عملکرد ECU
در زمان استارت موتور:
زمانی که سویچ در وضعیت استارت قرار می گیرد ، ECU ولتاژی از طریق ترمینال STA خود دریافت کرده و بر اساس دمای مایع خنک کننده ، طول نبض پایه را تعریف می کند .سپس بر اساس سیگنالهای دریافتی از سنسور دمای هوای ورودی منیفولد ، طول نبض را تنظیم می کند.
وقتی ECU سیگنال NE را از سنسور مکان میل لنگ دریافت می کند ، همه انژکتورها همزمان روشن می شوند . این عمل ، وجود مقدار کافی سوخت برای استارت زدن را تضمین می کند .
در درجه دمای زیر صفر ، طول نبض بشدت افزایش پیدا می کند تا بر مشکل تبخیر نا مناسب سوخت فائق آید .
مقدار سوخت تزریق شده بعد از استارت با توجه به:
دور موتور، دمای مایع سیستم خنک کننده، و همچنین دما و فشا رهوای ورودی تنظیم می شود. در عین حال مقدار هوای اضافی توسط موتور پله‌ای در دور آرام و با توجه به پارامترهای عملکردی موتور تعیین می گردد. پس از استارت زدن و روشن شدن موتور، دور آرام با توجه به دمای مایع خنک کننده موتور تعیین می‌گردد.
پس از استارت ، ECU مقداری سوخت اضافی برای مدت زمان مشخصی به موتور تزریق می کند تا عملکرد موتور را ثبات بخشد . این سوخت اضافی ، زمان استارت بیشترین مقدار را دارد و با گذشت زمان و گرم شدن موتور ، بتدریج کاهش می یابد . مقدار این سوخت اضافی رابطه عکس با دمای خنک کننده موتور دارد و زمانی که این دما به حدود 80-50 درجه سانتیگراد رسید ،سوخت اضافی قطع می شود .
تصحیحات بر اساس اطلاعات دریافتی از سنسور دمای هوای ورودی :
با افزایش دمای هوا ، چگالی هوای ورودی کاهش می یابد . ECU بر اساس اطلاعات دریافتی از سنسور دمای هوای ورودی ، با تغییر در مدت زمان پاشش ، این تغییرات چگالی را جبران می کند. ECU طوری برنامه ریزی شده است که در دمای 20 درجه سانتیگراد تغییری اعمال نمی کند. زیر 20 درجه طول نبض را افزایش و بالای 20 درجه سانتیگراد ، طول نبض را کاهش می دهد . ( با افزایش طول نبض انژکتور، مقدار پاشش سوخت افزایش می یابد و بالعکس ) .
عملکرد در دورهای مختلف:در زمان تغییرات لحظه ای موتور (شتابگیری یا کاهش سرعت) مدت زمان تزریق سوخت توسط انژکتورها براساس تغییر در مقادیر پارامترهای زیر تعیین می‌شود:
– دور موتور (بوسیله سنسور دور موتور)
– وضعیت دریچه گاز (بوسیله سنسور موقعیت زاویه ای دریچه گاز)
– فشار هوای ورودی (بوسیله سنسور فشار هوای مانیفولد ورودی)
– دمای مایع خنک کننده (بوسیله سنسور دمای مایع خنک کننده موتور)
کنترل حجم پاشش سوخت :
مقدار سوخت پاشیده شده بستگی به فشار داخل سیستم سوخت رسانی و مدت زمان عملکرد انژکتور دارد . فشار داخل سیستم سوخت رسانی بوسیله رگلاتور فشار کنترل می شود و کنترل مدت زمان عملکرد انژکتورها بر عهده ECU است . مدت زمان عملکرد انژکتورها که گاهی طول نبض هم نامیده شده است ، با واحد میلی ثانیه ( ms ) اندازه گیری می شود .
استارت زدن موتور سرد معمولا نیاز به بیشترین طول نبض دارد . طول نبض اصولا تابعی است از بار موتور و دمای مایع خنک کننده . هر چقدر بار موتور بیشتر بوده و دریچه گاز بیشتر باز باشد ، طول نبض افزایش می یابد .
