180 likes | 404 Views
El. riadiaca jednotka. El. riadiaca jednotka. ECU ( Electronic Control Unit ) je označenie elektronickej riadiacej jednotky, ktorá je zodpovedná za celý motorový manažment. Na základe výpočtov riadi činnosť motora a ostatných zariadení.
E N D
El. riadiaca jednotka ECU (ElectronicControlUnit) je označenie elektronickej riadiacej jednotky, ktorá je zodpovedná za celý motorový manažment. Na základe výpočtov riadi činnosť motora a ostatných zariadení. Tiež sa je možné stretnúť s názvom ECMEngineControl Module, alebo power-traincontrol modulePCM.
Ovláda všetky dôležité funkcie motora s ohľadom na príslušné zaťaženie, v závislostí od všetkých okolitých parametrov, ako napr. vonkajšia teplota a tlak vzduchu, teplota motora, chladiacej zmesi a oleja atď. Zo vstupných signálov získaných zo snímačov, ktoré merajú tlaky, teploty, otáčky, rýchlosť a množstvo vzduchu, atď., z funkcií a algoritmov uložených v pamäti vypočítava riadiace signály pre nastavovacie akčné členy a priamo riadi tieto členy prostredníctvom výkonových koncových stupňov.
Zaujímavosť • U automobilov z 90. rokov bola bežná len jedna riadiaca jednotka, ktorá riadila vstrekovanie alebo zapaľovanie motora. Súčasné automobily sú oveľa viac zahltené elektronikou. Rok od roka, s príchodom tzv. komfortnej elektroniky, rastie aj počet riadiacich jednotiek vo vozidle. Napríklad nový Superb má celkom 36 riadiacich jednotiek.
Umiestnená je v kovovej skrini obsahujúcej základovú dosku s elektronickými prvkami. Ostatné prvky sú k nej pripojené pomocou viacpólového konektora. Používajú sa 35,55,85 pinové konektory. • Výkonové časti na riadenie akčných členov sú namontované na chladič z dôvodu dobrého prestupu tepla na karosériu. Riadiaca jednotka musí spoľahlivo pracovať pri teplotách od -30C do +60 C pri napätí akumulátora od 6V (pri spúšťaní) až do 15 V. Napájacie napätie pre digitálne časti je nastavené regulátorom na 5V.
Zloženie riadiacej jednotky • Vlastná elektronická riadiaca jednotka sa obvykle skladá z niekoľkých častí- vstupnej, vyhodnocovacej a výstupnej . • Základným prvkom každej ECU je výkonný mikroprocesor, ktorý musí vyhodnocovať všetky získané informácie tisíce krát za sekundu.
Vstupná časť Vstupná časť so zbernicou slúži k prijímaniu a úprave signálu od snímačov, ktoré môžu byť analógové(teplota motora, uhol natočenia škrtiacej klapky) alebo digitálne. Pretože počítač a jeho mikroprocesor pracujú s digitálnym ( číslicovým)nespojitým signálom, obsahuje vstupná časť aj analógovo – digitálny prevodník A/D, ktorý slúži na digitalizáciu vstupných analógových ( spojitých) signálov. Pri úprave je signál snímača nielen digitalizovaný, ale sú z neho oddelené všetky rušivé signály a hlavný signál sa zosilňuje.
Vyhodnocovacia časť • spracúva väčšinu vstupných signálov v reálnom čase, v ktorom musí prebiehať aj regulačný zásah. • Riadiace a regulačné algoritmy sú uložené v pamäti typu ROM a RAM. Mikroprocesor pracuje s frekvenciou až 100MHz. Výmena dát prebieha prostredníctvom tzv. dátovej zbernice. Programovanie( uloženie) dát do ROM sa robí u výrobcu alebo dodávateľa elektroniky. Kódovanie sa môže robiť aj v rámci servisnej diagnostiky, pretože súvisí so zabezpečením vozidla proti neoprávnenému použitiu. V tomto prípade sa využívajú pamäte EPROM.
Výstupná časť riadiace povely prichádzajúce z mikroprocesora sa často upravujú vo výkonovej časti, ktorá zabezpečuje zosilnenie signálu z procesora. Prúdy rádovo mA a napätia do 5V sa zosilňujú na úroveň napätia el. rozvodu vozidla a prúdy až na niekoľko ampérov. Ak má akčný člen väčší príkon, ovláda riadiaca jednotka iba spínač silového obvodu akčného člena.
