•  
  • Snímače otáček a polohy klikové a/nebo vačkové hřídele
    • U spojitého vstřikování
    • Simultánní vícebodové vstřikování a vstřikování centrální
    • Vícebodové skupinové vstřikování
    • Vícebodové sekvenční vstřikování
    • Jeden snímač u klikové hřídele a jeden u vačkové
    • Jeden snímač u klikové hřídele
    • Jediný snímač otáček a polohy klikové hřídele
    • Dva snímače na vačkové hřídeli
  • Stav startu
  • Snímače provozní teploty motoru
  • Snímač teploty nasávaného vzduchu
  • Snímač barometrického tlaku
  • Napětí v napájecí síti
  • Měření složení směsi
  • Širokopásmové snímače složení směsi
  • Širokopásmová lambda sonda
  • Elektronické řídící jednotky
• Spojité vstřikování
• Plně elektronické řízení dávky paliva
• Obrázky

   Dávkování paliva není ovlivňováno jen hmotností nasávaného vzduchu. Z poměru paliva a vzduchu pouze vyplývá složení směsi. To ale musí také vycházet z provozních podmínek motoru. Ty jsou dány zejména jeho otáčkami, zatížením a provozní teplotou. Podle těchto vlivů se mění požadavky na složení směsi, které musí regulační systém nastavit. Proto jsou nedílnou součástí regulačního systému složení směsi snímače jednotlivých veličin, které je třeba brát v úvahu, aby se při všech předpokládaných provozních podmínkách zajistil optimální chod motoru. Tím se rozumí nejen spotřeba zaručovaná výrobcem vozidla a úroveň emisí škodlivých látek požadovaná zákonnými předpisy, ale i startovatelnost a jízdní vlastnosti, jako je zrychlení, hlučnost chodu a další chování vozidla i motoru.

Snímače otáček a polohy klikové a/nebo vačkové hřídele

   se volí podle druhu vstřikování a požadavků na přesnost okamžiku vstřiku paliva.

   Druhem vstřikování se rozumí jednak spojité, nebo časované, druhé z nich se pak dělí na simultánní, skupinové nebo sekvenční.

U spojitého vstřikování

   je palivo vstřikováno během chodu motoru od jeho startu prakticky nepřetržitě, s výjimkou případu decelerace motorem, kdy se dodávka paliva přeruší tak dlouho, pokud otáčky motoru příliš neklesnou. Naopak při maximálním zatížení motoru, kdy je škrtící klapka zcela otevřena, musí být v určitém rozmezí otáček motoru směs obohacena, aby byl kroutící moment v celém rozsahu maximální. Tím se kompenzuje ochuzování a obohacování směsi vlivem vzduchových pulsací v proudu nasávaného vzduchu. Tato regulace zabezpečuje i v celém otáčkovém rozsahu přibližně stálou úroveň emisí CO (při maximálním zatížení motoru).

   Soustava KE Jetronic fy Bosch provádí např. obohacení směsi v rozmezí otáček 1500 ÷ 3000 min^-1 a nad 4000 min^-1. Ke snímání otáček slouží obvykle snímač v rozdělovači. U elektronických zapalování se informace odebírá ze svorky -1- zapalovací cívky, u bateriových zapalovacích soustav z kontaktu přerušovače v rozdělovači.

   Snímání polohy klikové nebo vačkové hřídele se u tohoto druhu vstřikování ze zřejmých důvodů nepoužívá. Protože snímaná informace o otáčkách klikové hřídele motoru slouží pouze pro řízení množství vstřikovaného paliva, nikoliv však pro řízení začátku vstřikování, může být snímač v rozdělovači jakýkoliv, který je použit pro spouštění zážehu.

Simultánní vícebodové vstřikování a vstřikování centrální,

   tj. s místem společného vstřiku u škrtící klapky, ale vyžadují i informaci o poloze klikové hřídele, ke které se vztahuje okamžik začátku vstřikování. Pro tyto druhy vstřikovacích soustav se používá buď typ snímače, který umožní přesně nastavit okamžik vstřikování mezi jednotlivými zážehy, nebo je problém řešen elektronicky s využitím synchronizace signálem zážehu z výstupu zapalování.

