Mesin kontrol unit (ECU), juga dikenal sebagai pengendali kereta api modul-daya (PCM), atau mesin control module (ECM) adalah jenis unit kontrol elektronik yang menentukan jumlah bahan bakar, waktu pengapian dan parameter lain sebuah mesin pembakaran internal perlu terus berjalan. Hal ini dilakukan dengan membaca nilai dari peta kinerja multidimensional (disebut LUT ), menggunakan nilai input (misalnya kecepatan mesin) dihitung dari sinyal yang berasal dari sensor perangkat pemantauan mesin. Sebelum ECU's, udara / bahan bakar campuran, waktu pengapian, dan kecepatan idle langsung dikontrol oleh mekanik dan pneumatik sensor dan aktuator . Salah satu upaya pertama sangat untuk menggunakan seperti unitized dan otomatis "ECU" perangkat untuk mengatur fungsi kontrol mesin secara bersamaan diciptakan oleh BMW pada tahun 1939, untuk mereka 801 BMW penerbangan silinder mesin-14, dan dikenal sebagai Kommandogerät, dioperasikan hanya dengan tunggal tuas throttle.
Kerja ECU
Pengendalian campuran bahan bakar
Untuk mesin dengan injeksi bahan bakar, mesin kontrol unit (ECU) akan menentukan kuantitas bahan bakar untuk menyuntikkan berdasarkan sejumlah parameter. Jika throttle pedal ditekan lebih bawah, ini akan membuka throttle body dan memungkinkan lebih banyak udara ditarik ke dalam mesin. ECU akan menginjeksi lebih banyak bahan bakar sesuai dengan seberapa banyak yang lewat udara ke dalam mesin. Jika mesin tidak hangat lagi, lebih banyak bahan bakar akan disuntikkan (menyebabkan mesin untuk menjalankan sedikit 'kaya' sampai mesin hangat). kontrol Campuran pada karburator yang dikendalikan oleh komputer bekerja sama tetapi dengan solenoid kontrol campuran atau stepper motor yang tergabung dalam mangkuk pelampung dari karburator.
Kontrol waktu pengapian
Sebuah motor bakar memicu membutuhkan percikan untuk memulai pembakaran di ruang bakar. Sebuah ECU bisa mengatur waktu yang tepat dari yang disebut spark ( waktu pengapian ) untuk menyediakan daya yang lebih baik dan ekonomi. Jika ECU mendeteksi ketukan , suatu kondisi yang berpotensi merusak mesin, dan "hakim" itu menjadi hasil dari waktu pengapian terlalu awal langkah kompresi, itu akan menunda (menghambat) waktu percikan untuk mencegah hal ini . Sebuah sumber, yang kedua lebih umum, sebab, dari ketukan / ping sudah mengoperasikan mesin terlalu rendah dalam suatu rentang RPM untuk kebutuhan "kerja" saat itu. Dalam hal ini ketukan / ping hasil dari piston tidak bisa bergerak ke bawah secepat depan api sedang berkembang, tetapi yang terakhir ini kebanyakan hanya berlaku untuk kendaraan yang dilengkapi transmisi manual. ECU mengontrol transmisi otomatis hanya akan Pergeseran turun transmisi jika ini adalah penyebab ketukan / ping.
Kontrol kecepatan idle
Kebanyakan sistem mesin kecepatan idle control dibangun ke ECU. Mesin RPM dimonitor oleh sensor posisi poros engkol yang memainkan peran utama dalam waktu fungsi mesin untuk injeksi bahan bakar, percikan peristiwa, dan waktu katup. Idle kecepatan dikendalikan oleh berhenti throttle diprogram atau bypass motor udara idle control stepper. Awal berbasis sistem karburator menggunakan throttle diprogram berhenti menggunakan dua arah motor DC . Awal TBI sistem yang digunakan pengendalian udara idle stepper motor . kontrol kecepatan idle efektif harus mengantisipasi beban mesin di idle. Perubahan beban ini menganggur dapat berasal dari sistem HVAC, sistem power steering, sistem tenaga rem, dan pengisian listrik dan sistem suplai. suhu Engine dan status transmisi, dan angkat dan durasi camshaft juga dapat mengubah beban mesin dan / atau nilai kecepatan idle diinginkan.
Sebuah throttle otoritas sistem kontrol penuh dapat digunakan untuk mengontrol kecepatan idle, menyediakan fungsi cruise control dan pembatasan kecepatan tertinggi.
Pengendalian variable valve timing
Beberapa mesin telah Variable Valve Timing . Dalam mesin, ECU mengontrol waktu dalam siklus mesin di mana katup terbuka. Katup biasanya dibuka lebih cepat pada kecepatan lebih tinggi dari pada kecepatan rendah. Hal ini dapat mengoptimalkan aliran udara ke dalam silinder, daya meningkat dan ekonomi.