ECU طول نبض را بر پایه سیگنالهای دریافتی از سنسورها ، شرایط موتور و برنامه های خودش تنظیم می کند.
غنی سازی هنگام افزایش بار موتور :
وقتی ECU تشخیص دهد که بار موتور افزایش یافته ، طول نبض را افزایش می دهد . مقدار سوخت اضافه شده بستگی دارد به اطلاعات رسیده از MAP یا MAF سنسور ، سنسور موقعیت دریچه گاز و سنسور دور موتور .
هنگامی که بار موتور ( و دمای هوای ورودی ) افزایش پیدا می کند ، طول نبض افزایش می یابد . و هنگامی که دور موتور زیاد می شود ، فرکانس پاشش هم به همان نسبت افزایش می یابد .
تنظیمات هنگام شتاب گیری : هنگام شتاب گیری ، ECU طول نبض را افزایش می دهد و سوخت را غنی می کند تا از ریپ زدن و تعلل موتور جلوگیری شود . این افزایش طول نبض ، به مقدار تغییر وضعیت دریچه گاز و بار موتور بستگی دارد . هر چقدر دریچه گاز بیشتر باز شود و بار موتور بیشتر باشد ، افزایش طول نبض بیشتر خواهد بود .
قطع پاشش سوخت انژکتورها:
1- زمانی که راننده پای خود را روی پدال گاز بر می دارد و دریچه گاز کاملا بسته است و موتور در حال کاهش سرعت است (یا سرازیری ها) ، لزومی به پاشش سوخت نیست . در این حالت ، ECU برای کاهش مصرف سوخت و نیز کاهش آلودگی ، انژکتورها را تحت شرایط خاصی باز نمی کند و پس از مدتی و رسیدن به دور موتور مشخصی (کمتر از ۱۵۰۰rpm) ، پاشش از سر گرفته می شود .
سرعتهایی که در آنها سوخت قطع و دوباره وصل می شود متغییراند و بستگی به دمای مایع خنک کننده ، سیگنال STA و وضعیت کلاچ A/C دارند. ضرورتا وقتی بار موتور زیاد باشد ، ECU پاشش دوباره سوخت را زودتر شروع می کند.
بعضی از خودرو ها هنگامی که دریچه گاز کاملا بسته و اتومبیل در حال کاهش سرعت باشد ، سوخت قطع شده و در این حال اکسیژن زیادی به کاتالیست وارد می شود . برای جلوگیری از این عمل ، در برخی از موتور ها سیستمی بکار گرفته شده که هنگام کاهش شدید سرعت ، مقدار کمی سوخت بوسیله انژکتورها پاشیده شده و سوخت رسانی بکل قطع نمی شود .
2-قطع سوخت به هنگام افزایش بیش از حد دور موتور :
برای جلوگیری از آسیب رسیدن به موتور و جلو گیری از ریسک یاتاقان زدن موتور و یا عدم رسیدن روغن کافی به موتور یک برنامه محدود کننده دور موتور داخل ECU برنامه ریزی شده تا هنگامی که دور موتور از یک حد مشخص فراتر رفت (6000rpm)، برق انژکتورها را قطع کرده تا پاشش سوخت متوقف و دور موتور کاهش یابد . به محض اینکه دور موتور از حد تعیین شده پایینتر آمد ، انژکتورها پاشش سوخت را از سر می گیرند . بطور معمول آستانه فعال شدن این برنامه، بالاتر از خط قرمز مشخص شده بر روی دورسنج موتور است. (ویژگی Cut Off)
3-قطع سوخت هنگام افزایش بیش از حد سرعت اتومبیل :
این سیستم بر روی برخی از اتومبیلها قرار داده شده و عملکرد آن درست مانند سیستم محدود کننده دور موتور است با این تفاوت که بجای دور موتور ، به سرعت اتومبیل حساس است و با خاموش کردن انژکتورها سرعت را محدود می کند .
تنظیمات بر اساس فشار اتمسفر(شرایط جغرافیایی متفاوت) :
هنگامی که فشار جو کاهش یابد ، ECU طول نبض را هم کاهش می دهد تا مقدار سوخت تزریق شده ، متناسب با مقدار هوای ورودی باشد .
