کنترل الکترونیکی با ECU

واحد ECU دارای دو کارکرد عمده شامل کنترل زمان بندی یا تایمینگ و کنترل حجم تزریق سوخت می باشد، سیستم کنترل زمانبندی تزریق یا تایمینگ و زمان تزریق سوخت انژکتور به داخل سیلندر را تعیین میکند که توسط سیگنال اولیه جرقه تعیین می شود سیستم کنترل حجم تزریق مقدار سوختی را که باید به داخل سیلندرها تزریق شود تعیین می کند و بر اساس موارد زیر مشخص می گردد:

1- سیگنال تزریق پایه که با سیگنال دور موتور و سیگنال حجم هوای مکش مشخص می شود.

2- سیگنالهای تصحیح حجم تزریق

علاوه بر این مدار تقویت کننده برای عملکرد انژکتورها باید در نظر گرفته شود.

کنترل زمان بندی تزریق

تزریق سوخت به هر سیلندر به ازای هر سیکل کارکرد موتور دو مرتبه اتفاق می افتد بدین ترتیب که به ازای هر دور میل لنگ یک تزریق انجام می گیرد تزریق به گونه ای زمان بندی می گردد که با جرقه هماهنگی داشته باشد در موتور چهار سیلندر برای هر دو مرتبه جرقه زدن یک تزریق انجام می گیرد و در موتور شش سیلندر برای هر سه سیگنال جرقه یک عمل تزریق انجام می شود.

به علاوه سیگنال اولیه جرقه برای تعیین زمان بندی تزریق مورد استفاده قرار می گیرد واحد ECU سیگنال اولیه جرقه را مشخص نموده و سپس یک پالس خروجی ایجاد می کند در مورد موتور چهار سیلندر برای هر دو سیگنال جرقه یک سیگنال تزریق و در موتور شش سیلندر برای هر سه سیگنال جرقه یک سیگنال تزریق ایجاد می گردد.

کنترل حجم تزریق

واحد ECU یک سیگنال از دور موتور را با استفاده از سیگنال اولیه جرقه از ترمینال اولیه کوئل جرقه تولید می کند بر اساس این سیگنال و سیگنالهای VC و VS از فلومتر جریان هوا یا همان سیگنال حجم هوای مکش    واحد ECU سیگنال تزریق پایه را تولید می کند سپس با استفاده از مدارهای مختلف برای تصحیح تزریق سیگنال تزریق پایه در واحد ECU بر اساس سیگنالهای وارده از هر سنسور اصلاح شده وحجم تزریق برای عملکرد انژکتورها تقویت می شود.

حجم تزریق پایه

این حجم توسط حجم هوای مکش و دور موتور تعیین می شود در صورتی که دور موتور ثابت باشد حجم تزریق پایه با افزایش حجم هوای مکش افزایش می یابد به عبارت دیگر در صورتی که حجم هوای مکش ثابت باشد حجم تزریق پایه با کاهش دور موتور افزایش می یابد.

ولتاژ یا سیگنال اعمال شده به طرف واحد ECU شامل موارد زیر می باشد
از فلومتر هوا : حجم هوای مکش را مشخص می کند
از کویل جرقه : دور موتور را مشخص میکند

نکته مهم :

هنگامی که ولتاژ ترمینال منفی کویل جرقه تا بیش از 150ولت افزایش یابد واحد ECU سیگنال اولیه جرقه را مشخص می کند وان را به سیگنال دور موتور تبدیل می کند این سیگنال دور موتور نه تنها واحد ECU را از مقدار دور موتور مطلع می کند بلکه زمان بندی تزریق سوخت را مشخص می کند حداقل دوره زمانی تزریق به عنوان سیگنال تزریق پایه برای اطمینان از پایین نیامدن زمان فوق از حداقل زمان تنظیم شده در نظر گرفته می شود حداکثر دوره زمانی تزریق برای جلوگیری از تزریق سوخت کنترل نشده به هنگام بد کار کردن موتور باید در نظر گرفته شود

