambda ={({A \over F}) \over ({A \over F})_{s}}$ ${\ displaystyle \ lambda = {({A \ over F}) \ over ({A \ over F}) _ {s}}}$ ${\ displaystyle \ lambda = {({A \ over F}) \ over ({A \ over F}) _ {s}}}$ (raportul real aer / combustibil peste raportul stoichiometric) este egal cu 1, adică atunci când raportul aer / combustibil este egal cu raportul stoichiometric.

Cu toate acestea, există situații în care unitatea de comandă „unge” în mod deliberat amestecul, cum ar fi atunci când motorul este rece, acționând astfel ca un demaror și în accelerație și când este necesară o putere maximă.

Sisteme MAF

Sistemele de debit masic de aer sunt echipate cu un debitmetru, cunoscut și sub denumirea de debit masic de aer , cu sârmă fierbinte, care măsoară fluxul de aer din colector în orice moment. Pentru a obține debitul de aer pe cilindru, ECU împarte valoarea măsurată la numărul de cilindri.

Acest sistem prezintă unele probleme, deoarece debitmetrul de masă al firului fierbinte este un senzor foarte delicat, care nu este capabil să distingă direcția fluxului și, prin urmare, confundă fluxurile de aer intrate și ieșite.

Sisteme α - n

Sistemele cu viteză alfa se bazează pe unghiul de deschidere a clapetei de accelerație și numărul de rotații ale arborelui cotit, prin utilizarea unui „TPS (senzor de poziție a clapetei de accelerație)”.
Se presupune că masa de aer este egală cu valorile mapate în unitatea de comandă, care corespund celor măsurate în timpul testului pe bancă, cu o temperatură egală cu 20 ° C și o presiune p = 760 mmHg.

Senzorii α și n sunt ieftini și sunt deja prezenți în aproape toate mașinile moderne, totuși acest sistem are dezavantajul serios de a fi insensibil la schimbările de mediu atât în presiune, cât și în temperatură.

Sisteme s - d

Sistemele cu densitate de viteză au doi senzori în colector: unul pentru temperatură și unul pentru presiune. Combinând aceste date cu viteza de rotație a arborelui cotit și datele de eficiență volumetrică stocate în memoria ECU, masa de admisie poate fi obținută din formula:

$m_{aasp}=\eta _{volumetricorelativo}\cdot V_{c}\cdot \rho _{c}$ ${\ displaystyle m_ {aasp} = \ eta _ {relativ volumetric} \ cdot V_ {c} \ cdot \ rho _ {c}}$ ${\ displaystyle m_ {aasp} = \ eta _ {relativ volumetric} \ cdot V_ {c} \ cdot \ rho _ {c}}$

Acest sistem are avantajul de a urmări comportamentul real al motorului și de a fi compatibil cu sistemul de recirculare a gazelor de eșapament (EGR) care variază temperatura și presiunea în interiorul galeriei. Un dezavantaj al acestui sistem este că nu ia în considerare îmbătrânirea sau orice modificări ale echipamentului pe care se face măsurarea. O schimbare a geometriei colectorului, datorită, de exemplu, depunerilor generate în anii de utilizare intensă, duce de fapt la o eroare în calculul masei de aer admisă, care se bazează pe geometrii și puncte de operare calibrate la începutul viața vehiculului. Prin urmare, orice modificare a sistemelor de admisie a aerului va necesita o actualizare a acestui sistem în unitatea de comandă. [1]

Sisteme cu sondă $\lambda$ ${\ displaystyle \ lambda}$ $\ lambda$

Pentru vehiculele echipate cu o sondă $\lambda$ ${\ displaystyle \ lambda}$ $\ lambda$ , ECU primește un semnal de tip on / off la intrare, care raportează alternativ că amestecul este prea gras sau prea slab și nu are niciodată un semnal „ok”. În consecință, ECU este echipat cu o memorie capabilă să identifice o „fereastră” de funcționare în care nu este necesar să se facă corecții cu privire la valorile mapate.

Datorită caracteristicilor materialelor ceramice din care este fabricată sonda $\lambda$ ${\ displaystyle \ lambda}$ $\ lambda$ , acesta din urmă nu poate funcționa până când temperatura nu atinge 300 ° C. Din acest motiv, semnalul senzorului trebuie ignorat de către unitatea de comandă atunci când motorul este rece până când sunt atinse condițiile de funcționare. Catalizatorul funcționează corect numai pentru amestecurile cu $\lambda$ ${\ displaystyle \ lambda}$ $\ lambda$ foarte aproape de cele stoichiometrice și fără funcționarea corectă a sondei $\lambda$ ${\ displaystyle \ lambda}$ $\ lambda$ (când motorul este fierbinte) catalizatorul este aproape inutil. Aceeași problemă apare atunci când gazele de eșapament ating temperaturi prea ridicate.

Controlul aprinderii

La motoarele cu aprindere pozitivă, amestecul trebuie aprins printr-o scânteie din bujia. Unitatea de comandă a motorului are sarcina de a da această comandă alegând cel mai bun moment pentru a avea întotdeauna o combustie optimă, având deci o ardere completă a amestecului și reducând cantitatea de gaze nocive.

Același subiect în detaliu: Aprindere .

Controlul distribuției

La motoarele echipate cu robinete, acestea pot fi echipate cu sisteme pentru a putea varia timpul de distribuție ca la sistemele caracterizate de arborele cu came, în timp ce în sistemele fără camă , unitatea de control trebuie să determine și funcționarea normală.

Același subiect în detaliu: Distribuție (mecanică) .