Stort lager | # Egen udvikling | # Viden

 

Styrsystem motor: De olika delarna som finns

 

Här får du en överblick på hur ett styrsystem (ECU) fungerar och och vilka delar som är kopplade till detta.

De olika delarna är uppdelade i rubriker som visas här nedan. Dessa rubriker ihop ger en bild på vilka sensorer, spolar och tänddelar osv som kan användas.

De olika delarna i motorns styrsystem.

  1. Spjälllägesgivare (TPS)
  2. Elektroniskt gasspjäll / gaspedal
  3. Tomgångsmotor
  4. Temperaturgivare (IAT)
  5. Vattentempgivare (CLT)
  6. Avgastempgivare (EGT)
  7. Etanolsensor
  8. Trycksensor
  9. Knacksensor
  10. Lambdasond (Bredbandslambda)
  11. Triggergivare
  12. Tändning (Tändspole / tändstift)
  13. Bränslespridare
  14. Bränslepump
  15. Kylfläkt
  16. Hastighetsmätare
  17. Bränslenivågivare
  18. Relä
  19. Övrigt elsystem (Kraftenhet)
 
 

1. Spjälllägesgivare (TPS)

TPS givare monteras på spjällhus som är vajerstyrda

Spjällgivare sitter monterat på ena sidan av spjällhusets axel och talar om för styrsystemet i vilket läge som gasspjället befinner sig. Detta räknas oftast i % från 0-100.

Den del på TPS som monteras mot spjällaxel är D-formad och kallas vridpot. Det är med D-utformningen som gör att den kan fästa. De flesta spjällhus har denna typ av infästning. Ibland kan eget fäste för de hålen som håller själva spjällgivaren behöva göras då hålbilden inte alltid stämmer.

En TPS sensor har oftast 3 stift:

  • Jord mot ECU
  • +5volt från ECU
  • Signal till ECU (0-5V)
 
 

2. Elektroniskt gasspjäll / gaspedal

När ett elektroniskt spjällhus används så behövs ingen extern positionsgivare. Denna sitter inbyggd i spjällhuset. Många E-spjäll har dessutom två tps givare och E-gaspedaler har två potentiometrar. En huvudgivare och en backup. Tänk på det vid inkoppling / inställning!

Elektroniska spjällhus fungerar inte utan en elektronisk gaspedal som sammankopplas.

E-gasspjäll har ofta 6 stift

  • Motor +
  • Motor -
  • TPS 1 (0-5V signal till ecu)
  • TPS2 (0-5V signal till ecu)
  • +5V från ECU
  • Jord mot ECU

E-gaspedaler har ofta 6 stift, Kontrollera hur var stift skall kopplas för just din pedal. Gaspedalen har två potentiometrar för TPS som kopplas till analoga ingångar på ECU. Är däremot en av dessa PWM styrning så kopplas denna till en digital ingång mot ECU.

 
 

3. Tomgångsmotor

En tomgångsmotor har en in och en utgång som kopplas till varsin sida av spjällhuset. På detta sätt så kan denna styra tomgången genom att låta luft passera in i motor trots att spjället är stängt. Alternativet är att ha en ställskruv som gör att spjället inte kan stänga helt. Detta sker internt i elektroniska spjällhus.

Det finns tomgångsmotor med både 2,3,4,5 och 6 stift. 

  • 2 pin kopplas med ett stift till +12V tändningsspänning och det andra till ECU Analog. Polariteten akn andras på pinnarna eller genom programvaran.
  • 3 pin kopplas med ett stift till jord. De andra två stiften kopplas till +12V tändningsspänning och det andra till ECU Analog. Polariteten kan ändras genom att byta plats på +12V och ECU pinnarna eller genom programvaran.
  • Övriga tomgångsmotorer är så kallade "stepper" motorer och ett exempel på inkoppling kan ses i bilden.
 