تصحیحات تزریق

1- غنی سازی در حین استارت و بعد از استارت موتور

مکانیسم غنی سازی حجم تزریق را بر اساس دمای اب رادیاتور و برای بهبود استارت شدن موتور و پایداری عملکرد موتور در دوره زمانی معین بعد از استارت شدن موتور افزایش میدهد حجم تزریق بتدریج تا حجم تزریق پایه کاهش می یابد
ولتاژ یا سیگنال به طرف ECU
از ترمینال سویچ جرقه : چرخش میل لنگ موتور را مشخص می کند
از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادیاتور را مشخص می کند

2- غنی سازی طی گرم شدن موتور

برا بهبود قابلیت رانندگی در حالت سرد بودن موتور که دمای اب رادیاتور پایین تر از 60 درجه می باشد حجم تزریق بر اساس سیگنال ورودی از سنسور دمای اب افزایش می یابد به علاوه برای کاهش مصرف سوخت در طی گرم شدن موتور و در صورتی ک نقاط کنتاکت دور هرزگرد در سنسور موقعیت دریچه گاز بسته باشند که دریچه گاز کاملا بسته باشد نسبت غنی سازی کاهش می یابد
ولتاژ سیگنال به طرف ECU
از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادیاتور مشخص می گردد

3- تصحیح درجه حرارت هوای مکش

مطابق موارد توضیح داده شده در قسمت سنسور دمای هوای مکش هنگام پایین رفتن دمای هوا هوا متراکم تر می شود هر چند تغییر در حجم هوا ایجاد نمیشود ولی هوا سنگین تر می باشد و در نتیجه نسبت سوخت و هوا افزایش می یابد و بلعکس به هنگام بالا رفتن دمای هوا هوا منبسط شده و در حجم یکسان هوا از نظر وزنی سبک تر بوده و در نتیجه نسبت سوخت وهوا کاهش می یابد
واحد ECU این تغییرات در نسبت سوخت وهوا را توسط سیگنالهای وارده از سنسور درجه حرارت هوای مکش اصلاح می کند
با توجه به اینکه درجه حرارت 20 درجه به عنوان مقدار استاندارد در نظر گرفته شده است در صورتی که درجه حرارت هوای مکش پایین تر از این مقدار باشد حجم تزریق افزایش می یابد و در صورت افزایش درجه حرارت تا بیش از این مقدار حجم تزریق کاهش می یابد

4- غنی سازی و شتاب گیری طی گرم شدن موتور

برای بهبود قابلیت رانندگی و به هنگام سرد بودن موتور در طی گرم شدن موتور سیستم غنی سازی در حین شتاب گیری در نظر گرفته می شود هنگامی که نقطه کنتاکت IDL در دور هرزگرد در سنسور موقعیت دریچه گاز باز می شود غنی سازی انجام می گیرد شدت غنی سازی و دوره زمانی تزریق با توجه به درجه حرارت اب رادیاتور تغییر می کند هنگامی که درجه حرارت اب پایین می باشد افزایش غنی سازی و دوره زمانی بیشتر تزریق برای غنی سازی باید در نظر گرفته شود
ولتاژ یا سیگنالها به طرف واحد ECU
از سنسور موقعیت دریچه گاز : باز شدن دریچه گاز تا زاویه کمتر از 1.5 درجه از موقعیت بسته را مشخص می کند
از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادیاتور موتور را مشخص می کند

5 – غنی سازی دور قدرت

هنگامی که دریچه گاز از وضعیت بسته تا بیش از 50 تا 60 درجه باز می شود حجم تزریق افزایش می یابد نسبت غنی سازی تحت مقدار 1.13 یا 1.19 حجم تزریق پایه ثابت می ماند
سیگنال یا ولتاژ به طرف واحد ECU
ازسنسور موقعیت دریچه گاز PSW : در صورتی که دریچه گاز بیش از 50 تا 60 درجه از وضعیت بسته باز شود سیگنال اشکار می گردد

