Calculatorul de injecție (ECU) – mod de funcționare și diagnoză

    Motoarele moderne utilizate pentru propulsarea automobilelor, pe benzină sau diesel, sunt controlate în totalitate de sisteme electronice. Partea „inteligentă” a acestor sisteme de control este reprezentată de calculatorul de injecție. Acesta, pe baza informațiilor primite de la senzori (poziție, turație, presiune, etc.), determină starea motorului și acționează asupra diferitelor actuatoare (injectoare, supape, motoare electrice, etc.) în scopul atingerii regimului de funcționare cerut de conducătorul auto (exprimat prin poziția pedalei de accelerație). În limba engleză calculatorul de injecție este abreviat ECU, ECM, EMS sau PCM.

Calculatorul de injecție DCM3.7

Foto: Calculatorul de injecție DCM3.7
Sursa: Delphi

    Calculatorul de injecție este proiectat să funcționeze în condiții de solicitări mecanice și termice extreme. Acesta trebuie să lucreze la parametrii nominali fiind expus la:

  • temperaturi extreme: -40...120 °C
  • variații mari de temperatură
  • expunere la contaminarea cu apă, ulei, combustibil, etc.
  • praf, umezeală
  • solicitări și vibrații mecanice

    Pe lângă solicitările termice și mecanice funcționarea calculatorului de injecție trebuie să fie robustă și în cazul oscilațiilor de tensiune electrică sau în cazul expunerii la perturbații electromagnetice.

Calculatorul de injecție EMS3

Foto: Calculatorul de injecție EMS3
Sursa: Continental

    Principalele părți componente ale calculatorului de injecție sunt: carcasa (2) din plastic sau metal, placa de bază (1) ce conține circuitele electronice și conectorul (3) prin care se primesc semnalele electrice de la senzori și se comandă actuatoarele (supape, motoare, etc.).

Calculatorul de injecție MT62.1

Foto: Calculatorul de injecție MT62.1
Sursa: Delphi

    În funcție de tipul motorului, benzină sau diesel, sau de sistemele auxiliare ale acestuia, conectorul are un număr variabili de pini (intrări de la senzori, comanda actuatoarelor, alimentare, etc.). La un motor modern calculatorul de injecție poate depăși ușor 100 de pini.

Exemplu de intrări/ieșiri calculator de injecție

Intrări (senzori) ECU Ieșiri (actuatoare)
poziție pedală de accelerație
poziție clapetă obturatoare
turație motor
poziție arbore cu came
debit masă aer
temperatură aer admisie
temperatură lichid de răcire motor
temperatură gaze evacuare (diesel)
presiune atmosferică
presiune combustibil rampă (injecție directă)
presiune aer admisie (supraalimentare)
presiune diferențială evacuare (diesel)
senzor de detonație (benzină)
sondă lambda amonte
sonda lambda aval (benzină)
poziție cheie contact
contact poziție ambreiaj
contact poziție frână
alimentare baterie +12V
comandă injectoare
comandă bujii aprindere (benzină)
comandă bujii incandescente (diesel)
comandă clapetă obturatoare
comandă pompă combustibil (joasă presiune)
comandă pompă combustibil (înaltă presiune)
comandă supapă EGR
comandă supapă supraalimentare
comandă distribuție variabilă
comandă pompă aer secundar (benzină)
comandă supapă aer secundar (benzină)
comandă supapă purjare canistră carbon activ (benzină)
comandă circuit încălzire combustibil (diesel)
comunicare CAN
conexiune OBD

    Din punct de vedere funcțional un calculatorul de injecție are următoarele componente:

  • blocul de alimentare de la baterie (+BAT)
  • blocul de procesare a semnalelor de intrare
  • unitatea centrală de procesare CPU (μCONTROLER - microcontroler)
  • memoria non-volatilă (EEPROM)
  • modulul de monitorizare
  • etajul de amplificare a comenzii actuatoarelor

Procesarea semnalelor în calculatorul de injecție

Foto: Procesarea semnalelor în calculatorul de injecție
Sursa: Bosch

    Microcontrolerul este componenta electronică care realizează operațiile matematice și logice ale algoritmului de control. Acesta conține la rândul lui o memorie Flash EEPROM, o memorie RAM, un convertor A/D (analogic-digital) și un modul CAN.

Flash EPROM

    Această memorie este partajată de algoritmul de control al motorului precum și parametrizarea (calibrările) acestuia. Conținutul memoriei Flash EPROM poate fi reprogramat atât în zona algoritmului cât și a parametrizării, specificând zona de memorie ce se dorește a fi reprogramată. În cazul acestui tip de memorie, la reprogramare, se șterge și se rescrie tot conținutul dintr-o anumită zonă, nu se poate șterge individual a anume adresă de memorie.

