واحد ECU داراي دو كاركرد عمده شامل كنترل زمان بندي يا تايمينگ و كنترل حجم تزريق سوخت مي باشد سيستم كنترل زمانبندي تزريق يا تايمينگ و زمان تزريق سوخت انژكتور به داخل سيلندر را تعيين ميكند كه توسط سيگنال اوليه جرقه تعيين مي شود سيستم كنترل حجم تزريق مقدار سوختي را كه بايد به داخل سيلندرها تزريق شود تعيين مي كند و بر اساس موارد زير مشخص مي گردد
1- سيگنال تزريق پايه كه با سيگنال دور موتور و سيگنال حجم هواي مكش مشخص مي شود
2- سيگنالهاي تصحيح حجم تزريق
علاوه بر اين مدار تقويت كننده براي عملكرد انژكتورها بايد در نظر گرفته شود
كنترل زمان بندي تزريق
تزريق سوخت به هر سيلندر به ازاي هر سيكل كاركرد موتور دو مرتبه اتفاق مي افتد بدين ترتيب كه به ازاي هر دور ميل لنگ يك تزريق انجام مي گيرد تزريق به گونه اي زمان بندي مي گردد كه با جرقه هماهنگي داشته باشد در موتور چهار سيلندر براي هر دو مرتبه جرقه زدن يك تزريق انجام مي گيرد و در موتور شش سيلندر براي هر سه سيگنال جرقه يك عمل تزريق انجام مي شود
به علاوه سيگنال اوليه جرقه براي تعيين زمان بندي تزريق مورد استفاده قرار مي گيرد واحد ECU سيگنال اوليه جرقه را مشخص نموده و سپس يك پالس خروجي ايجاد مي كند در مورد موتور چهار سيلندر براي هر دو سيگنال جرقه يك سيگنال تزريق و در موتور شش سيلندر براي هر سه سيگنال جرقه يك سيگنال تزريق ايجاد مي گردد
كنترل حجم تزريق
واحد ECU يك سيگنال از دور موتور را با استفاده از سيگنال اوليه جرقه از ترمينال اوليه كوئل جرقه توليد مي كند بر اساس اين سيگنال و سيگنالهاي VC و VS از فلومتر جريان هوا يا همان سيگنال حجم هواي مكش واحد ECU سيگنال تزريق پايه را توليد مي كند سپس با استفاده از مدارهاي مختلف براي تصحيح تزريق سيگنال تزريق پايه در واحد ECU بر اساس سيگنالهاي وارده از هر سنسور اصلاح شده وحجم تزريق براي عملكرد انژكتورها تقويت مي شود
حجم تزريق پايه
اين حجم توسط حجم هواي مكش و دور موتور تعيين مي شود در صورتي كه دور موتور ثابت باشد حجم تزريق پايه با افزايش حجم هواي مكش افزايش مي يابد به عبارت ديگر در صورتي كه حجم هواي مكش ثابت باشد حجم تزريق پايه با كاهش دور موتور افزايش مي يابد
ولتاژ يا سيگنال اعمال شده به طرف واحد ECU شامل موارد زير مي باشد
از فلومتر هوا : حجم هواي مكش را مشخص مي كند
از كويل جرقه : دور موتور را مشخص ميكند
نكته مهم :
هنگامي كه ولتاژ ترمينال منفي كويل جرقه تا بيش از 150ولت افزايش يابد واحد ECU سيگنال اوليه جرقه را مشخص مي كند وان را به سيگنال دور موتور تبديل مي كند اين سيگنال دور موتور نه تنها واحد ECU را از مقدار دور موتور مطلع مي كند بلكه زمان بندي تزريق سوخت را مشخص مي كند حداقل دوره زماني تزريق به عنوان سيگنال تزريق پايه براي اطمينان از پايين نيامدن زمان فوق از حداقل زمان تنظيم شده در نظر گرفته مي شود حداكثر دوره زماني تزريق براي جلوگيري از تزريق سوخت كنترل نشده به هنگام بد كار كردن موتور بايد در نظر گرفته شود
تصحيحات تزريق
1- غني سازي در حين استارت و بعد از استارت موتور