   V prvním případě je obvykle použito snímače s Hallovým prvkem a s hrníčkovou clonou z feromagnetického materiálu, která prochází při otáčení hřídele rozdělovače mezerou mezi prvkem a permanentním magnetem, který je rovněž součástí snímače. V cloně jsou provedeny výřezy, které umožní působit magnetickému poli na Hallův prvek a tím vzniká na jeho výstupu napěťový signál. Vstoupí-li do mezery clona, magnetické pole na prvek nepůsobí a jeho výstupní napětí klesne na nulu. Napěťové změny jsou zpracovány elektronickým tvarovacím obvodem a z jeho výstupu vychází obdélníkový signál se skokovými změnami napětí. Tento typ snímače potřebuje také stejnosměrné napájecí napětí, jinak výstupní signály nevytváří. Obvykle je využíváno náběžné hrany signálu pro řízení začátku vstřikování (a řízení úhlu sepnutí zapalování), zatímco jeho závěrná hrana určuje okamžik zážehu.

   Počet výřezů v cloně odpovídá počtu válců motoru, takže signál musí být elektronickou jednotkou upraven tak, aby na jednu otáčku rozdělovače (tj. vačkové hřídele) byly vytvořeny dva impulsy začátku vstřikování, protože vstřik je prováděn při každé otáčce hřídele klikové, která se otáčí dvojnásobnou rychlostí než vačková.

   Jiný typ snímače v rozdělovači tvoří induktivní snímače. Využívají změny magnetického toku ve vinutí, které je spolu s permanentním magnetem a pólovými nástavci hlavními díly takového snímače. Vinutí spolu s magnetem tvoří obvykle jeho stator, pólové nástavce, přes které se magnetický tok uzavírá, tvoří rotor. Při otáčení rotoru umístěného na hřídeli rozdělovače se mění šířka vzduchové mezery mezi pólovými nástavci a magnetem, takže se mění magnetický odpor obvodu a tedy magnetický tok. Jeho změnou se ve vinutí indukuje střídavé napětí. Počet pólových nástavců je shodný s počtem válců motoru a jeho amplituda se mění s počtem jeho otáček, proto je také třeba zpracovat signál tak, aby za jednu otáčku rozdělovače byly generovány dva impulsy začátku vstřikování. Tento typ snímačů nepotřebuje napájecí napětí, ale výstupní signál dodává jen při pohybu, tj. při otáčení rozdělovače. Tvar pólových nástavců rotoru z feromagnetického materiálu se u zapalovacích souprav řady výrobců podstatně liší, což zřejmě souvisí se způsobem zpracování výstupního signálu snímače v elektronické jednotce a to nejen pro zapalování, ale i pro vstřikování.

   Někteří výrobci využívají zapalování vytvářejícího při startu trs jisker, který je rozdělován k jednotlivým válcům rotujícím rozdělovačem. V takovém případě nemůže být signál zapalování použit pro určení začátku vstřikování. Obvyklým řešením jsou dva snímače v rozdělovači. Pro zapalování induktivní a pro vstřikování s Hallovým prvkem.

   Snímače nejsou mechanicky natáčeny, takže při startování je předstih zážehu dán základním nastavením rozdělovače, stejně tak začátek vstřikování. Přitom je signál induktivního snímače přiváděn do zapalovacího elektronického modulu, umístěného rovněž v rozdělovači. Pro řízení začátku vstřikování slouží signál Hallova snímače, který je přiváděn do elektronické řídící jednotky. Jakmile motor nastartuje, odpojí se asi po 5 až 15 s vstup modulu zapalování od induktivního snímače a připojí se k výstupu řídící jednotky, sloužícímu k řízení zážehu i úhlu sepnutí primárního proudu zapalovací cívky. Oba parametry jsou v řídící jednotce nastavovány nejen podle otáček motoru, ale i podle jeho dalších parametrů, obdobně jako začátek vstřikování a jeho délka.