Základné funkcie v riadení motora • Riadenie vstrekovania paliva a zapálenia (vznietenia) zmesi. Na základe informácii od snímačov a čidiel, vyhodnotí riadiaca jednotka správny okamih zážihu alebo množstvo vstreku, tak aby bola dosiahnutá optimálna spotreba, emisie a maximálny výkon motora. • Riadenie voľnobežných otáčok. Riadiaca jednotka reguluje množstvo paliva tak, aby boli zachované voľnobežné otáčky na konštantne definovanej hodnote. • Kontrola emisií. Sem patrí kontrola činnosti EGR ventilu, kvôli kvalite výfukových plynov, tiež kontrola Lambda sondy, z dôvodu správnej činnosti a účinnosti katalyzátora
Základné funkcie v riadení motora • Kontrola plniaceho tlaku turbodúchadla. Pri vozidlách s preplňovaním turbodúchadlom je potrebné, aby riadiaca jednotka pravidelne vyhodnocovala a upravovala výšku plniaceho tlaku a množstva vzduchu na optimálnu hodnotu. • Autodiagnostika a správne zistenie závad. Riadiaca jednotka priebežne kontroluje činnosť všetkých senzorov a čidiel, prípadné závady a nedostatky zapisuje do diagnostického systému. • Obmedzenie otáčok, kontrola a obmedzenie rýchlosti. Riadiaca jednotka automaticky jemne vypne vstrekovacie zariadene pri maximálnych otáčkach alebo pri dosiahnutí daného obmedzenia maximálnej rýchlosti, poprípade reguluje požadovanú rýchlosť (tempomat).
Prepojenie riadiacich jednotiek V súčasných automobiloch je elektronika využitá na riadenie rôznych systémov: • elektronické riadenie motora napr. BoschMotronic • riadenie prevodovky • elektronické riadenie výkonu motora EMS • protiblokovací brzdový systém ABS • palubný počítač • protipreklzový systém ASR
Riadiace jednotky jednotlivých systémov sú navzájom prepojené , čo umožňuje znížiť počet snímačov a zlepšiť využitie jednotlivých systémov. • Spôsoby prepojenia (rozhrania) sú: • konvenčné prepojenia • Sériový prenos dát
konvenčné prepojenia Každé prepojenie má svoj vlastný vodič a zariadenie môže byť v stave „1“zapnuté alebo v stave „0“ vypnuté , prípadne sa využíva taktovací pomer- striedanie (pulzovo- modulačné signály): napríklad meranie natočenia škrtiacej klapky potenciometrom .
Sériový prenos dát Uskutočňuje sa pomocou sietí LIN, TTP-A, CAN, FLEX RAY • napr. pomocou zbernice CAN (ControlAreaNetwork) . Rýchlosť prenosu dát sa pohybuje v rozsah 125kb/s a 1 Mbit/s. • Rýchlosť musí byť taká, aby zabezpečovala spoľahlivú činnosť v reálnom čase. Centrálna procesorová jednotka (CPU) pritom nie je preťažená.
Poruchy Niekedy sa dá odstrániť a niekedy je riadiaca jednotka nenávratne poškodená. Dôvody ktoré poruchy riadiacich jednotiek spôsobujú. • Pri starších riadiacich jednotkách sa jednalo aj o samotnú nedokonalosť výrobku, použitím úplne nevhodných, či podradných dielov vo vnútri. • Problém býval aj s vysokým nabíjacím napätím, vychádzajúcim z alternátora, ktoré spôsobilo poškodenie ECU. • Skrat na nastavovači voľnobehu. • Skrat v regulačnom okruhu škrtiacej klapky. • Skrat na EGR ventile. • Poškodené zapaľovacie sviečky pri DIS systéme – zapaľovanie bez rozdeľovača (elektronické zapaľovanie), ktoré následne spätne posiela veľmi vysoké napätie späť do riadiacej jednotky. Toto napätie môže dosahovať až 18 000 voltov a vedie k preťaženiu a následnému poškodeniu ECU.