Kontrol katup Elektronik
Mesin percobaan telah dibuat dan diuji yang camshaft, tapi memiliki kontrol elektronik penuh intake dan exhaust katup membuka, menutup katup dan luas pembukaan katup. [1] mesin tersebut dapat dimulai dan berjalan tanpa motor starter untuk tertentu mesin multi-silinder yang dilengkapi dengan ketepatan waktunya pengapian elektronik dan injeksi bahan bakar. Semacam-start engine statisakan memberikan efisiensi dan pengurangan peningkatan polusi dari drive hybrid-listrik ringan , tetapi tanpa biaya dan kompleksitas dari sebuah motor starter besar.
Programmable ECU
Sebuah kategori khusus ECU adalah mereka yang diprogram. Unit-unit ini tidak memiliki perilaku tetap, tetapi dapat memprogram oleh pengguna.
ECU Programmable diperlukan dimana modifikasi aftermarket penting telah dibuat untuk mesin sebuah kendaraan. Contohnya termasuk menambahkan atau mengubah sebuah turbocharger , menambahkan atau mengubah sebuah intercooler , mengubah dari sistem pembuangan , dan konversi untuk dijalankan pada bahan bakar alternatif . Sebagai konsekuensi dari perubahan ini, ECU lama tidak dapat memberikan kontrol yang tepat untuk konfigurasi baru. Dalam situasi ini, sebuah ECU diprogram dapat ditransfer masuk ini dapat diprogram / dipetakan dengan laptop dihubungkan dengan serial atau USB kabel, sementara mesin sedang berjalan.
ECU diprogram dapat mengontrol jumlah bahan bakar yang akan diinjeksikan ke dalam silinder masing-masing. Ini bervariasi tergantung pada RPM mesin dan posisi pedal gas (atau tekanan udara manifold ). Tuner mesin dapat menyesuaikan ini dengan membawa sebuah spreadsheet seperti halaman-pada laptop di mana setiap sel merupakan persimpangan antara nilai RPM khusus dan pedal gas posisi (atau posisi throttle , seperti yang disebut). Dalam sel ini nomor sesuai dengan jumlah bahan bakar harus disuntikkan dimasukkan. Spreadsheet ini sering disebut sebagai bahan bakar atau bahan bakar meja peta .
Dengan memodifikasi nilai-nilai sementara pemantauan exhausts menggunakan pita lebar lambda probe untuk melihat apakah mesin berjalan kaya atau ramping, tuner dapat menemukan jumlah bahan bakar yang optimal untuk menyuntikkan ke mesin di setiap kombinasi yang berbeda, RPM dan posisi throttle. Proses ini sering dilakukan pada dinamometer , memberikan tuner lingkungan yang terkendali untuk bekerja masuk Sebuah dinamometer mesin memberikan kalibrasi yang lebih tepat untuk balap aplikasi. Tuner sering memanfaatkan chassis dynamometer untuk jalan dan lainnya aplikasi kinerja tinggi.
Parameter lain yang sering mappable adalah:
§ Rev limit: Mendefinisikan maksimum RPM bahwa mesin diperbolehkan untuk dijangkau. Setelah bahan bakar dan / atau pengapian dipotong. Beberapa kendaraan memiliki "lunak" cut-off sebelum "keras" cut-off.
§ Air koreksi suhu: Memungkinkan untuk bahan bakar tambahan yang akan ditambahkan ketika mesin dingin (choke) atau berbahaya panas.
§ Transient pengisian bahan bakar: Menceritakan ECU untuk menambah jumlah tertentu bahan bakar saat throttle diterapkan. Istilah adalah "pengayaan percepatan"
§ Bahan bakar bertekanan rendah modifier: Menceritakan ECU untuk meningkatkan api waktu injector untuk mengkompensasi hilangnya tekanan bahan bakar.
§ lambda loop tertutup: Mari ECU monitor dipasang secara permanen lambda probe dan memodifikasi bahan bakar untuk mencapai stoikiometri (ideal) pembakaran. Pada kendaraan bensin tradisional bertenaga udara ini: rasio bahan bakar 14.7:1.
Beberapa ras ECU lebih maju termasuk fungsionalitas seperti kontrol peluncuran , membatasi tenaga mesin di gigi pertama untuk menghindari burnouts. Contoh lain dari fungsi-fungsi lanjutan adalah:
§ Miring injeksi: Mengatur perilaku injectors ganda per silinder, digunakan untuk mendapatkan bahan bakar yang lebih halus injeksi yang dikontrol dan atomisasi rentang RPM yang luas.
§ kontrol Gear: Menceritakan ECU untuk memotong pengapian selama ( sequential gearbox upshifts) atau throttle blip selama downshifts.
Sebuah ECU ras sering dilengkapi dengan data logger mencatat semua sensor untuk analisis kemudian menggunakan software khusus di PC. Hal ini dapat berguna untuk melacak kios mesin, misfires atau perilaku yang tidak diinginkan lain selama perlombaan dengan men-download data log dan mencari anomali setelah acara. Data logger biasanya memiliki kapasitas antara 0,5 dan 16megabyte .