 

4. Insugstempgivare (IAT)

Insugstemperatur mäts i insugsrör eller plenumkammare genom att montera en givare som sticker ner några millimeter. Insugstemperatur är en viktig parameter att ta hänsyn till för motorstyrsystemet för att kunna adaptera sig till rådande omgivning. Även om det går att köra utan IAT givare så är detta inget som rekomenderas.

Insugstemperaturgivare har två stift och är inte polaritetskänsliga.

IAT kopplas enligt följande:

  • Jord till ECU (Sensor ground)
  • Signal till ECU (Specifik temperatur)


Ibland så kan värden från temp och tryckgivare "fladdra". Testa då att aktivera eventuella inbyggda filter i programvaran och öka värdet sakta tills det stabiliserar sig. Om du måste öka mycket så kanske givaren sitter monterad på ett dumt ställe.

 
 

5. Vattentempgivare (CLT)

Vattentemperatur används för att elektroniskt aktivera en kylfläkt eller trigga igång en säkerhetsfunktion. Vattentempsensor monteras på motor före termostaten men om två tempsensorer finns så monteras den andra efter termostat på den "kalla sidan"

Vattentempgivare har som insugstemp bara två stift och är inte polaritetskänsliga.

CLT kopplas enligt följande:

  • Jord till ECU (Sensor ground)
  • Signal till ECU (Specifik temperatur)
 
 

6. Avgastempgivare (EGT)

Avgastemperatur mäts i grenrör och avgassystem. Flera EGT kan användas för att t.ex logga temp på separata cylindrar. Denna typ av sensor mäter upp till cirka MAX 1300grader och kallas för typ K på eftermarknaden då denna är absolut vanligast även om det finns varianter.

En EGT förstärkare måste användas för att kunna koppla denna typ av sensor till ett styrsystem. Vissa ECU har detta inbyggt och då behövs ingen förstärkare.

Inkoppling av EGT förstärkare:

  • Jord till ECU
  • Signal till ECU (0-5V)
  • Jord till kaross
  • +12V tändningsspänning

Inkoppling av EGT:

  • Jord till ECU
  • Signal till ECU (0-5V)
 
 

7. Etanolsensor

Etanolsensor används fär att mäta etanolhalten i bränslet för att styrsystemet skall kunna kompensera för mer eller mindre etanol. Även bränsletemperatur brukar kunna mätas genom dessa givare.

Sensorn monteras på returledningen då dessa brukar ha liten intern diameter och kan innebära en restriktion om den monteras på trycksidan (bränslematningen till motor)

Sensorn använder en digital signal med varierande puls/arbetskvot och kopplas till en digital ingång

  • Signal till ECU (Digital)
  • Jord till ECU
  • +12V tändningsspänning
 
 

8. Trycksensor

Trycksensorer används inom olika områden och mäter trycket på luft, olja, vatten, bränsle och annat flytande media.

En trycksensor för luft kallas mapsensor. Dessa används oftast till styrsystem istället för luftmassemätare där tryck mäts istället för luftflöde och ger ett mer exakt resultat.

  • Jord till ECU
  • +5V från ECU
  • Signal till ECU (0-5V)


En trycksensor skall helst inte monteras direkt på motor då de inte klarar över vissa frekvenser / vibrationer som en del motorer producerar. Använd istället en slang och montera externt på sidan av motor.

 
 

9. Knacksensor

En knacksensor känner av "knackning" / "spiktning", eller som det faktiskt är -En för tidig detonation av luft / bränsleblandningen som antänds av värme och inte genom tändstift.

Sensorn skruvas direkt på motorblocket för att kunna känna igen dessa spikningar. Ofta används två sensorer för att kunna täcka ett större område och känna igen misständningar bättre.

Denna har två stift, är inte polaritetskänslig och kopplas in mot dedikerade ingångar i styrsystemet. ECU måste med andra ord ha stöd för knackreglering / givare.

 
 

10. Lambdasond (Bredbandslambda)

En lambdasond mäter lambdavärdet i avgaserna, Hur effektiv den förbränningen som skett av luft / bränsleblandningen är. Stökiometrisk blandning är Lambda 1. Man kan också mäta detta i AFR. Original så används en så smalbandslambda och denna känner bara när värdet passerar över eller under lambda 1. En bredbandslambda däremot kan läsa ett värde i ett stort område runt lambda 1. T.ex Lambda 0,6-1,4.