مكانيسم غني سازي حجم تزريق را بر اساس دماي اب رادياتور و براي بهبود استارت شدن موتور و پايداري عملكرد موتور در دوره زماني معين بعد از استارت شدن موتور افزايش ميدهد حجم تزريق بتدريج تا حجم تزريق پايه كاهش مي يابد
ولتاژ يا سيگنال به طرف ECU
از ترمينال سويچ جرقه : چرخش ميل لنگ موتور را مشخص مي كند
از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادياتور را مشخص مي كند
2- غني سازي طي گرم شدن موتور
برا بهبود قابليت رانندگي در حالت سرد بودن موتور كه دماي اب رادياتور پايين تر از 60 درجه مي باشد حجم تزريق بر اساس سيگنال ورودي از سنسور دماي اب افزايش مي يابد به علاوه براي كاهش مصرف سوخت در طي گرم شدن موتور و در صورتي ك نقاط كنتاكت دور هرزگرد در سنسور موقعيت دريچه گاز بسته باشند كه دريچه گاز كاملا بسته باشد نسبت غني سازي كاهش مي يابد
ولتاژ سيگنال به طرف ECU
از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادياتور مشخص مي گردد
3- تصحيح درجه حرارت هواي مكش
مطابق موارد توضيح داده شده در قسمت سنسور دماي هواي مكش هنگام پايين رفتن دماي هوا هوا متراكم تر مي شود هر چند تغيير در حجم هوا ايجاد نميشود ولي هوا سنگين تر مي باشد و در نتيجه نسبت سوخت و هوا افزايش مي يابد و بلعكس به هنگام بالا رفتن دماي هوا هوا منبسط شده و در حجم يكسان هوا از نظر وزني سبك تر بوده و در نتيجه نسبت سوخت وهوا كاهش مي يابد
واحد ECU اين تغييرات در نسبت سوخت وهوا را توسط سيگنالهاي وارده از سنسور درجه حرارت هواي مكش اصلاح مي كند
با توجه به اينكه درجه حرارت 20 درجه به عنوان مقدار استاندارد در نظر گرفته شده است در صورتي كه درجه حرارت هواي مكش پايين تر از اين مقدار باشد حجم تزريق افزايش مي يابد و در صورت افزايش درجه حرارت تا بيش از اين مقدار حجم تزريق كاهش مي يابد
4- غني سازي و شتاب گيري طي گرم شدن موتور
براي بهبود قابليت رانندگي و به هنگام سرد بودن موتور در طي گرم شدن موتور سيستم غني سازي در حين شتاب گيري در نظر گرفته مي شود هنگامي كه نقطه كنتاكت IDL در دور هرزگرد در سنسور موقعيت دريچه گاز باز مي شود غني سازي انجام مي گيرد شدت غني سازي و دوره زماني تزريق با توجه به درجه حرارت اب رادياتور تغيير مي كند هنگامي كه درجه حرارت اب پايين مي باشد افزايش غني سازي و دوره زماني بيشتر تزريق براي غني سازي بايد در نظر گرفته شود
ولتاژ يا سيگنالها به طرف واحد ECU
از سنسور موقعيت دريچه گاز : باز شدن دريچه گاز تا زاويه كمتر از 1.5 درجه از موقعيت بسته را مشخص مي كند
از سنسور درجه حرارت اب : درجه حرارت اب رادياتور موتور را مشخص مي كند
5 – غني سازي دور قدرت
هنگامي كه دريچه گاز از وضعيت بسته تا بيش از 50 تا 60 درجه باز مي شود حجم تزريق افزايش مي يابد نسبت غني سازي تحت مقدار 1.13 يا 1.19 حجم تزريق پايه ثابت مي ماند
سيگنال يا ولتاژ به طرف واحد ECU
ازسنسور موقعيت دريچه گاز PSW : در صورتي كه دريچه گاز بيش از 50 تا 60 درجه از وضعيت بسته باز شود سيگنال اشكار مي گردد
6- قطع سوخت
