E-Mail : info@fordfans.cz

 
 
 
 


 
 

Jednotka EEC (řídící jednotka)

Výraz EEC je zkratkou pro Electronic Engine Control, čili systém elektronického ovládání motoru. Jedná se o řídící jednotku vstřikování, používanou k elektronickému řízení různých procesů ve vozidle. Zapomeňte na váš stolní počítač, ten, který je v autě nemá problémy se stabilitou a nepotřebuje téměř žádný servis. Počítače řídící vstřikování paliva patří mezi širší skupinu elektroniky zvanou Programovatelné systémy řízení provozu. Jejich hlavním úkolem je dodávat do motoru takovou směs paliva a vzduchu, která při zapálení svíčkou rychle shoří a přemění se na přenositelnou sílu. Celý proces vypadá na první pohled celkem jednoduše. Název jednotky se obvykle zkracuje pouze na ´vstřikování´, protože každý ví, o čem se hovoří. Řídící počítač vstřikování obsahuje paměťové čipy, mikrorelé pro nastavení aktivních členů, procesor, který to celé řídí a také program, díky kterému všechno funguje naprosto hladce. Počítač sbírá data z čidel, tím rozezná, v jakém prostředí motor právě pracuje. Dalším zdrojem dat je chování řidiče, na jehož základě může počítač odhadnout, jaký pracovní postup chcete zvolit. Po získání všech nutných poznatků systém propočítává optimální složení zápalné směsi a ideální opravu proměny zapalování. Po stanovení optimálních hodnot počítač oživí konkrétní akční členy, které provedou stanovené úpravy výbušné směsi a zapalování. Dalším krokem je opět „ fáze naslouchání“, kdy počítač prostřednictvím čidel zjišťuje, zda chování motoru odpovídá předpokládaným požadavkům řidiče i vstřikovací jednotky samotné. Všechny tyto kroky se odehrají během milisekundy a opakují se dostatečně často na to, aby bylo možné upravovat zážeh jednotlivých válců i při více než 6000 ot / min. Pokud všechny součásti pracují ve vzájemném souladu, vstřikovací jednotka i při jednoduché údržbě vydrží fungovat více než 30 let.

Ford začal dodávat elektronické vstřikování do aut již v roce 1978. roku 2005 bylo vyrobeno 8 generací, avšak ne všechny z nich jsou pro nováčky v této oblasti zajímavé nebo důležité. Uděláme si krátký výlet do historie EFI:

EEC 1. generace
rok výroby: 1979
časování zážehu, EGR (zpětné přisávání spalin do válce), přisávání vzduchu do výfukového potrubí

EEC 2. generace
rok výroby: 1979
karburátor (lambda sonda, dávkování paliva krokovým motorem), časování zážehu, EGR, přisávání vzduchu do výfukového potrubí

EEC 3. generace
rok výroby: 1980
jednobodové vstřikování (bez autodiagnostických funkcí)

EEC 4. generace
rok výroby: 1984
OBD-I (viz text níže)

EEC 5. generace, verze 1
rok výroby: 1994
OBD-II (viz text níže)

EEC 5. generace, verze 2
rok výroby: 1999
Vizuálně je podobný verzi 5.1, pouze nemá v zadním panelu konektor J3, vybaven flash pamětí

EEC 6. generace
rok výroby: 2003
různé konektory v závislosti na typu vozu

EEC 4. generace

Čtvrtá generace vstřikovacích jednotek Ford je již po mnoho let velmi dobrou volbou pro další úpravy aut. Pokročilé a přitom nepříliš komplikované programové vybavení dokáže dirigovat téměř každý motor. Všechny používané aktivní členy stále drží krok s nejnovějšími vyráběnými automobily. Stejně jako kontrola emisí, tak i ostatní méně důležité součásti mohou být jednoduše odstraněny. EEC 4 používá stejný šedesátikolíkový konektor jako EEC 3, ale jeden ze štítků na vnější straně není zapojen.
Bohužel americký kapitalismus jezdí ve fordech, proto i zde platí rčení: „to, že vyrábíme nové věci, neznamená, že přestaneme prodávat ty staré – když jich máme ještě plné sklady.“ Tomuto stavu můžeme říkat křížení proudů, jeho výsledkem je fakt, že i v roce 1988 se vyráběla auta s karburátorem, proto je téměř nemožné přesně učit, kde všude byla jaká technologie použita. Někdy se stávalo, že vozidla vyrobená pro jeden stát byla omylem dovezena do jiného a samozřejmě autosalony si často vyměňovaly auta i mezi sebou. Proto je vhodné brát většinu časových dat s rezervou.

