Elektroniczny system sterowania (Honda Accord 3)

System sterowania

Aby paliwo dostarczane było do cylindrów silnika w odpowiednim czasie i w odpowiedniej ilości, układ sterowania tym procesem musi spełniać szereg odrębnych funkcji. Mózgiem tego układu jest elektroniczny moduł sterujący ECU (komputer pokładowy) oparty na 8-bitowym procesorze. Moduł składa się z procesora (jednostki przetwarzania danych), urządzenia pamięci i portów wejścia/wyjścia danych. Na podstawie podstawowych danych zapisanych w pamięci komputera oraz biorąc pod uwagę rzeczywiste sygnały pochodzące z różnych czujników, moduł oblicza prawidłową mieszankę paliwową, jakiej może potrzebować silnik.

Elektroniczny moduł sterujący (ECU)

Głównym, pierwszym zadaniem modułu jest kontrola procesu dostarczania paliwa do silnika. Utrzymanie dokładnego dopasowania dostarczanego paliwa do potrzeb silnika ogranicza do minimum poziom szkodliwych gazów w spalinach, zachowując przy tym maksymalną wydajność. ECU może sterować wtryskiwaczami paliwa jedynie poprzez zasilanie ich. Ponieważ ciśnienie paliwa we wtryskiwaczu utrzymuje się na stałym poziomie, a wielkość wtryskiwacza pozostaje niezmieniona, dokładna ilość paliwa dostarczanego do komory spalania jest kontrolowana przez czas trwania wtrysku i jego moment.



Moduł przechowuje w pamięci wartości standardowych czasów wtrysków dla różnych prędkości obrotowych silnika i ciśnień w kolektorze podciśnieniowym. Wartość czasu trwania wtrysku odczytana z pamięci jest dopracowywana na podstawie sygnałów pochodzących z różnych czujników. Inne funkcje systemu sterowania obejmują:

• Kontrola rozruchu silnika: Mieszankę paliwową należy zmieniać w zależności od różnych warunków pracy. Na przykład w momencie rozruchu mieszaninę należy wzbogacić. Dlatego też czas wtrysku odczytywany z pamięci komputera jest określony sygnałami o położeniu rozrusznika, prędkości obrotowej silnika i temperaturze płynu chłodzącego, co zapewnia dopływ dodatkowego paliwa w momencie uruchomienia silnika.
• Sterowanie pompą paliwa: Gdy prędkość obrotowa silnika spadnie poniżej określonej wartości granicznej, następuje przerwanie zasilania pompy paliwa, co powoduje zatrzymanie wtrysku paliwa z wtryskiwaczy.
• Funkcja odcięcia paliwa: Podczas jazdy podczas hamowania, przy prawie całkowicie zamkniętej przepustnicy oraz przy obrotach silnika przekraczających 900 obr/min następuje przerwanie zasilania wtryskiwaczy, co zwiększa wydajność silnika. Funkcja odcięcia paliwa włącza się także, gdy prędkość obrotowa silnika przekroczy maksymalną bezpieczną wartość (czerwona linia). Dzieje się tak niezależnie od położenia przepustnicy.
• System bezpieczeństwa: Specjalny system utrzymania nieprzerwanej pracy monitoruje wszystkie czujniki i poprawność pracy urządzenia ECU. Zapewnia bezpieczne poruszanie się nawet w przypadku awarii kilku czujników jednocześnie lub nieprawidłowego działania ECU. W przypadku awarii samego ECU wszystkie sygnały sterujące zostają zastąpione stałym zestawem, dzięki czemu samochód może bezpiecznie wjechać na parking. Włączenie tej funkcji znacznie pogarsza właściwości jezdne pojazdu.

Czujnik kąta skrętu

Rozdzielacz zapłonu i jego czujniki zaprojektowano konstrukcyjnie jako pojedynczy moduł, aby zmniejszyć rozmiar i wagę. Składa się z dwóch wirników - BMT (TDC) i CYL (CSD - oraz dwóch czujników dla każdego z nich. Wirniki są połączone z wałkiem rozrządu i obracają się wraz z nim jako jeden zespół. Czujnik CYL mierzy położenie cylindra nr 1 jako w punkcie początkowym sekwencji, a czujnik GMP określa moment zapłonu każdego cylindra. Na podstawie odczytów czujnika GMP mierzona jest także prędkość obrotowa silnika, na podstawie której określany jest początkowy czas wtrysku paliwa. wtrysk jest dobierany do konkretnych warunków jazdy.