تصحیح طول نبض بر اساس نوسانات ولتاژ باتری : ولتاژ باتری هم در تعیین طول نبض نقش دارد . زمانی که ولتاژ باتری پایین است ، انژکتورها آهسته تر عمل می کنند ( سوزن آهسته تر بالا می آید ) و طول نبض کاهش می یابد ECU باز هم طول نبض را بر اساس اطلاعات متنوع ورودی تصحیح می کند تا مقدار پاشش همیشه با شرایط مختلف متناسب باشد
ECU با در نظر گرفتن ولتاژ پایین سیستم ، مدت زمان پاشش را تنظیم می کند. اگر ولتاژ سیستم کم باشد ، طول نبض افزایش می یابد . اما زمان باز بودن انژکتور و مقدار پاشش آن نسبت به موقعی که ولتاژ نرمال بود یکسان می ماند . ( سرعت باز شده کاهش و طول مدت باز بودن افزایش می یابد و این دو در اصل یکدیگر را خنثی می کنند )
خنثی کردن اثر بخارات بنزین :
زمانی که شیر تخلیه بخارات باز است ، بخارات بنزین از محفظه نگهدارنده بخارات به داخل منیفولد گاز کشیده می شوند . ECU این مسئله را با کوتاه کردن طول نبض انژکتور جبران می کند.
سیستم مدار بسته…
سیستمی که ورودی خود را با توجه به اطلاعات حاصل از خروجی تعریف کند ، سیستم مدار بسته نامیده می شود . سیستم کروز کنترل ، کنترل ضربه سیستم احتراق و سیستم کنترل نسبت هوا به سوخت همه مثالهایی از سیستم های مدار بسته هستند .
اگر ECU نسبت هوا به سوخت را با توجه به اطلاعات رسیده از سنسور اکسیژن یا سنسور نسبت هوا به سوخت تعیین کند ، این سیستم بشکل مدار بسته عمل کرده است .
سیستم کنترل مدار بسته سوخت:
ECU باید با تحت نظر گرفتن اگزوز خروجی موتور ، نسبت هوا به سوخت را بدقت تنظیم کند تا کاتالیست کنورتر بتواند با تمام توان عمل کرده و گازهای مضر خروجی را کاهش دهد.
با دانستن این نکته که یک مخلوط هوا و سوخت غنی به مقدار بیشتری اکسیژن و یک مخلوط رقیق به مقدار کمتری اکسیژن برای احتراق نیاز دارد ، اندازه گرفتن مقدار اکسیژن باقی مانده در مواد حاصل از احتراق ، راهی مناسب برای تشخیص رقیق یا غنی بودن یک مخلوط هوا به سوخت است . در این سیستم ، ECU با استفاده از همین اطلاعات ، نسبت هوا به سوخت را تنظیم می کند .
سنسور اکسیژن ( یا سنسور نسبت هوا به سوخت ) مقدار اکسیژن باقی مانده بعد از احتراق را در جریان خروجی اگزوز می سنجد . ECU با استفاده از اطلاعات بدست آمده از این سنسور و با کنترل زمان عملکرد انژکتورها ، سعی می کند تا به نسبت مطلوب 1/14.7 برسد.
ضرورت این مطلب اینجاست که کاتالیست کنورتر تنها زمانی به بیشترین بازده خود می رسد که این نسبت هوا و سوخت رعایت شود .
می دانیم که موتور ها اغلب به نسبت های هوا به سوخت مختلفی در زمان استارت ، تمام بار و اقتصادی نیاز دارند و این نسبت 1/14.7 تنها شرایط بیشترین بازده کاتالیست را بیان می کند .
استوکیومتری و بازده کاتالیست :
برای اینکه کاتالیست به حد نهایت بازده خود برسد ، نسبت هوا به سوخت باید در شرایط استوکیومتری ( 14.7 واحد وزن هوا به 1 واحد وزن سوخت ) باشد . این مسئله نشان می دهد که چرا ECU سعی می کند که حتی المقدور این نسبت را رعایت کند .
