Système de contrôle du moteur : Les différentes pièces disponibles

Voici un aperçu du fonctionnement d'un système de contrôle (ECU) et des différentes pièces qui y sont liées.

Les différentes pièces sont organisées en rubriques qui apparaissent ci-dessous. Ces rubriques donnent une image des capteurs, bobines et composants d'allumage, etc., qui peuvent être utilisés.

Les différentes pièces du système de contrôle du moteur.

1. Capteur de position de papillon (TPS)
2. Papillon électronique / pédale d'accélérateur
   
3. Actionneur de ralenti
4. Capteur de température (IAT)
5. Capteur de température du liquide de refroidissement (CLT)
6. Capteur de température des gaz d'échappement (EGT)
7. Capteur d'éthanol
8. Capteur de pression
9. Capteur de détonation
10. Sonde lambda (lambda à large bande)
11. Capteur de déclenchement
12. Allumage (bobine d'allumage / bougie d'allumage)
13. Injecteur de carburant
14. Pompe à carburant
15. Ventilateur de refroidissement
16. Capteur de vitesse
17. Capteur de niveau de carburant
18. Relais
19. Système électrique supplémentaire (Unité de puissance)

Papillon électronique / pédale d'accélérateur

Lorsqu'un corps de papillon électronique est utilisé, aucun capteur de position externe n'est nécessaire. Celui-ci est intégré dans le corps de papillon. De nombreux corps de papillon électroniques ont également deux capteurs TPS, et les pédales d'accélérateur électroniques ont deux potentiomètres. Un capteur principal et un de secours. Tenez-en compte lors de l'installation/réglage !

Les corps de papillon électroniques ne fonctionnent pas sans une pédale d'accélérateur électronique qui est connectée.

Les corps de papillon électroniques ont souvent 6 broches

• Moteur +
• Moteur -
• TPS 1 (signal 0-5V vers l'ECU)
• TPS 2 (signal 0-5V vers l'ECU)
• +5V de l'ECU
• Terre vers l'ECU

Les pédales d'accélérateur électroniques ont souvent 6 broches. Vérifiez comment chaque broche doit être connectée pour votre pédale spécifique. La pédale d'accélérateur a deux potentiomètres pour le TPS qui sont connectés aux entrées analogiques de l'ECU. Si l'un d'eux est en revanche un contrôle PWM, il doit être connecté à une entrée numérique de l'ECU.

Capteur de température d'admission (IAT)

Température d'admission est mesurée dans le tuyau d'admission ou la chambre de plénum en montant un capteur qui s'enfonce de quelques millimètres. La température d'admission est un paramètre important à prendre en compte pour le système de contrôle moteur afin de s'adapter à l'environnement ambiant. Bien qu'il soit possible de rouler sans capteur IAT, ce n'est pas recommandé.

Les capteurs de température d'admission ont deux broches et ne sont pas sensibles à la polarité.

L'IAT est connecté comme suit :

• Terre vers l'ECU (masse du capteur)
• Signal vers l'ECU (température spécifique)

Capteur de température du liquide de refroidissement (CLT)

Température du liquide de refroidissement est utilisée pour activer électroniquement un ventilateur de refroidissement ou déclencher une fonction de sécurité. Le capteur de température du liquide de refroidissement est monté sur le moteur avant le thermostat, mais si deux capteurs de température sont présents, le deuxième est monté après le thermostat du côté "froid".

Le capteur de température du liquide de refroidissement, tout comme le capteur de température d'admission, a seulement deux broches et n'est pas sensible à la polarité.

Le CLT est connecté comme suit :

• Terre vers l'ECU (masse du capteur)
• Signal vers l'ECU (température spécifique)

Capteur de température des gaz d'échappement (EGT)

Température des gaz d'échappement est mesurée dans le collecteur et le système d'échappement. Plusieurs EGT peuvent être utilisés pour enregistrer la température sur des cylindres séparés, par exemple. Ce type de capteur mesure jusqu'à environ 1300 degrés MAX et est appelé de type K sur le marché secondaire, car c'est le plus courant, bien qu'il existe des variantes.

Un amplificateur EGT doit être utilisé pour pouvoir connecter ce type de capteur à un système de contrôle. Certains ECU ont cela intégré, donc aucun amplificateur n'est nécessaire.

Connexion de l'amplificateur EGT :

• Terre vers l'ECU
• Signal vers l'ECU (0-5V)
• Terre vers le châssis
• +12V tension d'allumage

Connexion de l'EGT :

• Terre vers l'ECU
• Signal vers l'ECU (0-5V)

Capteur de pression

Capteurs de pression sont utilisés dans divers domaines et mesurent la pression de l'air, de l'huile, de l'eau, du carburant et d'autres fluides.