   Mezi snímače otáček motoru umísťovanými do rozdělovače patří i optoelektronický snímač. Tento snímač obvykle sestává ze světloemitující diody (LED) a fototranzistoru, které jsou uspořádány v dílu tak, aby osa maximálního vyzařování diody a maximální citlivosti fototranzistoru byly totožné. V mezeře mezi diodou a tranzistorem se při otáčení rozdělovače pohybuje terčík s výřezy. Jestliže paprsek světla z diody prochází výřezem terčíku, fototranzistor je sepnut a vede elektrický proud. Jestliže je v mezeře neprůhledná část terčíku, přeruší světlo a tranzistor vypíná. Pro funkci snímače je tedy nezbytné jeho napájení elektrickým napětím, obdobně jako u Hallova prvku. Signál fototranzistoru je elektronicky zpracováván na obdélníkový tvar, podobný výstupu Hallova snímače.

Vícebodové skupinové vstřikování

   již s přesností určení polohy klikové hřídele, kterou poskytují snímače v rozdělovači, nevystačí. Proto používá nejčastěji snímače nebo snímačů, umístěných u klikové hřídele. Snímač, nebo snímače, musí snímat nejen otáčky klikové hřídele, ale i její polohu, buď spojitě, nebo jen některých hodnot, které zpravidla odpovídají horním úvratím jednotlivých válců motoru. V každém případě je potřebné odlišit polohu horní úvrati 1. válce od poloh válců ostatních, protože informace o této poloze je využívána také pro řízení parametrů zapalování a pro jejich kontrolu, zejména průběhu charakteristik předstihu zážehu.

   Podle vlastností řídící elektroniky se používá buď dvou snímačů, z nichž jeden snímá spojitě, nebo i diskrétně (vybrané hodnoty), polohu klikové hřídele. Druhý pak slouží jako generátor referenční značky, která synchronizuje činnost řídící elektroniky. Poloha "referenční" značky odpovídá obvykle poloze horní úvrati 1. válce motoru. Tato referenční značka může být využívána jako informace o otáčkách klikové hřídele, když v elektronické jednotce je měřen počet jejich impulsů za časovou jednotku (obvykle 1 s). Při spojitém snímání polohy klikové hřídele může být použito jiného způsobu stanovení počtu otáček, změřením počtu impulsů odpovídajících úhlovému dělení obvodu rotoru snímače, během určitého časového intervalu. Ten pak může být mnohem kratší než 1 s, takže rychlost měření je větší a může být zjišťována i nerovnoměrnost chodu motoru, způsobená rozdílným výkonem jednotlivých válců motoru.

   Jinou možností je použití jediného snímače, který pak snímá polohu horní úvrati prvního válce jako referenční značku, i ostatní polohy klikové hřídele, ať spojitě (tj. po malých úhlech) nebo diskrétně (polohy HU ostatních válců). Snímač musí být řešen tak, aby elektronika byla schopna jednotlivé signály rozlišit. Při snímání otáček se využívá některého z výše popsaných způsobů.

   Rotor snímačů bývá pevně spojen s klikovou hřídelí, takže jeho průměr je podstatně větší než u snímačů umístěných v rozdělovači. Stator snímače je umístěn na klikové skříni v poloze dané konstrukcí motoru, která je pevně stanovena mechanicky. Tím odpadá potřeba nastavení základní polohy, protože ta je dána při výrobě motoru. Další předností je mnohem větší přesnost rozlišení polohy klikové hřídele (úhlu jejího natočení), související s rozměrem rotoru snímače.

   Snímače pracují buď na principu změny magnetického odporu (induktivní), nebo s Hallovým prvkem. Svými vlastnostmi se tedy neliší od dříve popsaných. Rozdíly v parametrech, především jejich podstatně vyšší přesnost určení polohy klikové hřídele, souvisejí s konstrukčním řešením snímače.

   Snímače induktivního typu používají tyčinkového permanentního magnetu, na jehož pólovém nástavci z feromagnetického materiálu, nejčastěji měkké oceli, je navinuto vinutí snímače. Celý stator snímače je uložen na určeném místě klikové skříně.

   Rotorem snímače bývá buď ozubený věnec setrvačníku, nebo řemenice klikové hřídele opatřená potřebnými výstupky, případně zvláštní disk s výřezy, namontovaný na hřídeli. Při otáčení klikové hřídele se mění magnetický tok procházející pólovým nástavcem a ve vinutí snímače se indukuje napětí signálu. Jeho amplituda je závislá na rychlosti otáčení klikové hřídele, takže musí být v elektronické jednotce nejprve upravena na obdélníkový signál stejné velikosti. Pro určení otáček a polohy klikové hřídele se pak použije některého z výše uvedených způsobů, tj. změření časového intervalu mezi signálem referenční značky a signály ostatních značek, nebo změřením počtu značek za určitý časový interval. Elektronickým zpracováním (např. násobením počtu signálů od úhlových značek) lze přesnost určení polohy klikové hřídele dále zvýšit.

   Amplituda signálu těchto snímačů je závislá i na velikosti vzduchové mezery mezi výstupky (zuby) rotoru a pólovým nástavcem (jádrem) statoru. Proto je potřebné dodržovat, případně i kontrolovat, velikost mezery předepsanou výrobcem. Jiné nastavení není potřebné.

   Snímače s Hallovým prvkem používají obvykle kotouč s výřezy, který prochází mezerou mezi magnetem a Hallovým prvkem, podobně jako u snímače v rozdělovači. Snímač potřebuje pro svoji funkci napájecí napětí, ale jeho rotor se nemusí pohybovat, signál je závislý na mezerách v rotorovém disku.

Vícebodové sekvenční vstřikování

   potřebuje pro svoji funkci nejen informaci o poloze klikové hřídele, ale i o poloze vačkové. Ke vstřikování paliva má dojít jen u válce, ve kterém probíhá sací zdvih. Protože vačková hřídel se otáčí poloviční rychlostí než kliková, přichází signál značky polohy horní úvrati 1. válce ze snímače u klikové hřídele dvakrát za jednu otáčku této hřídele. Jen podle něj tedy nelze rozlišit, zda je válec v sacím nebo v pracovním (expanzním) zdvihu. Pro správnou funkci vstřikování (ale i pro bezrozdělovačového zapalování s jednojiskrovými cívkami), je nezbytná informace o poloze hřídele vačkové, ze které se jednoznačně rozliší, o který zdvih válce jde. Z obou informací pak řídící jednotka stanoví okamžik začátku vstřikování pro trysky jednotlivých válců. Délka vstřiku může být ale určována ze signálů snímačů jiných veličin, charakterizujících provozní stav motoru, tj. zatížení, teplotu a otáčky, i když poslední bývají odvozovány od signálu snímače polohy klikové nebo vačkové hřídele, jak bylo v předchozích odstavcích popsáno.

   Snímače pro určení polohy klikové a vačkové hřídele zpravidla dodávají signály vzájemně nezávislé, přestože jsou většinou společně používány pro stanovení okamžiku aktivace příslušné funkce. Z řady technických i patentových důvodů používají různí výrobci některé z následujících kombinací obou snímačů:

Jeden snímač u klikové hřídele a jeden u vačkové

   Oba snímače jsou samostatnými díly namontovanými, nebo spojenými s příslušnou hřídelí. Snímač u klikové hřídele vytváří v každém případě signály odpovídající polohám horních úvratí jednotlivých válců, přičemž značka HÚ 1. válce může mít jiný tvar než ostatní. Některé typy navíc i další signály, odpovídající úhlům polohy klikové hřídele mezi úvratěmi. Podle konstrukce motoru může být i počet značek horní úvrati poloviční, než je počet válců. Doplňujícím signálem pro určení, kterému válci ze spřažené dvojice signál přiřadit, poskytuje v tomto případě signál ze snímače u hřídele vačkové.

   Snímač u vačkové hřídele má poskytnout informaci, ze které se určí zmíněné přiřazení. Může to být jediná značka z úplnou otáčku vačkové hřídele, která souhlasí s polohou horní úvrati prvního válce. Tvar značky HÚ 1. válce ze snímače u klikové hřídele se nemusí lišit od značek ostatních úvratí.

   Nebo jinou možností je použití dvou značek signálu snímače, které jsou posunuty o 90° natočení vačkové hřídele a za druhou značku je mezera zbývajících 270°. Jestliže se první z dvojice sesouhlasí se značkou HÚ 1. válce na klikové hřídeli, bude druhá značka dvojice souhlasit se značkou HÚ 3. válce (předpokládá se, že rotor snímače polohy klikové hřídele má 4 značky HÚ posunuté vzájemně po 90°). Mezera 270° na vačkové hřídeli značí 540° na hřídeli klikové, takže zbývající půlotáčka této hřídele (180°) a celá otáčka následující (360°) bude beze značky ze snímače hřídele vačkové. Teprve po ukončení druhé otáčky klikové hřídele přijdou značky z obou snímačů, což značí opět HÚ 1. válce a 2. značka dvojice z vačkové hřídele se zase sejde se značkou HÚ 3. válce ze snímače klikové. Starší typy používají snímače se dvěma statorovými vinutími. Jedno je použito pro válce 1 a 3. Druhé je úhlově posunuto a slouží pro válce 2 a 4.

Jeden snímač u klikové hřídele

   vytvářející signály o polohách klikové i vačkové hřídele, je používán např. u některých modelů vozů GM. Jde o snímač s Hallovým prvkem, jehož rotor spřažený s klikovou hřídelí má výřezy v místech odpovídajících horním úvratím jednotlivých válců. Výřez pro HÚ 1. válce má pravděpodobně odlišný výřez, takže značka bude rozdílná od ostatních tří. Ta se pak v elektronickém obvodě snímače podělí dvakrát, což odpovídá polovičním otáčkám vačkové hřídele. Výsledkem je jediná značka za úplnou otáčku této hřídele. V tomto případě ovšem nejde o vzájemně nezávislé signály, i když výstup signálů polohy každé z hřídelí je samostatný.

Pozn. Podrobnější popis snímače se nepodařilo získat, proto jde spíše o odhad způsobu funkce.

Jediný snímač otáček a polohy klikové hřídele

   spolu s informací, ve kterém válci probíhá pracovní (expanzní) zdvih, je použit u soustavy Trionic fy Saab. Ve snímači je použito Hallova prvku a clonového kotouče se třemi výřezy. Dva z nich jsou stejně velké, třetí je poněkud menší. Každý z větších výřezů označuje polohu horní úvrati dvojice spřažených válců (soustava je určena pro čtyřválcový motor). Menší výřez udává, o kterou dvojici jde.

   Pro určení, ve kterém válci z příslušné dvojice probíhá pracovní zdvih, je využito ionizačního proudu protékajícího obvodem zapalovací svíčky válce, ve kterém došlo k zažehnutí směsi. Po zažehnutí vzniknou ve spalovacím prostoru elektricky nabité molekuly - ionty. Přivede-li se na svíčku tohoto válce malé stejnosměrné napětí, bude přes její elektrody protékat ionizační proud, který vytvoří na omezovacím odporu v obvodu napětí, které se použije jako signál pro určení pracovního válce. Měřící okruh je společný vždy pro dva válce, jejichž horní úvrati jsou posunuty o 180°. U soustavy Trionic jsou to válce 1 a 2 a druhá dvojice válce 3 a 4. Spolu s informací o poloze klikové hřídele se pak jednoznačně určí, ve kterém z válců probíhá pracovní zdvih a protože je znám sled zážehů, může dojít k řízení začátků vstřikování, tj. určení, do kterého následujícího válce má být palivo vstřikováno.

   Jiného způsobu součinnosti jednoho snímače u klikové hřídele spolu s informací, ve kterém válci probíhá expanzní zdvih (zapálení a hoření směsi) používají některé modely Peugeot a Talbot. Snímač u klikové hřídele je induktivní, jeho rotor je proveden s větším počtem zubů, a slouží pro stanovení otáček a polohy klikové hřídele, jak bylo v předchozím popsáno. Informace o HÚ 1. válce je získávána snímačem navlečeným na vn kabel z rozdělovače ke svíčce 1. válce.

   Při zážehu protéká kabelem proud výboje a ve vinutí snímače se indukuje napětí, takže jeho signál slouží jako informace o poloze obou hřídelí. Od něj odvozuje řídící jednotka polohy HÚ dalších válců, obdobně i polohy vačkové hřídele, při otevření sacích ventilů jednotlivých válců.

