2.4-Finalité de la commande électrique et de la chaîne d'alimentation carburant
Nous venons de voir dans les précédentes pages que :
Le calculateur commande en même temps les 4 injecteurs.
Les injecteurs reçoivent la même pression d'essence.
De ce fait, avec une pression et une commande électrique communes, les injecteurs envoient la même quantité de carburant en même temps dans leur tubulure d'admission respective.
Il est impossible (sauf si panne d'injecteur) que les cylindres reçoivent une quantité d'essence différente.
Dans le cas d'un moteur XU type J, l'essence est pulvérisé en entrée de culasse devant la soupape d'admission.
L'air provenant de la tubulure est aspiré, avec l'essence, grâce à la dépression créée par la descente de piston lors de l'ouverture de la soupape.
Le mélange s'effectue par le passage de l'air dans la cavité de culasse.
Le mélange aspiré est donc, moteur en parfait état, le même pour tous les cylindres.
Le fonctionnement est ainsi assuré d’être symétrique et équilibré.
Le calculateur contrôle ainsi, via sa sortie 12, la quantité exacte d'essence envoyée dans les 4 cylindres.
Tubulure d'admission d'un moteur Peugeot XU5JA équipée de la rampe d'injecteur complète:
Illustration: moteur Peugeot XU5JA
L'absence de carburateur a nécessite d'optimiser la tubulure afin de créer des mouvements tourbillonnant de l'air pour améliorer son mélange avec l'essence. Ce procédé permet un gain de puissance et de couple. L'admission doit être exempt de résidu d'huile.
Pour assurer un fonctionnement correct du moteur dans toutes les conditions, l'enrichissement doit être différent suivant les phases de fonctionnement. Le dosage initialement calculé peut nécessité d'être corrigé par une augmentation de richesse dépendant du mode.
L’ECU change de mode en fonction des paramètres qu'il reçoit et du temps (seconde).
A - Le mode démarrage :
Pendant le démarrage le calculateur double la fréquence d'ouverture des injecteurs. L'info est donnée par la tension envoyée par le neiman en borne 4 du calculateur.
B - Le mode post démarrage :
Intervient juste après le démarrage. La richesse est fortement augmentée durant 30sec et surpasse tout autres augmentations.
Cette fonction interne au calculateur n'existe pas sur le L-Jetronic qui possède un injecteur départ à froid contrôlé par un thermocontact temporisé.
Le LE2-Jetronic a donc intégré cette fonction dans son calculateur représentée par la partie (b) de la courbe ci dessous (d'où la suppression de l'injecteur).
C - Le mode montée en température :
Après la phase post-démarrage donc 30sec suite à la mise en route moteur. La richesse est corrigée en fonction de la température moteur représenté par la courbe (c). La température est donnée par la sonde température moteur CTN.
Une fois la sonde température moteur à température normale de fonctionnement, le calculateur ne peut pas revenir sur ces 2 précédents modes.
Durant ces 2 modes, le dosage est fortement enrichi pour compenser l'essence qui condense sur les parois des cylindres appauvrissant le mélange.
Une sonde à température normale d'utilisation n'a plus d’influence sur la richesse. Sauf en cas de panne ou elle indiquerait à l'ECU un moteur froid et le mélange serait de nouveau enrichi de façon anormale. Par exemple, une sonde débranchée correspond à un moteur très froid, le moteur est noyée.
Sélecté par l'ECU lorsqu'il voit le papillon en butée mini (donc pédale relâchée) associé à un régime moteur inférieur à 1600trs/min. Le mélange est légèrement sur-enrichi pour stabiliser le ralenti et éviter les accoups de régime.
E - Le mode charge partielle :
Fonctionnement basique de l'ECU donc toujours sélecté sur lequel les autres modes se rajoutent. On considère mode charge partielle lorsque le mode ralenti ou pleine charge n'est pas sélecté (le papillon n'est pas en butée donc pédale d’accélérateur en position intermédiaire). Le mélange est optimum: 14,7g d'air/1g de carburant. Seule la lecture du débitmètre associé au régime moteur est pris en compte. C’est le calcul d'enrichissement de base, il ne peut pas descendre en dessous de ce rapport 14,7:1 ➔c’est la durée minimale d’ouverture des injecteurs.
