Riadiaci systém
Na zabezpečenie dodávky paliva do valcov motora v správnom čase a v správnom množstve musí byť riadiaci systém tohto procesu schopný vykonávať množstvo samostatných funkcií. Mozgom tohto systému je elektronický riadiaci modul ECU (palubný počítač) založený na 8-bitovom procesore. Modul pozostáva z CPU (jednotka na spracovanie údajov), pamäťové zariadenia a dátové vstupné/výstupné porty. Na základe základných údajov uložených v pamäti počítača a s prihliadnutím na reálne signály prichádzajúce z rôznych snímačov modul vypočíta správnu zmes paliva, ktorú môže motor vyžadovať.
Elektronický riadiaci modul (ECU)
Hlavnou, prvou úlohou modulu je riadiť proces dodávky paliva do motora. Dodržiavanie presnej zhody dodávaného paliva s potrebami motora znižuje hladinu škodlivých plynov vo výfukových plynoch na minimum a udržuje účinnosť na maxime. ECU môže ovládať vstrekovače paliva iba ich napájaním. Keďže tlak paliva vo vstrekovači je udržiavaný konštantný a veľkosť vstrekovača je nezmenená, presné množstvo paliva dodávaného do spaľovacej komory je riadené trvaním vstreku a jeho načasovaním.
Modul ukladá do pamäte hodnoty štandardných časov vstrekovania pre rôzne otáčky motora a tlaky vo vákuovom potrubí. Hodnota trvania vstreku načítaná z pamäte je určená signálmi z rôznych snímačov. Medzi ďalšie funkcie riadiaceho systému patria:
- Riadenie štartovania motora: Palivová zmes sa musí meniť podľa rôznych prevádzkových režimov. Napríklad v čase spustenia by mala byť zmes obohatená. Preto je trvanie vstreku načítané z pamäte počítača špecifikované signálmi o polohe štartéra, otáčkach motora, teplote chladiacej kvapaliny, čo zabezpečuje prísun ďalšieho paliva v čase štartovania motora.
- Ovládanie palivového čerpadla: Keď otáčky motora klesnú pod určitú hranicu, preruší sa napájanie palivového čerpadla, čím sa zastaví vstrekovanie paliva zo vstrekovačov.
- Funkcia odpojenia paliva: Počas brzdenia, takmer na plný plyn a keď otáčky motora prekročia 900 ot./min., dochádza k prerušeniu dodávky energie do vstrekovačov, čo zvyšuje účinnosť motora. Funkcia prerušenia dodávky paliva sa aktivuje aj vtedy, keď otáčky motora prekročia maximálnu bezpečnú hodnotu (červená čiara). K tomu dochádza bez ohľadu na polohu škrtiacej klapky.
- Bezpečnostný systém: Vyhradený systém nepretržitej prevádzky monitoruje všetky senzory a správnu činnosť ECU. Zabezpečuje bezpečnú jazdu, aj keď zlyhá niekoľko snímačov súčasne alebo zlyhá ECU. V prípade poruchy samotnej ECU sú všetky riadiace signály nahradené pevnou sadou, aby sa auto bezpečne dostalo na parkovisko. Keď je táto funkcia povolená, jazdný výkon stroja sa výrazne zníži.
Snímač uhla kľuky
Rozdeľovač zapaľovania a jeho snímače sú konštrukčne riešené ako jeden modul, aby sa zmenšila veľkosť a hmotnosť. Skladá sa z dvoch rotorov - BMT (TDC) a CIL (SUd - a dva snímače pre každý z nich. Rotory sú spojené s vačkovým hriadeľom a otáčajú sa s ním ako jeden celok. Snímač CYL meria polohu valca č. 1 ako počiatočný bod sekvencie a snímač TDC určuje časovanie zapaľovania každého valca. Snímač TDC meria aj otáčky motora, ktoré určujú trvanie počiatočného vstreku paliva. Potom je trvanie vstreku špecifikované pre konkrétne jazdné podmienky.
Snímač tlaku v potrubí (senzor MAP)
Snímač prevádza nameraný tlak vzduchu v potrubí na signál elektrického napätia, ktorý sa posiela do ECU. Tieto údaje spolu s údajmi snímača uhla zapaľovania sa používajú na čítanie pôvodného trvania vstreku paliva z pamäte ECU.
Senzor atmosférického tlaku (RA senzor)
Podobne ako senzor MAP, aj tento senzor prevádza nameraný barometrický tlak na napäťový signál, ktorý sa posiela do ECU. Tento signál sa používa na nastavenie počiatočného trvania vstrekovania pomocou obvodu kompenzácie rozdielu atmosférického tlaku.
Snímač teploty chladiacej kvapaliny (TW snímač)
Tento snímač meria kolísanie teploty chladiacej kvapaliny pomocou teplotného snímača (ter-mistor). Signál z tohto snímača používa ECU na spresnenie pôvodného trvania vstreku. Odpor termistora klesá so zvyšujúcou sa teplotou chladiacej kvapaliny.
Snímač teploty nasávaného vzduchu (TA senzor)
Tento snímač je tiež termistor umiestnený v sacom potrubí. Funguje ako snímač teploty kvapaliny, ale s menšou tepelnou kapacitou pre rýchlejšiu odozvu. Údaje z tohto snímača sa používajú aj na spresnenie trvania vstrekovania, aby sa kompenzovali zmeny jazdných podmienok.
Snímač uhla škrtiacej klapky
Tento snímač je v podstate premenlivý odpor. Funguje to nasledovne. Hriadeľ rotora je spojený s osou škrtiacej klapky. Preto sa pohybom škrtiacej klapky mení odpor tohto spojenia, čo spôsobuje zmenu napäťového výstupného signálu posielaného do ECU.
Senzor kyslíka
Kyslíkový senzor meraním obsahu kyslíka vo výfukových plynoch udržiava pomer zmesi vzduchu a paliva. Počas prevádzky ECU prijíma signály z tohto snímača a podľa toho mení trvanie vstrekovania paliva. Kyslíkový senzor je umiestnený vo výfukovom potrubí alebo vo výfukovom potrubí pred katalyzátorom.
Senzor je vyrobený vo forme zirkónového skla. Vnútorný a vonkajší povrch skla je potiahnutý vrstvou platiny, ktorá tvorí platinové elektródy. Vnútorný povrch skla sa otvára do vonkajšej atmosféry a vonkajší povrch je fúkaný prúdom výfukových plynov.
Keď je rozdiel v obsahu kyslíka medzi vnútornou a vonkajšou stranou senzora, cez platinové elektródy sa indukuje napätie. Princíp činnosti tohto zariadenia spočíva v tom, že pri zahriatí elektródy nad určitú teplotu má indukované napätie tendenciu sa prudko meniť, ak sa prekročí stechiometrický podiel v zmesi vzduch-palivo.
Senzor nastavenia zmesi pri voľnobehu (snímač IMA)
Tento snímač je umiestnený v ovládacej skrinke a jeho účelom je udržiavať správny pomer zmesi pri voľnobehu. Tento snímač nie je potrebné nastavovať.
Štartovací spínač
Pri štartovaní motora musí byť zmes vzduchu a paliva bohatá. Počas činnosti štartéra prijíma ECU polohu spínača štartéra a zvyšuje množstvo vstrekovaného paliva podľa teploty motora. Po vypnutí štartéra sa množstvo vstrekovaného paliva postupne znižuje.