6- قطع سوخت

هنگامی که سرعت موتور بالاتر از سطح تعیین شده قرار می گیرد ونقطه کنتاکت دور هرزگرد در سنسور موقعیت دریچه گاز بسته است که در طی ترمز کردن خودرو می باشد تزریق سوخت برای فراهم نمودن الودگی کمتر و مصرف سوخت اقتصادی تر خاتمه می یابد هر چند در صورتی که درجه حرارت اب رادیاتور پایین باشد دور موتور در هنگام قطع سوخت جهت جلوگیری از پدیده وسانات دور و یا قدرت موتور افزایش می یابد
ولتاژ یا سیگنال به طرف واحد ECU
از کویل جرقه : دور موتور را مشخص میکند

از سنسور موقعیت دریچه گاز : میزان باز شدن دریچه گاز تا زاویه کمتر از 1.5 درجه از موقعیت بسته را مشخص می کند
از سنسور درجه حرارت اب: درجه حرارت اب رادیاتور را مشخص می کند

7- تصحیح ولتاژ

دوره زمانی واقعی تزریق و عدم تزریق

واحد ECU دوره زمانی تزریق سوخت را برای ایجاد مخلوط سوخت و هوای مورد نیاز موتور محاسبه نموده و به عنوان یک سیگنال تزریق به طرف انژکتورها می فرستد

دوره زمانی تصحیح ولتاژ
دوره زمانی تاخیر در عملکرد انژکتور بر اساس ولتاژ باتری تغییر می کند بدین ترتیب که در نگام بالا رقتن ولتاژ زمان فوق کوتاهتر و در صورت پایین بودن ولتاژ زمان ان بیشتر می گردد و در نتیجه تصحیح ان ضروری است دوره زمانی استاندارد تاخیر بر اساس ولتاژ 14 ولت می باشد و در صورت کاهش ولتاژ تا کمتر از 14 ولت سیگنال تزریق طولانی تر می شود
ولتاژ یا سیگنال به طرف واحد ECU
از باطری: ولتاژ باتری را مشخص می کند

8- غنی سازی در طی شتاب گیری

برای بهبود قابلیت رانندگی در طی شتاب گیری ناگهانی و به هنگام بسته بودن دریچه گاز سوخت فقط به ازای یک دوره زمانی از قبل تعیین شده یک بار تزریق می شود هر چند در صورت هم زمان شدن این زمان با زمان تزریق معمولی در هنگام باز بودن کنتاکت دور هرزگرد عمل غنی سازی انجام نمی گیرد

9- تصحیح باز خورد نسبت سوخت و هوا (در بعضی مدلها)

واحد ECU دوره زمانی تزریق را بر اساس سیگنالهای وارده از سنسور اکسیژن و برای حفظ نسبت سوخت وهوا در مانه نزدیک به نسبت سوخت و هوای تئوریکی اصلاح می کند که این عملیات به نام عملیات مدار بسته نامیده می شود و برای جلوگیری از گرم شدن زیاد کاتالیست و اطمینان از عملکرد خوب موتور عملیات بازخورد نسبت سوخت وهوا تحت شرایط زیر نباید انجام گیرد که این عملیات به نام عملیات مدا باز خوانده می شود

– طی استارت شدن موتور
– طی غنی سازی بعد از اتارت شدن موتور
– طی غنی سازی سیکل قدرت
– هنگام پایین بودن دما تا پایین تر از سطح قبل تعیین شده
– هنگام قطع سوخت

واحد ECU ولتاژ سیگنالهای فرستاده شده از سنسور اکسیژن را با ولتاژ از قبل تعیین شده مقایسه می کند در صورتی که ولتاژ یک سیگنال بیشتر از این ولتاژ باشد واحد کنترل تشخیص میدهد که نسبت سوخت وهوا غنی تر از نسبت سوخت و هوای تئوریکی می باشد و با شدت ثابت مقدار سوخت تزریق شده را کاهش میدهد در صورتی که ولتاژ سیگنال کمتر از مقدار مشخص شده باشد واحد ECU تشخیص میدهد که نسبت سوخت وهوا رقیق تر از نسبت سوخت و هوای تئوریکی می باشد و مقدار سوخت تزریق شده را افزایش میدهد