F - Le mode accélération :
Mode identique à charge partielle. L’ECU reste en dosage 14,7:1 mais la conception du circuit d'air va créer une dépression ouvrant plus le débitmètre qu'il n'y a de passage d'air. De ce fait le calculateur est trompé et va penser qu'il y a plus d'air aspiré, il va donc envoyer plus d'essence augmentant l’enrichissement du mélange.
G - Le mode pleine charge :
Sélecté par l'ECU lorsqu'il voit le papillon approcher la butée maxi (>75% d'ouverture). Le mélange est fortement enrichi.
H - Le mode décélération :
Sélecté par l'ECU lorsqu'il détecte le papillon en butée mini (pédale relâchée) associé à un régime supérieur à 1600trs/min. Les injecteurs sont coupés pour économiser du carburant et gagner du frein moteur.
Ils s'ouvrent à nouveau lorsque le régime est inférieur à 1600trs. Le régime descend alors progressivement jusqu'au régime ralenti.
Cette fonction peut être supprimée par coupure de la diode D701, voir mode surrégime.
I - Le mode surrégime :
-Jusqu'à n° de série 5 536 100 (calculateur réf. 0 280 000 321):
-A partir de N° de série 5 536 101 (calculateur réf. 0 280 000 340):
Sélecté par l'ECU lorsqu'il voit un régime supérieur à 6900trs/min ➔ Les injecteurs sont coupés.
L'avantage de cette modification est que la coupure se fait seulement sur les injecteurs, et non pas sur tout l'ensemble du système.
Le seuil de la fonction surrégime reste à 6600 trs/min jusqu'à numéro de série 5 561 589 du fait de la présence du relais tachymétrique double fonction (source : L'expert automobile, édition mars 1986).
Note: La fonction surrégime du calculateur réf. 0 280 000 340 peut être inhibée par la suppression de la diode D701 de la platine électronique du calculateur. Cette modification supprime, dans ce cas, le mode décélération.
Un boitier d'eau est placé sur la ligne d'alimentation d'eau du radiateur de chauffage. La sortie d'eau se trouve en amont du calorstat et est donc la valeur de température d'eau moteur la plus haute. El le est considérée comme le reflet de la température moteur.
Une sonde est placée sur ce boitier d'eau afin d'être plongée dans le liquide de refroidissement et ainsi être à la même température.
Le boitier d'eau n'existe pas sur les modèles après 1991 et la sonde de température moteur est directement montés sur la culasse. Dans tous les cas, elle se trouve en partie haute du moteur.
La sonde est composée d'une résistance variable dont la valeur ohmique est fonction de la température à laquelle elle est soumise.
Cliquer pour agrandir
C'est une sonde de type CTN*.
CTN : Coefficient de Température Négatif, en anglais NTC, Negative Temperature Coefficient. Ce sont des thermistances dont la résistance diminue de façon uniforme en fonction de la hausse de température.
De ce fait, si débranchée, la température lue par le calculateur sera froid au point de noyer le moteur par excès de correction richesse.
L'unique rôle de cette sonde est de corriger le dosage de base initial afin d'augmenter la richesse lorsque le moteur est froid. Elle n'intervient plus dans l’élaboration du dosage lorsqu'elle a atteint sa température normale de fonctionnement.
Si débranchée, le calculateur corrigera le dosage par un coefficient excessif au point de noyer le moteur.
Ce point de mesure de température peut être repris pour corriger la richesse manuellement à l'aide d'un potentiomètre dans le cadre d'un usage en compétition. Ou, par exemple, lors de l'ajout d'un système antipollution avec sonde lambda par le montage du Guttman US-Tronic, voir : Systeme anti-pollution Gutmann US-Tronic page 3.5
Lecture butée papillon
L'ECU ne peut connaître que 3 états de position pédale :
Relâchée = fonctionnement ralenti
Butée maxi ou proche = fonctionnement pleine charge
Intermédiaire = fonctionnement charge partielle
Les états ralenti et pleine charge sont connus grâce aux 2 contacteurs fixés sur le boîtier papillon et correspondent à ses butées basse et haute.