هنگامي كه سرعت موتور بالاتر از سطح تعيين شده قرار مي گيرد ونقطه كنتاكت دور هرزگرد در سنسور موقعيت دريچه گاز بسته است كه در طي ترمز كردن خودرو مي باشد تزريق سوخت براي فراهم نمودن الودگي كمتر و مصرف سوخت اقتصادي تر خاتمه مي يابد هر چند در صورتي كه درجه حرارت اب رادياتور پايين باشد دور موتور در هنگام قطع سوخت جهت جلوگيري از پديده وسانات دور و يا قدرت موتور افزايش مي يابد
ولتاژ يا سيگنال به طرف واحد ECU:
از كويل جرقه : دور موتور را مشخص ميكند
از سنسور موقعيت دريچه گاز : ميزان باز شدن دريچه گاز تا زاويه كمتر از 1.5 درجه از موقعيت بسته را مشخص مي كند
از سنسور درجه حرارت اب: درجه حرارت اب رادياتور را مشخص مي كند
7- تصحيح ولتاژ
دوره زماني واقعي تزريق و عدم تزريق
واحد ECU دوره زماني تزريق سوخت را براي ايجاد مخلوط سوخت و هواي مورد نياز موتور محاسبه نموده و به عنوان يك سيگنال تزريق به طرف انژكتورها مي فرستد
دوره زماني تصحيح ولتاژ
دوره زماني تاخير در عملكرد انژكتور بر اساس ولتاژ باتري تغيير مي كند بدين ترتيب كه در نگام بالا رقتن ولتاژ زمان فوق كوتاهتر و در صورت پايين بودن ولتاژ زمان ان بيشتر مي گردد و در نتيجه تصحيح ان ضروري است دوره زماني استاندارد تاخير بر اساس ولتاژ 14 ولت مي باشد و در صورت كاهش ولتاژ تا كمتر از 14 ولت سيگنال تزريق طولاني تر مي شود
ولتاژ يا سيگنال به طرف واحد ECU
از باطري: ولتاژ باتري را مشخص مي كند
8- غني سازي در طي شتاب گيري
براي بهبود قابليت رانندگي در طي شتاب گيري ناگهاني و به هنگام بسته بودن دريچه گاز سوخت فقط به ازاي يك دوره زماني از قبل تعيين شده يك بار تزريق مي شود هر چند در صورت هم زمان شدن اين زمان با زمان تزريق معمولي در هنگام باز بودن كنتاكت دور هرزگرد عمل غني سازي انجام نمي گيرد
9- تصحيح باز خورد نسبت سوخت و هوا (در بعضي مدلها)
واحد ECU دوره زماني تزريق را بر اساس سيگنالهاي وارده از سنسور اكسيژن و براي حفظ نسبت سوخت وهوا در مانه نزديك به نسبت سوخت و هواي تئوريكي اصلاح مي كند كه اين عمليات به نام عمليات مدار بسته ناميده مي شود و براي جلوگيري از گرم شدن زياد كاتاليست و اطمينان از عملكرد خوب موتور عمليات بازخورد نسبت سوخت وهوا تحت شرايط زير نبايد انجام گيرد كه اين عمليات به نام عمليات مدا باز خوانده مي شود
- طي استارت شدن موتور
- طي غني سازي بعد از اتارت شدن موتور
- طي غني سازي سيكل قدرت
- هنگام پايين بودن دما تا پايين تر از سطح قبل تعيين شده
- هنگام قطع سوخت
واحد ECU ولتاژ سيگنالهاي فرستاده شده از سنسور اكسيژن را با ولتاژ از قبل تعيين شده مقايسه مي كند در صورتي كه ولتاژ يك سيگنال بيشتر از اين ولتاژ باشد واحد كنترل تشخيص ميدهد كه نسبت سوخت وهوا غني تر از نسبت سوخت و هواي تئوريكي مي باشد و با شدت ثابت مقدار سوخت تزريق شده را كاهش ميدهد در صورتي كه ولتاژ سيگنال كمتر از مقدار مشخص شده باشد واحد ECU تشخيص ميدهد كه نسبت سوخت وهوا رقيق تر از نسبت سوخت و هواي تئوريكي مي باشد و مقدار سوخت تزريق شده را افزايش ميدهد
ثابت تصحيح تحت دامنه 0.8 تا 1.2 تغيير ميكند و در طي عمليات مدار باز برابر 1 مي باشد
منبع : كتاب اصول كاركرد موتورهاي بنزيني انژكتوري(مترجم مهندس سيد هادي رياضي)