Bredbandslambda används uteslutande på eftermarknad installationer då detta värdet måste kunna mätas noggrant vid inställning av motorstyrenhetens programvara, detta lägger grunden för hur bra en sådan inställning (mappning) kan bli.

Två vanliga typer av bredbandslambda är LSU 4,2 och LSU 4,9.

 

LSU 4.2

Denna sensor mäter bättre i bränslerik blandning (under Lambda 1). Används ofta ihop med eftermarknad styrsystem (ECU)

Bosch artnr: 0258007057

LSU 4.9

Denna sensor mäter bättre bränslefattig blandning (över lambda 1). Används ofta ihop med separata lambdamätare.

Bosch artnr: 0258017025

 
 

Montering av lambdasond ska göra så att själva mätsonden pekar lite nedåt. Detta för att fukt inte skall samlas och göra sönder lambdasensorn.

Montering sker helst 30+cm från turboaggregat / motor, ifrån den värsta värmen.

 
 

11. Triggergivare

Triggergivare används på vevaxel och kamaxel för att veta vart motorn befinner sig för att tändning och bränsle skall kunna ställas in optimalt. Dessa sensorer mäter på något slags triggerhjul som har en "tand" borta. På detta sättet så vet ECU när ett varv har gått. När denna trigger används på både vevaxel och kamaxel så vet ECU exakt vart kamaxel är i förhållande till vevaxel och kan då sköta tändning / bränsleinsprutning "sekventiellt" vilket är mer effektivt. Det finns mycket att läsa på om just triggerssignaler.

Triggerhjul som monteras på vevaxel har som oftast 60-2 eller 36-1 mönster. Kamaxel (Home signal) behöver bara 1 signal per varv för att fungera.

Hallgivare / Optogivare (Digital 3 pinnar)

  • +5V/+12V (beroende på givare)
  • Jord till ECU
  • Triggersignal till ECU

VR-givare (Analog 2 pinnar)

  • Jord till ECU
  • Triggersignal till ECU
 
 

12. Tändning

Tändsystemet ger kraft till tändstiften som tänder luft/bränsleblandningen i förbränningsrummet. Bättre tändsystem ger bättre förutsättningar att tända en rik (fet) luft/bränsleblandning.

Tändspolar behöver energikällan direkt från batteriet. Styrsystemet orkar inte "driva" dessa. Därför säger man att ett tändsteg / drivsteg behövs. Detta kan vara separat eller inbyggt i tändspolen. Kort sagt så är det en enhet som tillåter separat inkoppling av strömmatning då inte ECU klarar av detta.

Spolar säkras vanligtvis med 15Ampere och ligger på samma matning som själva ECU:n.

Waste spark

Motorn har bara vevaxeltrigger och vet inte vart i vilken arbetstakt motorn befinner sig. Tändstiften antänder 2 gånger per varv (360 grader). Tändspolen behöver där med ladda ur / upp två gånger per varv.

Sekventiell tändning

Används även trigger på kamaxel (Home signal) så vet motorn vilken arbetstakt den befinner sigi. Tändstiften antänder då bara 1 gånger per varv (360 grader). Tändspolen behöver där med bara ladda ur / upp en gånger per varv vilket inte ställer lika höga krav på spolen plus att separat tändspolar kan användas och systemet blir mer effektivt.


Rik bränsleblandning / lägre lambda är svårare att antända. Därför läggs större krav på tändsystemet vid trimmad motor.

 
 

13. Bränslespridare

Spridare sprutar in bränsle i motorn. Bränslepumpen matar spridarna med bränsle som öppnar och stänger med hjälp av signaler från ECU boxen. Toppen på spridarna sitter monterade i en bränslebrygga / fuel rail. Sedan är botten på spridarna monterade mot insuget. Det elektriska kontaktstycket är tvåpoligt och ej polaritetskänsligt. Detta är sammankopplat med styrsystemet som öppnar och stänger spridarna mer eller mindre beroende på motorlast.