Un capteur de pression pour l'air est appelé capteur MAP. Ceux-ci sont généralement utilisés dans les systèmes de contrôle à la place des débitmètres d'air, où la pression est mesurée plutôt que le débit d'air, offrant un résultat plus précis.

Un débitmètre d'air mesure à la fois le volume d'air et la température d'admission. Si vous prévoyez de retirer le débitmètre d'air au profit d'un capteur MAP, vous devrez également acheter un capteur de température d'admission. L'alternative est de laisser le débitmètre d'air en place et d'utiliser uniquement le signal pour la température d'admission.

• Terre vers l'ECU
• +5V de l'ECU
• Signal vers l'ECU (0-5V)

Capteur de détonation

Un capteur de détonation détecte les "détonations" / "cliquetis", ou plus précisément, une détonation prématurée du mélange air/carburant qui est enflammé par la chaleur et non par les bougies d'allumage.

Le capteur est vissé directement sur le bloc moteur pour pouvoir détecter ces cliquetis. Souvent, deux capteurs sont utilisés pour couvrir une plus grande zone et mieux détecter les anomalies.

Il a deux broches, n'est pas sensible à la polarité et se connecte aux entrées dédiées dans le système de contrôle. En d'autres termes, l'ECU doit prendre en charge la régulation des détonations / des capteurs.

Sonde lambda (lambda à large bande)

Une sonde lambda mesure la valeur lambda dans les gaz d'échappement, c'est-à-dire l'efficacité de la combustion du mélange air/carburant. Un mélange stœchiométrique correspond à Lambda 1. On peut également mesurer cela en AFR. À l'origine, une sonde lambda étroite est utilisée, qui ne détecte que lorsque la valeur passe au-dessus ou en dessous de lambda 1. En revanche, une sonde lambda à large bande peut lire une valeur dans une large plage autour de lambda 1, par exemple de Lambda 0,6 à 1,4.

Les sondes lambda à large bande sont utilisées exclusivement dans les installations de marché secondaire, car cette valeur doit être mesurée avec précision lors du réglage du logiciel de l'unité de contrôle moteur, ce qui constitue la base de la qualité d'un tel réglage (cartographie).

Deux types courants de sondes lambda à large bande sont LSU 4,2 et LSU 4,9.

Capteur de déclenchement

Capteur de déclenchement est utilisé sur le vilebrequin et l'arbre à cames pour savoir où se trouve le moteur afin que l'allumage et l'injection de carburant puissent être réglés de manière optimale. Ces capteurs mesurent sur une sorte de roue de déclenchement qui a une "dent" manquante. De cette façon, l'ECU sait quand un tour a été effectué. Lorsque ce déclencheur est utilisé à la fois sur le vilebrequin et l'arbre à cames, l'ECU sait exactement où se trouve l'arbre à cames par rapport au vilebrequin et peut ainsi gérer l'allumage et l'injection de carburant "séquentiellement", ce qui est plus efficace. Il y a beaucoup à lire sur les signaux de déclenchement.

Les roues de déclenchement montées sur le vilebrequin ont généralement des motifs de 60-2 ou 36-1. L'arbre à cames (signal de référence) n'a besoin que d'un signal par tour pour fonctionner.

Capteurs Hall / Capteurs optiques (Numérique 3 broches)

• +5V/+12V (selon le capteur)
• Terre vers l'ECU
• Signal de déclenchement vers l'ECU

Capteurs VR (Analogique 2 broches)

• Terre vers l'ECU
• Signal de déclenchement vers l'ECU

Allumage

Le système d'allumage fournit de l'énergie aux bougies d'allumage, qui enflamment le mélange air/carburant dans la chambre de combustion. Un meilleur système d'allumage offre de meilleures conditions pour enflammer un mélange riche (gras) air/carburant.

Les bobines d'allumage nécessitent une source d'énergie directement de la batterie. Le système de contrôle ne peut pas "alimenter" celles-ci. C'est pourquoi on dit qu'un étage d'allumage / un étage d'entraînement est nécessaire. Cela peut être séparé ou intégré à la bobine d'allumage. En résumé, c'est un appareil qui permet une connexion séparée de l'alimentation en courant lorsque l'ECU ne peut pas gérer cela.

Les bobines sont généralement protégées par un fusible de 15 ampères et sont sur la même alimentation que l'ECU lui-même.

Allumage à déchet (Waste spark)

Le moteur n'a qu'un déclencheur de vilebrequin et ne sait pas à quel cycle de travail il se trouve. Les bougies d'allumage s'enflamment 2 fois par tour (360 degrés). La bobine d'allumage doit donc se charger et se décharger deux fois par tour.