Ces contacteurs sont simplement des indicateurs de fin de course papillon.
Lorsque le papillon est en position intermédiaire, le calculateur n'apporte pas de correction de charge à la richesse. On considère alors que le moteur est en fonctionnement charge partielle.
Le contacteur de boitier papillon en association avec le régime moteur ne sert au calculateur qu'à changer son mode de calcul afin d'apporter une correction au dosage de base initial.
Principe:
Le contacteur de boitier papillon reçoit un 12V moteur tournant qu'il va distribuer au calculateur (bornes 2 et 3) suivant sa position:
Position pédale
Borne 2 ECU
Borne 3 ECU
Enrichissement
Relâchée
12V
0V
Léger, voir note 1 *
Butée ou proche butée
0V
12V
Fort
Intermédiaire
0V
0V
Nul
Note 1*: Sauf si régime moteur supérieur à 1600trs/min ➔ coupure injecteur
Pédale: relâchée
Contact ralenti: OUI
Contact pleine-charge: NON
Borne 2 calculateur : 12V
Borne 3 calculateur : 0V
➔ Mélange légèrement enrichi.
Voir Note 1*
Note 1*: Sauf si régime moteur supérieur à 1600trs/min ➔ coupure injecteur
Bien que de nombreux calculateurs BOSCH de cette génération soient physiquement identiques, ils sont chacun associés à un débitmètre et injecteurs correspondant à son calcul interne.
A l'inverse de celui du Motronic qui possède une EPROM, celui du L(x)-Jetronic est de type analogique, il n'est pas programmable et n'a pas d'influence sur le calage de l'allumage. En fait, il ne fait qu'appliquer des coefficients multiplicateur au dosage initial grâce à une chaîne de calcul.
Prise en compte de la tension réseau de bord
Il est important de considéré que l'ouverture d'un injecteur n'est pas immédiate car, comme tout système électromagnétique, il a un temps de réponse. Ce temps de réponse diminue la durée d'ouverture de l'injecteur appauvrissant le dosage cible.
Le temps de réaction d'ouverture est directement lié à la tension électrique de sa commande donc de la tension du réseau électrique de la voiture.
Plus la tension électrique de commande est faible, plus l'injecteur mets du temps à s'ouvrir.
➔la durée d'ouverture de l'injecteur n'est jamais identique au signal électrique de commande.
Le calculateur prends donc en compte la tension électrique de bord pour corriger et augmenter le temps d'ouverture injecteur au même titre que les paramètres moteur.
La durée de l'impulsion est augmentée en fonction de la tension électrique de bord.
La valeur de tension est donc très importante bien que le calculateur la corrige, elle doit être correctement régulée. L’alimentation électrique des divers éléments d’injection est prise sur le même point pour garder la même référence de potentiel: point de jonction E2.
A l’identique, la référence de masse doit être la même: point de jonction E3
La commande des injecteurs doit être prise au même point pour ne pas qu’une résistance de ligne puisse entraîner un déséquilibre entre les cylindres: point de jonction E1
Ne jamais modifier l’architecture du faisceau électrique afin de conserver les mêmes références de potentiel.
Mise en forme du signal
Nous l’avons vu, l’entrée de la chaîne du calcul sont les impulsions de l'allumage pris sur la commande (-) de la bobine reçus sur la borne 1 du calculateur.
Chaque impulsion est tout d'abord transformée en signal de forme carrée par le conformateur.
Puis, la fréquence des impulsions est divisée par 2 grâce au diviseur de fréquence du calculateur afin de l'associer au régime réel du moteur. Chaque impulsion représente 1 tour de vilebrequin.
L'information obtenue représente la fréquence et le moment de déclenchement de l'ouverture injecteur. ➔ 1 ouverture des 4 injecteurs par tour de vilebrequin, soit 2 ouvertures des injecteurs par tour d'arbre à came donc par cycle de moteur.
Particularité du mode démarrage:
La fréquence des impulsions n'est pas divisée par 2 lors de la phase de démarrage. La cadence d'ouverture des injecteurs est donc double par rapport au fonctionnement normal.
➔ 2 ouvertures des 4 injecteurs par tour de vilebrequin, soit 4 ouvertures des injecteurs par cycle.