Spridare kopplas in på tändningsspänning oc här oftast säkrade med runt 15Ampere.

Det finns olika typer av spridare så som toppmatade, sidomatade, högoh, lågohm osv. Mer info om detta finns separat.

De två stiften kopplas enligt följande:

  • +12V tändningsspänning
  • Spridarutgång på ECU (signal)
 
 

14. Bränslepump

Bränslepumpen matar spridarna med bränsle genom bränsleledningar upp till fuel rail, där injektorerna sitter monterade. En bränsletrycksregulator håller uppe ett tryck till spridarna.

Det finns bränslepumpar för montage i bränsletank (intern bränslepump) och det finns för montage utanför bränsletank (extern bränslepump). Oavsett modell så monteras dessa i lämpligt fäste så de sitter fast ordentligt. Inloppet kopplas till ett förfilter eller direkt till bränsletanken. Utloppet kopplas mot ett bränslefilter som sedan leds vidare mot fuel rail och spridare.

Bränslepumpen styrs av ECU genom genom ett relä (sk. bränslepumpsrelä). Notera kabeldimensionering till bränlepump / förbrukare. Den elektriska kontakten har två poler. En kopplas till +12V och den andra till chassijord.

 
 

15. Kylfläkt

Styrsystemet kan också kontrollera kylarfläkten så denna går igång och stängs av beroende på andra faktorer. På samma sätt som en bränslepumpm kopplas med ett relä till ECU så kopplas även en kylfläkt.

Fläkten monteras vanligast på vattenkylet och kopplas genom ett relä till ECU.

Det finns även en annan variant av fläkt som sitter ihopkopplad till motor med en så kallad viscokoppling. Detta brukar inte användas inom performance.

 
 

16. Hastighetsmätare

En original hastighetsmätare går att koppla in mot styrsystemet om den mätaren är pulsstyrd. Dvs. att en puls skickas ut från ECU till mätaren och takten ökar ihop med hastigheten. Om original instrument vill ha denna signal så går det att koppla ihop detta.

Man kontrollerar detta genom att mäta om en puls från OEM styrenhet kommer till hastighetsmätaren / instrumentet.

Sedan justeras detta i programvaran genom att öka eller sänka frekvensen på pulsen mot en GPS eller annan hastighetssignal.

Denna kopplas till en digital ingång på styrsystemet.

 
 

17. Bränslenivågivare

Denna mäter helt enkelt bränslenivå.

Det finns mänger med varianter från OEM som går att använda. Men det enklaste och vanligaste på eftermarknaden är att använda en 0-90 Ohm sensor som har ett nästan standardiserat bultmönster med 5 hål och CC-mått på 53mm

Nivågivaren har två stift OBS Dessa är polaritetskänsliga!

  • Jord till ECU
  • Signal till ecu (Analog)
 
 

18. Relä

Ett relä används när man har en förbrukare som kräver stor ström medan när du i t.ex en bil vill styra denna med en liten ström (ECU).

Man kan se det som en strömbrytare. När styrsystemet vill aktivera en fläkt eller bränslepump så skickas en signal (liten ström) till ett relä som aktiveras som en strömbrytare och förser då förbrukaren med en stor ström.

Det finns även solid state relä. Funktionen är densamma men som inte har några interna rörliga delar.

Det går att skicka både en +12v (plusstyrt) och en Jord (Jordstyrt) till ett relä.

Inkoppling sker enligt bilder.

 
 

19. Övrigt elsystem (Kraftenhet)

 Det finns ytterligare delar som kopplas till ett styrsystem så som kraftenhet (PDM), PWM boxar, knappsatser, CAN styrning, EGT sensorer, G-sensor osv osv. men grunden är densamma. De kopplas in på en digital eller analog ingång. Sedan ställer men in funktionen i styrsystemets programvara. Därigenom kan man även använda signalen som skickats in för att skicka ut densamma eller manipulera signalen.