Útroby řídící jednotky jsou dosti složité, vývoj EEC je výsledkem úzké spolupráce mezi Fordem a Intelem. Řídící jednotka je pro zpracování číselných informací vybavena speciálně navrženým čipem Intel 8061. Tento procesor byl vyroben pouze pro použití ve vstřikovacích jednotkách a je přiletován na základní desku. Je v něm uložen tovární program pro obsluhu vstřikování a umožňuje CPU ovládat ostatní příslušenství řídící jednotky. Veškerá paměť je uložena v čipu Intel 8361, EEC disponuje třemi typy paměti:

1) ROM – Read Only Memory – je dlouhodobá paměť „pouze pro čtení,“ zde je uložen ovládací software. ROM modul nemůže být upraven, jeho data jsou použitelná ještě dvacet let po odpojení od zdroje.

2) RAM – Keep Alive Memory: složitě strukturovaná paměť, je úložištěm kódů poruch a místem, kam se ukládají základní data přijatá z jednotlivých čidel. Po odpojení zdroje 12 V jsou všechna data ztracena.

3) RAM – Random Access Memory - operační paměť, krátkodobá. Vymaže se po každém vypnutí zapalování.

Procesor Intel 8061 obsahuje program vstřikovací jednotky vyvinutý výrobcem. Tento software k práci používá skaláry, funkce, tabulky a průtokové diagramy. Skalár je definován jako „číselná hodnota přiřazená určité informaci,“ případně jako „fyzikální veličina určená jedním číslem.“ Zní to složitěji než to doopravdy je. Běžným obecně přijímaným příkladem skaláru je například hodnota nejvyšších otáček motoru REVLIM=6000. Funkce jsou ve skutečnosti grafy, ale vývojáři ve Fordu je nazývají funkcemi. Obvykle vyjadřují vztah mezi vstupními a výstupními daty. Proto tedy čím vyšší jsou vstupní hodnoty, tím vyšší budou i čísla výstupní. Tabulky jsou složitější než funkce a pokrývají trojrozměrné pole dat: zde je výstup závislý na dvou vstupních proměnných. Průtokové diagramy kombinují základní skaláry, funkce a tabulky, jejich úkolem je vypočítat výstupní hodnoty. Tyto diagramy jsou určeny spíše pro lidský mozek než pro počítačové zpracování dat, pomáhají nám se v konkrétní situaci lépe orientovat.

Skalár REVLIM=6000
Funkce
Tabulka
Průtokový diagram

Předprogramované hodnoty uvnitř řídící jednotky jsou různé pro každé vozidlo, pro každý modelový rok, pro každý typ převodovky a konečně i pro konkrétní obsah motoru. Průtokové diagramy se nemění, jsou do procesoru kódovány navždy. Žádné hodnoty ve skalárech, tabulkách ani funkcích nemohou tedy být změněny. Přesto je možné je upravovat zvenčí pomocí některých čipů, viz níže. Každá řídící jednotka obsahuje několik průtokových diagramů, každý z nich je mnohem složitější než náš skromný příklad. Diagram pro daný motor je kombinací všech vstupních dat a vytváří soubor tzv. situací, druhý diagram může být v procesoru uložen pro automobily například s automatickou převodovkou. Počítač tyto diagramy zpracovává velmi vysokou rychlostí: např. motor V8 se sekvenčním vstřikováním potřebuje při 6000 ot. / min aktivovat injektory 4000 x za vteřinu. Procesor obsažený v EEC 4 je taktován na 15 MHz, vykoná tedy 15 milionů operací za vteřinu. Je ale třeba provést více úkonů než vyslat zážehový signál a přečíst data z konkrétního čidla, EEC 4 musí kontrolovat čidla i mezi zážehy jednotlivých válců. Pokud jste se dali do počítání, vidíte, že stále zbývá více než tisíc možných kroků, které můžeme vtěsnat mezi vstřik směsi a zážeh konkrétní svíčky. Opravdu není nutné se zabývat matematickou stránkou věci, stačí, když si uvědomíme, že funguje.
Provozní situace jsou rozděleny do dvou skupin: základní (nutné pro běh motoru) a záložní (emise a autodiagnostika). V každé ze situací budou v referenční tabulce použity některé z následujících senzorů: snímač profilu zapalování (PIP), snímač polohy škrtící klapky (TPS), teplota chladicí kapaliny (ECT), absolutní tlak sání (MAP) nebo váha vzduchu (MAF). Tyto senzory jsou vůbec nejdůležitější v celém systému. Předem uložené hodnoty, které určují jak a kdy mají být tato čidla použita, jsou jiné pro každou situaci v provozu vozidla. Následující tabulka poskytuje jednoduchý přehled situací a s nimi související dávkování paliva, časování zážehu a úpravy pro snížení tvorby emisí. provozní situace - strategies