Allumage séquentiel

Utilise également un déclencheur sur l'arbre à cames (signal de référence), permettant au moteur de savoir dans quel cycle de travail il se trouve. Les bougies d'allumage s'enflamment alors seulement une fois par tour (360 degrés). La bobine d'allumage doit alors se charger et se décharger une fois par tour, ce qui ne crée pas des exigences aussi élevées pour la bobine, de plus, des bobines d'allumage séparées peuvent être utilisées, rendant le système plus efficace.

Injecteur de carburant

Injecteurs injectent du carburant dans le moteur. La pompe à carburant alimente les injecteurs en carburant qui s'ouvrent et se ferment à l'aide de signaux provenant de l'ECU. Le haut des injecteurs est monté dans un rail de carburant. Le bas des injecteurs est monté sur l'admission. Le connecteur électrique est à deux broches et n'est pas sensible à la polarité. Cela est connecté au système de contrôle qui ouvre et ferme les injecteurs plus ou moins selon la charge du moteur.

Les injecteurs sont connectés à la tension d'allumage et sont généralement protégés par un fusible de 15 ampères.

Il existe différents types d'injecteurs, tels que les injecteurs à alimentation supérieure, à alimentation latérale, haute impédance, basse impédance, etc. Plus d'infos à ce sujet sont disponibles séparément.

Les deux broches sont connectées comme suit :

• +12V tension d'allumage
• Sortie de l'injecteur sur l'ECU (signal)

Pompe à carburant

Une pompe à carburant alimente les injecteurs en carburant à travers des conduites de carburant jusqu'au rail de carburant, où les injecteurs sont montés. Un régulateur de pression de carburant maintient une pression constante vers les injecteurs.

Il existe des pompes à carburant pour un montage dans le réservoir de carburant (pompe à carburant interne) et celles pour un montage à l'extérieur du réservoir de carburant (pompe à carburant externe). Quelle que soit le modèle, ces pompes doivent être montées dans un support approprié afin qu'elles soient bien fixées. L'entrée est connectée à un préfiltre ou directement au réservoir de carburant. La sortie est connectée à un filtre à carburant qui dirige ensuite le carburant vers le rail de carburant et les injecteurs.

La pompe à carburant est contrôlée par l'ECU via un relais (appelé relais de pompe à carburant). Notez la dimension des câbles pour la pompe à carburant / consommateur. Le connecteur électrique a deux pôles. Un est connecté à +12V et l'autre à la terre du châssis.

Ventilateur de refroidissement

Le système de contrôle peut également gérer le ventilateur de refroidissement, qui s'allume et s'éteint en fonction d'autres facteurs. De la même manière qu'une pompe à carburant est connectée à l'ECU via un relais, un ventilateur de refroidissement est également connecté.

Le ventilateur est le plus souvent monté sur un radiateur et est connecté à l'ECU via un relais.

Il existe également une autre variante de ventilateur qui est reliée au moteur par un couplage visqueux. Cela n'est généralement pas utilisé dans le domaine de la performance.

Compteur de vitesse

Puls
Un compteur de vitesse d'origine peut être connecté au système de contrôle s'il est à commande par impulsion. Cela signifie qu'une impulsion est envoyée de l'ECU au compteur et que le rythme augmente avec la vitesse. Si l'instrument d'origine nécessite ce signal, il est possible de le connecter.

Cela se vérifie en mesurant si une impulsion provenant de l'unité de commande d'origine arrive au compteur de vitesse / à l'instrument.

Ensuite, cela est ajusté dans le logiciel en augmentant ou en diminuant la fréquence de l'impulsion par rapport à un GPS ou à un autre signal de vitesse.

Ceci est connecté à une entrée numérique du système de contrôle.

ABS
L'alternative si un signal de vitesse à commande par impulsion n'est pas disponible est de prendre un signal de vitesse d'un capteur ABS.

Capteur de niveau de carburant

Cela mesure simplement le niveau de carburant.

Il existe de nombreuses variantes de capteurs OEM qui peuvent être utilisées. Mais le plus simple et le plus courant sur le marché secondaire est d'utiliser un capteur de 0-90 Ohm, qui a un motif de boulons presque standardisé avec 5 trous et un diamètre central de 53 mm.

Le capteur de niveau a deux broches REMARQUE Ces broches sont sensibles à la polarité !

• Terre vers l'ECU
• Signal vers l'ECU (analogique)

Relais

Autres systèmes électriques (Unité de puissance)

Il existe d'autres composants qui se connectent à un système de contrôle, tels que l'unité de puissance (PDM), des boîtiers PWM, des claviers, le contrôle CAN, des capteurs EGT, des capteurs G, etc., mais le principe reste le même. Ils sont connectés à une entrée numérique ou analogique. Ensuite, la fonction est définie dans le logiciel du système de contrôle. Ainsi, il est également possible d'utiliser le signal envoyé pour le renvoyer ou manipuler le signal.