Hoe brandstofinjectiesystemen werken

De algoritmen die de motor aansturen zijn behoorlijk ingewikkeld. De software moet de auto in staat stellen om gedurende 100.000 mijl aan de emissie-eisen te voldoen, aan de EPA-brandstofverbruikseisen te voldoen en de motor tegen misbruik te beschermen. En er zijn nog tientallen andere eisen waaraan moet worden voldaan.

De motorregeleenheid gebruikt een formule en een groot aantal opzoektabellen om de pulsbreedte voor gegeven bedrijfsomstandigheden te bepalen. De vergelijking zal een reeks van vele factoren zijn die met elkaar worden vermenigvuldigd. Veel van deze factoren komen uit opzoektabellen. We zullen een vereenvoudigde berekening van de pulsbreedte van de brandstofinjector uitvoeren. In dit voorbeeld zal onze vergelijking slechts drie factoren hebben, terwijl een echt regelsysteem er honderd of meer kan hebben.

Puls breedte = (Basis puls breedte) x (Factor A) x (Factor B)

Om de puls breedte te berekenen, zoekt de ECU eerst de basis puls breedte op in een opzoektabel. De basispulsbreedte is een functie van het motortoerental (RPM) en de belasting (die kan worden berekend aan de hand van de absolute druk in het spruitstuk). Laten we zeggen dat het motortoerental 2000 RPM is en de belasting 4. We vinden het getal op het snijpunt van 2000 en 4, dat is 8 milliseconden.

RPM
Load
1
2
3
4
5
1,000
1
2
3
4
5
2,000
2
4
6
8
10
3,000
3
6
9
12
15
4,000
4
8
12
16
20

In de volgende voorbeelden zijn A en B parameters die van sensoren afkomstig zijn. Laten we zeggen dat A de temperatuur van de koelvloeistof is en B het zuurstofgehalte. Als de temperatuur van de koelvloeistof gelijk is aan 100 en het zuurstofgehalte gelijk aan 3, vertellen de naslagtabellen ons dat factor A = 0,8 en factor B = 1,0.

A
Factor A
B
Factor B
0
1.2
0
1.0
25
1.1
1
1.0
50
1.0
2
1.0
75
0.9
3
1.0
100
0.8
4
0.75

Dus, aangezien we weten dat de basispulsbreedte een functie is van de belasting en het toerental, en dat pulsbreedte = (basispulsbreedte) x (factor A) x (factor B), is de totale pulsbreedte in ons voorbeeld gelijk aan:

8 x 0.8 x 1,0 = 6,4 milliseconden

U kunt aan de hand van dit voorbeeld zien hoe het regelsysteem aanpassingen uitvoert. Met parameter B als het zuurstofgehalte in de uitlaat, is de opzoektabel voor B het punt waarop er (volgens de motorontwerpers) te veel zuurstof in de uitlaat is; en dienovereenkomstig verlaagt de ECU de brandstof.

Echte regelsystemen kunnen meer dan 100 parameters hebben, elk met zijn eigen opzoektabel. Sommige van de parameters veranderen zelfs in de loop van de tijd om veranderingen in de prestaties van motoronderdelen zoals de katalysator te compenseren. En afhankelijk van het toerental moet de ECU deze berekeningen soms meer dan honderd keer per seconde uitvoeren.

Prestatiechips
Dit brengt ons bij onze bespreking van prestatiechips. Nu we een beetje begrijpen hoe de controle algoritmen in de ECU werken, kunnen we begrijpen wat prestatie-chip makers doen om meer vermogen uit de motor te halen.

Prestatie-chips worden gemaakt door aftermarket bedrijven, en worden gebruikt om het motorvermogen op te voeren. Er is een chip in de ECU die alle opzoekingstabellen bevat; de prestatiechip vervangt deze chip. De tabellen in de performance chip zullen waarden bevatten die resulteren in hogere brandstoftoeslagen tijdens bepaalde rijomstandigheden. Ze kunnen bijvoorbeeld meer brandstof leveren bij volgas bij elk toerental. Ze kunnen ook de vonktiming veranderen (ook daar zijn opzoektabellen voor). Aangezien de makers van de prestatie-chips zich niet zo druk maken over zaken als betrouwbaarheid, kilometrage en emissiecontroles als de autofabrikanten, gebruiken ze agressievere instellingen in de brandstofkaarten van hun prestatie-chips.

Voor meer informatie over brandstofinjectiesystemen en andere automotive onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.

Advertentie