Situace Palivo Úprava zážehu Snížení tvorby emisí Používaná čidla
Start / spuštění motoru Otevřená smyčka, přednastavené hodnoty pro bohatou směs TFI -- ot/min, teplota chladicí kapaliny (ECT)
Odjezd se studeným motorem při ECT nad 85 oC obohatit směs, při ECT pod 77 oC zředit směs násobič podílu ot/min a zátěže, násobič ECT vzduch do katalyzátoru ot/min, hustoměr vzduchu, abs tlak vzduchu v sání, teplota chlad kapaliny, teplota nasávaného vzduchu, poloha plynového pedálu
Volnoběh zahřátého motoru přednastavené hodnoty obohacování směsi zpoždění zážehu po 1 minutě přerušovaný přívod vzduchu do katalyzátoru ot/min, poloha plyn pedálu, teplota chlad kapaliny, teplota
Volnoběh zahřátého motoru přednastavené hodnoty obohacování směsi zpoždění zážehu po 1 minutě přerušovaný přívod vzduchu do katalyzátoru ot/min, poloha plyn pedálu, teplota chlad kapaliny, teplota nasávaného vzduchu, ohřívaná lambda
Jízda se zahřátým motorem uzavřená smyčka 14,7 : 1 násobič podílu ot/min a zátěže, násobič teploty chlad kapaliny, násobič EGR EGR, odtah par do skříně katalyzátoru, vzduch do katalyzátoru ot/min, hustoměr vzduchu, abs tlak vzduchu v sání, teplota chlad kapaliny, teplota nasávaného vzduchu, poloha plyn pedálu, EGR, ohřívaná lambda
Akcelerace s částečně sešlápnutým plynovým pedálem uzavřená smyčka 14,7 : 1 násobič podílu ot/min a zátěže, násobič teploty chladící kapaliny vzduch do katalyzátoru dtto
Akcelerace – plný plyn otevřená smyčka, přednastavená hodnota maximálně bohaté směsi násobič podílu ot/min a zátěže, násobič teploty chladící kapaliny není ot/min, hustoměr vzduchu, abs tlak vzduchu v sání, teplota chlad kapaliny, teplota nasávaného vzduchu, poloha plyn pedálu, rychlost vozidla, čidlo klepání
Zpomalování ot/min nižší než 1500 = 0, ot/min vyšší než 1500 = 15:1 přednastavené hodnoty odtah par do skříně katalyzátoru ot/min, teplota chlad kapaliny, poloha plyn pedálu,, rychlost vozidla

V současnosti je EEC 4 považován za nejlepší tovární systém řízení motoru. To nejlepší, co můžete udělat, je vytvořit seznam cílů, kterých chcete s motorem dosáhnout – pomůže vám to v určení nezbytných kroků. Mimo jiné zjistíte, které oblasti jsou méně důležité. Především se soustřeďte na následující oblasti: výkon, provoz na veřejných komunikacích, spotřeba paliva, (ne)náročnost montáže a oprav, kontrola emisí a v neposlední řadě finanční náročnost. Znám mnoho lidí, kteří si uvědomili, o co jde až ve chvíli, kdy auto stále ještě nejezdilo nebo je již úpravy stálo dost peněz. Plánujte dopředu, neváhejte se zeptat zkušených závodníků anebo tunerů a také se o celé záležitosti bavte se známými. Jak mi řekl jeden dobrý přítel: „Rychlost jsou peníze: jak rychle chceš jezdit?“

EEC 5

Vstřikovací jednotky EEC 4. a EEC 5. generace mají mnoho společného, přejdeme tedy k rozdílům a inovacím. Pátá generace je rychlejší, má větší možnosti a její flashový program lze lépe a snadněji editovat. Software je stejný jako u předchozího modelu, jen s tím rozdílem, že v pětce se získaná data obtížněji dekódují. EEC 5 pracuje s procesorem taktovaným na 18 MHz, tj. 18 milionů operací za vteřinu. Kapacita tohoto procesoru tedy více než dostatečně pokryje potřeby všech zájemců. Interní paměť je čtyřikrát větší než u EEC 4, což je velmi užitečné v době všech možných elektronických asistentů, airbagů a vyspělých tempomatů. EEC 5 používá nový konektor (104 jehel), který umožňuje ovládat více čidel a akčních členů. Z nepříliš složité vstřikovací jednotky se vyvinul stroj, kterému dnes můžeme bez obav svěřit více než motor a převodovku.





Autor překladu : J.Kastner - j.kastner@centrum.cz