Czujnik ciśnienia w kolektorze (MAP sensor)

Czujnik przetwarza zmierzone ciśnienie powietrza w kolektorze na sygnał napięcia elektrycznego, który jest wysyłany do ECU. Dane te, wraz z danymi czujnika kąta zapłonu, służą do odczytania początkowego czasu trwania wtrysku paliwa z pamięci ECU.

Czujnik ciśnienia atmosferycznego (czujnik PA)

Podobnie jak czujnik MAP, czujnik ten przetwarza zmierzone ciśnienie barometryczne na sygnał napięciowy wysyłany do ECU. Sygnał ten służy do wyjaśnienia początkowego czasu trwania wtrysku za pomocą obwodu kompensującego zmiany ciśnienia atmosferycznego.

Czujnik temperatury płynu chłodzącego (czujnik TW)

Czujnik ten mierzy wahania temperatury płynu chłodzącego za pomocą czujnika temperatury (termistora). Sygnał z tego czujnika jest wykorzystywany przez ECU do regulacji początkowego czasu trwania wtrysku. Rezystancja termistora zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury płynu chłodzącego.

Czujnik temperatury powietrza nawiewanego (czujnik TA)

Czujnik ten jest jednocześnie termistorem umieszczonym w kolektorze dolotowym powietrza. Działa podobnie do czujnika temperatury cieczy, ale ma mniejszą pojemność cieplną, co zapewnia szybszą reakcję. Dane z tego czujnika są również wykorzystywane do regulacji czasu wtrysku w celu kompensacji zmian warunków jazdy.

Czujnik kąta przepustnicy

Czujnik ten jest zasadniczo rezystorem zmiennym. Działa to w następujący sposób. Wał wirnika jest połączony z osią przepustnicy. Dlatego też, gdy przepustnica się porusza, rezystancja tego połączenia zmienia się, powodując zmianę napięcia sygnału wyjściowego wysyłanego do ECU.

Czujnik tlenu

Sonda lambda mierząc zawartość tlenu w spalinach utrzymuje odpowiedni skład mieszanki paliwowo-powietrznej. Podczas pracy ECU odbiera sygnały z tego czujnika i odpowiednio zmienia czas wtrysku paliwa. Sonda lambda znajduje się w kolektorze wydechowym lub w rurze wydechowej przed katalizatorem.

Czujnik wykonany jest w formie szkła cyrkonowego. Wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia szkła pokryta jest warstwą platyny, tworząc platynowe elektrody. Wewnętrzna powierzchnia szkła otwiera się na atmosferę zewnętrzną, a zewnętrzna powierzchnia jest nadmuchana przez przepływ gazów spalinowych.

Gdy występuje różnica w zawartości tlenu na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni czujnika, na elektrodach platynowych indukowane jest napięcie. Zasada działania tego urządzenia polega na tym, że gdy elektroda zostanie nagrzana powyżej określonej temperatury, indukowane napięcie ma tendencję do gwałtownych zmian w przypadku przekroczenia proporcji stechiometrycznej w mieszance paliwowo-powietrznej.

Czujnik regulacji mieszanki biegu jałowego (czujnik IMA)

Czujnik ten znajduje się w skrzynce sterującej i jego zadaniem jest utrzymanie prawidłowego składu mieszanki na biegu jałowym. Czujnik ten nie wymaga regulacji.

Przełącznik rozrusznika

Podczas uruchamiania silnika należy wzbogacić mieszankę paliwowo-powietrzną. Podczas pracy rozrusznika ECU otrzymuje sygnał o położeniu włącznika rozrusznika i zwiększa ilość wtryskiwanego paliwa w zależności od temperatury silnika. Po wyłączeniu rozrusznika ilość wtryskiwanego paliwa stopniowo maleje.