Annons

Motorstyrenheten – Bilens hjärna

Ända sedan den första bilen gick i produktion så har bilmotorer utsatts för all sorts trimning. Ingreppen var till en början väldigt bökiga, och kan även fortfarande vara det. Idag kan den vara enklare en någonsin, med ingrepp i bilens hjärna – motorstyrenheten. På sätt och vis kan man säga att bilen fick denna hjärna bara för ca 15 år sedan, nämligen när man började bygga in styrenheterna i motorerna. Dessa blev nödvändiga bland annat på grund av moderna avgasnormer samt för att göra komfortfunktioner möjliga. Motorstyrenheten samlar all relevant data och alla kommandon för motorn, där bensinmängden, bränsleinsprutningen och laddningstryckets nivå är bland de viktigaste parametrarna när det gäller chiptrimning.

Vad är motorstyrenheten till för?

Till en början så fick dessa styrenheter ganska enkla funktioner som att sända information om bränslemängd och insprutningstiden i munstyckena. I dagens motorer är motorstyrenheten en av de absolut viktigaste delarna, den är motorns hjärna. Motorstyrenheterna styr i dag hela motorn, den kontrollerar och reglerar alla viktiga funktioner i motorn. Motorparametrarna som laddningstillstånd, extern temperatur, luftkvalitet, knackningsbenägenhet, lufttäthet, motorbelastning, olja och genomsnittlig kyltemperatur analyseras och utvärderas beroende på kördata (RPM, laddningstryck, hastighet m.m). Elektroniken beräknar den nödvändiga insprutningstiden beroende på sensorernas signaler för befintlig luftmassa, varvtal, belastning och ytterligare faktorer för att kunna uppfylla följande krav: sänkning av bränsleförbrukningen, minskning av de skadliga ämnen som finns i avgaserna och ökning av bilens motoreffekt.

Förutom redan nämnda funktioner så kontrollerar styrenheten över ett stort antal ytterligare processer i motorn:

Hastighetsreglering
Gränssnitt till andra system
Korrigering av bränsletemperatur
Förbrukningsindikering
Elektronisk gaspedal
Reglering av lugn gång
Tomgångsreglering
Antitrycksregulator
Onboard-diagnos

Alla dessa funktioner löper via styrenheten till och från resten av bilen. Genom omprogrammering kan man uppnå en effektökning samtidigt som alla viktiga motorskyddande funktioner, avgasvärden och dylikt bibehålls. Även en minskning av bränsleförbrukningen är möjlig tack vare den tidigare aktiverade bränslestrypningen (beroende på fordonstyp).

Hur fungerar motorstyrenheten?

Styrenheten bearbetar all data i realtid för att anpassa motorkaraktäristikan efter de driftsförhållanden som råder. Datan bearbetas i ett program i motorstyrenheten, baserat på parametrar som erhålls från givare och sensor. Databasen, eller programmet, finns i ett eller flera chips i styrenheten som består av en eller flera små högprestandaprocessorer. Dessa processorer avpassar och ställer in värden inbördes för olika regleringsprocesser. Huvuduppgiften är att fastlägga den fodrade och maximalt möjliga insprutningsmängden, som i sin tur är beroende av insugningsluften. Förhållandet luft/bränsle måste stämma exakt för ett felfritt arbete i katalysatorn.

Utöver förhållandet mellan luft/bränsle så måste även tiden för tändningen optimeras så noggrant som möjligt för att minska förbrukningen. Om blandningen tänds för sent så ökar förbrukningen. En för tidig tändning gör att motorn börjar hacka. Dessutom kontrolleras och regleras många fler uppgifter, som till exempel den automatiska avstängningen av insprutningsanläggningen vid högsta hastighet. Även en mekanism för hastighetsreglering kan vara integrerad.

För att uppfylla framtidens avgasnormer så bestäms insprutningsmängden i moderna dieselmotorer av den insugna luftmassan, lufttrycket, utomhustemperaturen, varvtalet och belastningen. Turboladdarens laddningstryck i turbofordon måste bestämmas och regleras exakt ur belastnings- och varvtalssynpunkt. All data som är nödvändig för styrningen lagras på chippet. All denna data används för att bedöma insprutningsmängden för en bestämd varvtalspunkt. I styrdatorns minne så har datan lagrats i tredimensionella kurvfält som innehåller exempelvis insprutningspumpens spänning, varvtalet och belastningsberoendet. Dessa värden har skapats vid effekt- och avgasmätningar och kan senare optimeras vid en chiptrimning för en högre effekt vid låg förbrukning och bra avgasvärden.