Dalam rangka untuk berkomunikasi dengan sopir, sebuah ECU ras sering dapat dihubungkan ke "data stack", yang merupakan dash board sederhana penyajian pengemudi dengan kecepatan RPM, saat ini dan data lainnya mesin dasar. tumpukan ras ini, yang hampir selalu digital, berbicara dengan ECU menggunakan salah satu dari beberapa protokol proprietary berjalan di atas RS232 atauCANbus , menghubungkan ke soket DLC (Data Link Connector) biasanya terletak di bawah dasbor, sejalan dengan roda kemudi.
Sejarah
digital desain Hybrid
Hybrid digital / analog desain populer di pertengahan 1980-an. Ini teknik analog digunakan untuk mengukur dan proses parameter masukan dari mesin, kemudian menggunakan tabel-up tampak digital disimpan dalam ROM chip untuk menghasilkan nilai output precomputed. Kemudian sistem menghitung output ini dinamis. Jenis ROM dari sistem ini bisa menerima tuning jika ada yang tahu sistem tersebut dengan baik. Kerugian dari sistem tersebut adalah bahwa nilai precomputed hanya optimal untuk mesin, ideal baru. Sebagai mesin memakai, sistem ini kurang dapat mengimbangi dari sistem berbasis CPU.
Modern ECU
Modern ECU menggunakan mikroprosesor yang dapat memproses masukan dari sensor mesin dalam real time . Sebuah unit kontrol elektronik berisi hardware dan software ( firmware ). Hardware terdiri dari komponen elektronik pada papan sirkuit cetak (PCB), substrat keramik atau substrat laminasi tipis. Komponen utama pada papan sirkuit ini merupakan chip mikrokontroler (CPU). Software ini disimpan dalam mikrokontroler atau chip lain pada PCB, biasanya dalam EPROMs atau memori flash sehingga CPU dapat diprogram kembali dengan meng-upload kode diperbarui atau mengganti chip. Hal ini juga disebut sebagai Manajemen (elektronik) Engine System (EMS).
manajemen mesin sistem canggih menerima input dari sumber lain, dan kontrol bagian lain dari mesin, misalnya, beberapa variable valve timing sistem elektronik dikontrol, dan turbochargerwastegates juga dapat dikelola. Mereka juga dapat berkomunikasi dengan unit kontrol transmisi atau langsung antarmuka elektronik yang dikendalikan transmisi otomatis , sistem kontrol traksi , dan sejenisnya. The Controller Area Network atau jaringan bus BISA otomotif sering digunakan untuk mencapai komunikasi antara perangkat tersebut.
ECU modern kadang-kadang mencakup fitur seperti cruise control , kontrol transmisi,-selip rem anti kontrol, dan kontrol anti-pencurian, dll
ECU pertama General Motors memiliki aplikasi kecil dari ECU digital hibrida sebagai program percontohan pada tahun 1979, namun pada tahun 1980, semua program aktif yang menggunakan sistem berbasis mikroprosesor. Karena jalan besar dari volume ECU yang diproduksi untuk memenuhi persyaratan US Clean Air Act untuk tahun 1981, hanya satu model ECU dapat dibangun untuk model tahun 1981. The ECU volume tinggi yang dipasang di kendaraan GM dari tahun volume pertama tinggi, 1981, dan seterusnya adalah suatu sistem berbasis mikroprosesor modern. GM bergerak cepat untuk menggantikan sistem berbasis karburator untuk bahan bakar jenis sistem injeksi mulai tahun 1980/1981 mesin Cadillac, setelah pada tahun 1982 dengan 2.5L Pontiac " GM Iron Duke mesin "dan Corvette Chevrolet L83 "Cross-Fire" mesin. Hanya dalam beberapa tahun semua didasarkan karburator mesin GM telah digantikan oleh tubuh injeksi throttle ( TBI ) atau sistem pengisian intake manifold berbagai jenis. Pada tahun 1988 Delco Electronics, Anak GM Hughes Electronics, memproduksi lebih dari 28.000 ECU per hari, produsen terbesar dunia dari on-board komputer kontrol digital pada saat itu.
Aplikasi lain
Sistem seperti ini digunakan untuk banyak mesin pembakaran internal dalam aplikasi lain. Dalam aplikasi penerbangan, sistem ini dikenal sebagai " FADECs "(Full Authority Digital Engine Controls).Jenis kontrol elektronik kurang umum di bermesin piston pesawat daripada di mobil, karena biaya besar sertifikasi suku cadang untuk menggunakan penerbangan, permintaan relatif kecil, dan akibatnya stagnasi inovasi teknologi di pasar ini. Juga, sebuah carbureted mesin dengan magneto pengapian dan bahan bakar sistem gravitasi pakan tidak memerlukan daya listrik yang dihasilkan oleh alternator untuk menjalankan, yang dianggap sebagai keuntungan keselamatan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar