Elektronické ovládání škrticí klapky umožňuje modulu ECM (Engine Control Module) regulovat točivý moment a přizpůsobovat provozní režim motoru jízdním podmínkám. Díky tomu je možné snížit spotřebu paliva a množství škodlivých emisí do ovzduší. Podívejme se, jak funguje elektronický plyn, design a jak fungují ovládací prvky.
Komponenty systému
- Řídicí modul motoru (ECM). Určuje výkon motoru požadovaný řidičem pomocí vstupních signálů ze snímačů polohy plynového pedálu. V souladu s výpočty as přihlédnutím k dalším parametrům řízení spalovacího motoru (např. požadavky brzdového systému, automatické převodovky) jednotka řídí elektromotor modulu škrticí klapky (TZ). Základem ECM jsou funkční výpočetní a řídicí výpočetní moduly.
- Modul plynového pedálu s hlavním a záložním snímačem polohy.
- Snímač tlaku spojkového pedálu.
- Snímač tlaku na brzdový pedál.
- Škrtící klapka s elektromotorem a snímači polohy.
Princip činnosti elektronického plynového pedálu
Před příchodem elektronického plynového pedálu vedlo sešlápnutí pedálu přes soustavu tyčí a lanek k otáčení osy dálkového ovládání. Další fází vývoje vstřikovacích motorů bylo sledování úhlu otevření dálkového ovládání pomocí odporových snímačů polohy. Elektronika zasahuje do chodu motoru pouze v režimu volnoběhu a při aktivovaném tempomatu.
V systému s elektronickým pohybem těla škrticí klapky neexistuje žádné mechanické spojení mezi tlumičem a pedálem. Úhel pedálu je monitorován pomocí dvou typů senzorů:
- kontaktní měřiče. Na základě posuvného kontaktního potenciometru. Pohyb jezdce po odporové dráze mění odpor v obvodu. ECU vyšle do snímače referenční napětí 5 V. Změna odporu způsobí pokles nebo zvýšení napětí na signálním vodiči.
- Bezkontaktní senzory. Dva snímače (Hall IC) jsou pevně upevněny na krytu. Na rotační ose jsou připevněny magnety. Posunem magnetů dochází ke změně intenzity magnetického pole, která ovlivňuje výstupní napětí Hallova snímače.
Dvojice potenciometrů je vždy umístěna uvnitř pouzdra pedálové sestavy, proto jsou zde dva výstupní systémy – hlavní a záložní. Když sešlápnete pedál, změní se obě výstupní napětí. Na základě poměru úrovní signálu ECU monitoruje stav senzorů. Níže uvedený graf ukazuje úrovně signálu používané u vozidel Mitsubishi se systémem vstřikování MPI. Úrovně napětí hlavního a záložního snímače se liší faktorem dva.
U některých systémů bude nízká úroveň signálu na záložním snímači odpovídat vysoké úrovni na primárním snímači. Pokud tedy na jednom metru napětí při sešlápnutí pedálu klesne, na druhém by se mělo proporcionálně zvýšit.
Elektronicky řízená škrticí klapka
Modul škrticí klapky se skládá z těla, škrticí klapky, snímačů polohy a stejnosměrného motoru. Stejně jako u elektronického plynového pedálu je pro sledování polohy dálkového ovladače použita dvojice kontaktních nebo bezkontaktních snímačů Hallova jevu.
Rotace ze statoru elektromotoru na osu dálkového ovládání je přenášena plastovými ozubenými koly. Na těle je mechanický omezovač dojezdu, proti kterému je škrticí klapka zcela uzavřena. V normálním režimu není klapka nikdy zcela uzavřena, aby nedošlo k jejímu uvíznutí ve skříni při zahřátí. Omezovač je nutný pro přizpůsobení dálkového ovládání, při kterém si ECU pamatuje krajní polohu klapky v otevřeném i zavřeném stavu. V normálním režimu se klapka zastaví před dosažením spodního mechanického dorazu.
Funkce autodiagnostiky
Pokud není signál ze snímačů polohy dálkového ovládání, klapka se přesune do nouzové polohy, ve které motor pracuje pouze v režimu vysokého volnoběhu (asi 1500 ot./min.). Na palubní desce se může rozsvítit varovná kontrolka Check Engine nebo EPC.
V případě ztráty komunikace se snímači nebo jakékoli anomálie v jejich čteních je odpovídající chybový kód zapsán do energeticky nezávislé paměti. Chyby lze číst prostřednictvím konektoru OBD-II pomocí multiznačkového nebo specializovaného skeneru. V případě výměny, oprav spojených s demontáží modulu dálkového ovládání, nebo čištění jednotky je nutné přizpůsobit škrticí klapku.
Ovládání naprázdno
V systému s elektronicky řízenou škrticí klapkou neexistuje žádná regulace volnoběhu (IAC). Jeho funkci přebírá elektromotor. Otočením plynu na určitou úroveň ECU dávkuje vzduch pro udržení volnoběžných otáček. Zvýšené volnoběžné otáčky při zahřívání, stejně jako zvýšené zatížení motoru (zapnutí klimatizace, světlometů a dalších výkonných spotřebičů) je také kompenzováno otevřením klapky.
Základní volnoběžné otáčky se vypočítávají ze základní matice pomocí signálu snímače teploty chladicí kapaliny.
Poruchy
- Znečištění DZ
- Porucha snímačů polohy kontaktů. Vlivem neustálého pohybu jezdce vznikají na odporové vrstvě v místech styku s kolejí oděrky. Typické je, že se příznaky poruchy začnou projevovat v zóně částečného zatížení. Špatný kontakt je také možný kvůli zeslabení tlaku jezdce a tvorbě usazenin na odporové dráze. Bezkontaktní snímače Hallova jevu tuto vlastnost nemají a selhávají mnohem méně často.
- Odlamování, olizování zubů na plastových převodech. Dochází k němu při dlouhodobém používání auta se znečištěnou škrtící klapkou, kdy elektromotor musí vyvinout větší sílu, aby jej rozpohyboval.
- Únik vzduchu v místě upevnění osy klapky v pouzdře modulu.
- Opotřebení kartáčů, komutátor elektromotoru.
Nezapomeňte také na standardní problémy s elektrickým vedením a oxidy v napájecích konektorech.