Ce signal brut obtenu est transformé grâce à l'info de débit(massique) d'air aspiré venant du débitmètre. La durée de l'impulsion (durée d'ouverture d'injecteur) est établi afin d'obtenir une proportion air/essence de 14,7:1 (rapport stœchiométrique, lambda=1). C’est la valeur de richesse de base ne tenant compte que du débitmètre.
Elle correspond à la phase de fonctionnement du moteur la plus utilisé: charge partielle.
La richesse mélange ne pourra jamais (sauf prise d'air sauvage ou vis richesse débitmètre dévissée) être en dessous de ce seuil. C'est la durée minimum d'ouverture des injecteurs. Note: le calcul de dosage est effectué sur 1 tour de vilebrequin donc 1/2 cycle. La référence temps étant la même entre la mesure du débit et l'ouverture de l'injecteur, la proportion est respecté sur 2 tours de vilebrequins soit 1 cycle malgré l'injection carburant en 2 fois.
La richesse 14,7:1 obtenue sert de référence avant les corrections.
Cliquer sur l'image pour l'agrandir
1
Position soupapes et déclenchement étincelles.
2
Impulsions d'allumage fournit par le générateur d'impulsion interne à l'allumeur.
3
Le signal d'allumage est tout d'abord transformé en impulsions carrées par le conformateur d'impulsion (fonction interne calculateur).
4
La fréquence est divisée par 2 par le diviseur de fréquence (fonction interne calculateur) afin de conserver 1 moment de déclenchement sur 2. De ce fait l'ouverture des injecteurs se fait toutes les 2 impulsions d'allumage. Cela détermine la durée et la fréquence d'un cycle de calcul. Voir note 1*
5
En fonction du paramètre débit d'air aspirée, le calculateur détermine un temps d'ouverture injecteur minimum théorique par rapport. Ce temps de base d'injection correspond à la richesse minimum de fonctionnement du moteur (14,7:1). A aucun moment, la richesse ne peut être inférieure à ce calcul. Le réglage tension ressort débitmètre, associé à la température de l'air aspiré, influence directement ce calcul de richesse minimum. (Il est possible de diminuer ce temps d'ouverture en tendant le ressort mais le mélange sera appauvri).
6a
Augmentation du temps d'ouverture d'injecteur en fonction des phases de la charge moteur et de sa température.
6b
Augmentation de l'ouverture des injecteurs par correction tension de bord. Voir paragraphe suivant.
7
L’étage final est chargé d'amplifier le signal de demande d'ouverture 3, 5, 6a, 6b, afin d'alimenter en puissance les injecteurs.
Note 1*: Le diviseur de fréquence est inhibé lors de la phase démarrage conservant une fréquence double.
Note 2*: A partir de 86, l'étage final d'amplification est inhibé lors de décélération, ou de protection surrégime (à partir de 86).
Dissipation de chaleur du transistor de puissance
L'étage final du calculateur est chargé d'amplifier le signal de commande des injecteurs. Cette fonction est assurée par un transistor de puissance capable de délivrer un courant suffisant pour ouvrir les 4 injecteurs en même temps.
Le courant délivré par la borne 12 du calculateur vers les injecteurs est de 3Amperes ce qui oblige à dissiper la chaleur engendré par le passage du courant. Le transistor est donc placée sur un radiateur afin d'évacuer la chaleur.
La patte de fixation du transistor est directement reliée à sa sortie (le collecteur). De ce fait, la sortie du transistor donc la borne 12 du calculateur se trouve au même potentiel que le radiateur.
Afin d'améliorer l'évacuation de la chaleur, le radiateur est relié au couvercle du boitier calculateur. Une plaque de mica placée entre le radiateur et la patte métallique du calculateur permet d'isoler électriquement le radiateur du boitier. Il est important de conserver la bonne isolation de ce radiateur.
En cas démontage, s'assurer que le radiateur n'est pas relié au châssis du boitier en vérifiant la présence de la plaque de mica. La mise à la masse de ce radiateur reviendrait à mettre à la masse la borne 12 ce qui provoquerait une ouverture permanente des injecteurs.
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N'hésitez pas à nous
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