طریقه مدار باز :
ECU در شرایط زیر به طریقه مدار باز عمل می کند :
– زمان استارت
– زمانی که موتور هنوز سرد است
– شتاب گیری ناگهانی
– زمان قطع پاشش سوخت
– زمانی که دریچه گاز تا انتها باز شده است
اگر هیچکدام از شرایط بالا برقرار نبود و بازهم خللی در عملکرد سیستم مدار بسته وجود داشت ، ممکن است ایراد از سنسور اکسیژن یا مدار گرم کننده باشد .
عملکرد سیستم مدار بسته و سنسور اکسیژن :
در عملکرد بطریقه مدار بسته ، ECM از سیگنال ولتاژ سنسور اکسیژن استفاده کرده و تغییراتی در مدت پاشش انژکتورها می دهد . وقتی ولتاژ بیشتر از 450 میلی ولت باشد ، ECU نسبت هوا به سوخت را غنی در نظر گرفته و زمان پاشش ( و به تبع آن مقدار سوخت پاشیده شده ) را کمتر می کند و این عمل را آنقدر ادامه می دهد تا سنسور اکسیژن تغییر وضعیت ( ولتاژ ) داده و سوخت را رقیق اعلام کند . در این حالت ECU مقدار سوخت پاشیده شده را افزایش می دهد تا دوباره سنسور اکسیژن اعلام کند که سوخت غنی شده است . حال ECU به آهستگی مقدار سوخت را کاهش می دهد .
بنابر این نسبت هوا به سوخت واقعی همیشه در اطراف نسبت مطلوب و بسیار نزدیک به آن نوسان می کند .در نتیجه نسبت هوا به سوخت بطور متوسط بر روی 1/14.7 قرار می گیرد و مخلوط مناسبی از گازهای خروجی را برای هرچه بهتر عمل کردن کاتالیست فراهم می کند .
فرکانس این نوسانات بستگی به حجم گازهای خروجی اگزوز ( دور موتور و بار موتور ) ، زمان پاسخگویی سنسور اکسیژن و برنامه های کنترل سوخت ECU دارد .
در حالت خلاص کار کردن موتور ، حجم گازهای خروجی آن کم است و فرکانس تغییرات سنسور اکسیژن کم می شود . زمانی که سرعت موتور افزایش یابد ، فرکانس تغییرات سنسور اکسیژن افزایش می یابد .
عملکرد سیستم مدار بسته و سنسور نسبت هوا به سوخت :
اگر در سیستم مدار بسته بجای سنسور اکسیژن از سنسور نسبت هوا به سوخت استفاده شود ، تصحیح نسبت هوا به سوخت سریعتر و دقیقتر صورت می گیرد . زیرا تغییرات ولتاژ سنسور اکسیژن در شرایط استوکیومتری و در غیر این شرایط یکسان نیست و این امر از دقت کنترل نسبت هوا به سوخت می کاهد و ECU را مجبور می سازد تا مرحله به مرحله مقدار سوخت را تغییر دهد و منتظر تغییر ناگهانی ولتاژ سنسور اکسیژن بماند .
در مقابل ، ولتاژ خروجی یک سنسور نسبت هوا به سوخت همیشه متناسب با نسبت هوا به سوخت است و نوسانی بین نسبت غنی و رقیق رخ نمی دهد . حال ECU دقیقا می داند که چه وقت نسبت هوا به سوخت از نسبت مطلوب منحرف شده و بسرعت زمان عملکرد انژکتورها را تصحیح می کند .
این تصحیح بموقع ، مقدار گازهای مضر خروجی را می کاهد . زیرا ECU بهتر می تواند نسبت مطلوب را رعایت کرده و شرایط مناسبی را برای عملکرد هرچه بهتر کاتالیست فراهم کند.
تماس با مرکز نگین غرب
شعبه اصلی : تهران، آجودانیه(شهید سباری)، بلوار محمدی، خیابان البرز، مجتمع خودرویی البرز تماس : 26154238-22297397-09124802295
شعبه غرب : جلال آل احمد شرق به غرب نرسیده به اشرفی اصفهانی خیابان شایق شمالی جنب کوچه هفتم نگین غرب تماس: 021-44299069، 021-44299085 و 09385881754