RAM

    Informațiile stocat în memoria RAM pot fi accesate direct, prin specificarea adresei din memorie. Datele pot fi scrise și citite de câte ori este nevoie, fără restricții. Acestă memorie este utilizată în timpul funcționării motorului și conține toate variabilele din algoritmul de control care sunt modificate (calculate). La oprirea motorului (întreruperea alimentării cu energie electrică) tot conținutul memoriei RAM este pierdut, cu excepția informației salvate în memoria nonvolatilă.

Convertor A/D

    Semnalele de intrare în calculatorul de injecție, în funcție de tipul senzorului, poate fi analogic sau digital. Un semnal analogic (poziția pedalei de accelerație, presiunea de supraalimentare, etc.) este de fapt o tensiune electrică, de obicei între 0 ... 5V pentru senzori și 0 ... 15V pentru bateria de acumulatori . Conversia acestora în valoare digitală, care poate fi interpretată de calculatorul de injecție, se face cu ajutorul unui convertor analog-digital.

    Anumiți senzori (cu efect Hall sau contacte) trimit semnalele digitale către calculatorul de injecție. Acestea au două nivele logice, 0 sau 1, reprezentate de 0 sau 5V. Microcontrolerul procesează direct aceste semnal fără a avea nevoie de o conversie adițională.

    Semnalul de turație al arborelui cotit este generat de un senzor inductiv. Acesta are formă de impulsuri periodice, este procesat în mod special de microcontroler și transformat ulterior în semnal digital.

    Modulul CAN realizează comunicarea cu restul calculatoarelor de pe automobil (ABS, BCM, TCU, etc.) și cu dispozitivele de diagnoză (scantool, aftersales).

Memoria EEPROM

    Datele care nu trebuie pierdute la oprirea alimentării calculatorului de injecție (coduri de eroare, km parcurși, codul imobilizatorului, etc.) sunt stocate în memoria EEPROM (non-volatilă sau KAM). Datele conținute în acest tip de memorie, ca și memoria Flash EPROM, se pot șterge. Avantajul acestui tip de memorie este că poate șterge adrese de memorie individuale. De exemplu se pot șterge doar codurile de eroare fără a afecta celelalte date memorate.

Modul monitorizare

    În cazul motoarelor cu control electronic al obturatorului, calculatorul de injecție este prevăzut cu un modul adițional de monitorizare a anumitor parametrii ai motorului (poziție pedală accelerație, presiune rampă combustibil, cuplu motor calculat, etc.). De exemplu, cuplul motor este calculat redundant, de două microprocesoare. Dacă se detectează diferențe între cele două valori de cuplu, se ridică un cod de eroare iar motorul intră în stare de avarie. Acesta este un mod de protecție deoarece o valoare a cuplului motor calculată eronat, poate conduce la accelerări bruște ale motorului și implicit la posibile accidente.

Calculatorul de injecție – date tehnice

  Calculator de injecție Delphi MT92 Calculator de injecție Delphi DCM3.7
Nume Delphi MT92 Delphi DCM3.7
Motor benzină, cu injecție directă, supraalimentat diesel, cu rampă comună, supraalimentat
Microprocesor 32 biți 32 biți, 80 – 120 MHz
Memorie Flash 2 MB -
Conector 154 (94 + 60) pini 60 ... 200 pini
Comunicație CAN, KWP 2000, LIN CAN

Calculatorul de injecție – coduri de eroare OBD

Cod Descriere Locație
P0601 Modul de control intern – eroare sumă de verificare memorie -
P0603 Modul de control intern – eroare memorie non-volatilă (KAM) -
P0604 Modul de control intern – eroare memorie RAM -
P0605 Modul de control intern – eroare memorie ROM -
P060A Modul de control intern – performanța procesorului modului de monitorizare -
P060B Modul de control intern – performanța convertorului analog digital -
P060C Modul de control intern – performanța procesorului principal -
P060D Modul de control intern – performanța poziției pedalei de accelerație -
P060E Modul de control intern – performanța poziției obturatorului -
P060F Modul de control intern – performața temperaturii lichidului de răcire -
P061A Modul de control intern – performanța cuplului -
P061B Modul de control intern – performanța cuplului calculat -
P061C Modul de control intern – performanța turației motorului -
P061D Modul de control intern – performanța debitului masic de aer -
P061E Modul de control intern – performanța semnalului pedalei de frână -
P061F Modul de control intern – performanța sistemului de control al clapetei obturatoare -
P062B Modul de control intern – performanța sistemului de control al injectoarelor -
P062C Modul de control intern – performanța vitezei automobilului -
P062F Modul de control intern – eroare memorie EEPROM -
U0300 Modul de control intern – incompatibilitate software -

    Cauzele apariției codurilor de eroare ale calculatorului de injecție sunt:

  • tensiunea bateriei este în afara limitelor
  • contact imprecis al pinilor calculatorului cu mufa de conectare
  • defect intern de componentă (impune schimbarea calculatorului de injecție).

Pentru a comenta articolul trebuie să vă înregistrați!

Comentarii

sorin
Vineri, 31 Mai 2013 Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5
crass
Joi, 17 Ianuarie 2013 Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5

Login

Logo motorul anului