Dva snímače na vačkové hřídeli

   je způsob nejčastěji používaný u vozů japonských výrobců, především se čtyřválcovými motory. Snímače bývají umístěné v tělese rozdělovače, pokud je vysoké napětí jím rozdělováno. Nebo v obdobném tělese bez rotujícího palce a víčka s vn vývody ke svíčkám, jestliže jde o soustavu se statickým rozdělením vn. V každém z uvedených případů ale u soustav se sekvenčním vstřikováním. Je tomu nejen u jednojiskrových cívek, kdy dochází k zážehu ve válci, do kterého bylo palivo bezprostředně předtím vstříknuto, ale v některých případech i u cívek dvoujiskrových. Je to u motorů se dvěma svíčkami ve válci, kdy dojde k zážehu směsi ve válci s kompresním zdvihem a současně k přeskoku u svíčky ve válci, u kterého probíhá zdvih výfukový.

   Vzhledem k tomu, že snímače jsou umístěny v utěsněném pouzdře, bývá použito nejen induktivních typů a typů s Hallovým prvkem, ale i snímačů optoelektronických.

   Další zvláštností těchto druhů je skutečnost, že se jejich rotor otáčí poloviční rychlostí, než kdyby se snímač nacházel u hřídele klikové. To na jedné straně usnadňuje rozlišení válců, protože snímač horních úvratí může rozlišit jednotlivé válce během jediné otáčky svého rotoru. Například rotor induktivního typu používá dvou výstupků posunutých o 180°, takže pokud bude snímač seřízen tak, aby se magnetický obvod uzavřel při průchodu prvního z nich, je-li v horní úvrati 1. válec, pak druhý výstupek bude procházet kolem statoru snímače v následující otáčce hřídele klikové, tedy při horní úvrati válce se zážehem v následující otáčce, který je spřažen s válcem prvním.

   Na téže hřídeli je umístěn i rotor druhého snímače, který má větší počet rovnoměrně rozložených výstupků, obvykle mezi 18 až 24. Signálů tohoto snímače se využívá nejen pro určení polohy klikové (ale i vačkové) hřídele spočítáním počtu výstupků od značek horní úvrati, ale i otáček motoru, změřením časového intervalu mezi impulsy (výstupky) tohoto snímače. Ze signálů obou snímačů vypočítá řídící jednotka začátek vstřiku pro trysky jednotlivých válců.

   Optoelektronický typ snímačů používá dvou dvojic světloemitující dioda - fototranzistor. Každá dvojice je uspořádána obdobným způsobem jak bylo popsáno u snímačů v rozdělovači. Obě ale mají společný disk, který je upevněn na hřídeli snímače spojené s vačkovou hřídelí motoru. V tomto disku, který je rotorem snímače, jsou provedeny výřezy, kterými může procházek světlo emitované diodou na fototranzistor. V blízkosti vnějšího obvodu disku jsou výřezy rozloženy v mezikruží, s hustým úhlovým dělením, protože světelný svazek je velmi úzký. Tyto výřezy procházejí optoelektronickým párem snímajícím polohu vačkové i klikové hřídele. Pro určení horních úvratí jednotlivých válců slouží vnitřní výřezy. Jsou rozložené na kružnici s úhlovým dělením podle počtu válců, tj. pro čtyřválcový motor po 90°, pro šestiválcový 60° atd. Výřez odpovídající horní úvrati 1. válce je širší než výřezy pro horní úvrati ostatní.

   Z takového uspořádání lze získat během jedné otáčky úplnou informaci o polohách i otáčkách jak vačkové tak klikové hřídele a stanovit začátky vstřiku jednotlivých trysek. Snímače pro svoji funkci vyžadují napájecí napětí. Naproti tomu je výhodná možnost nastavení snímačů ručně, bez nastartování motoru.

   Snímače s Hallovými prvky musí být rovněž napájeny vnějším napětím. Jejich rotory jsou opatřeny výřezy, takže při otáčení hřídele, která je společná oběma snímačům, jsou na výstupech elektronických obvodů navazujících na Hallův prvek signály různého tvaru. Např. u čtyřválcového motoru vozu Mazda MX-5 vytváří jeden ze snímačů signály odpovídající horním úvratím jednotlivých válců, tedy ve cloně rotory jsou čtyři stejně široké výřezy nacházející se po 90° obvodu. Druhý snímač má v rotoru dva výřezy, jeden širší a druhý užší. Mezi koncem širšího výřezu a začátkem užšího je menší úhlová vzdálenost, než mezi koncem užšího a začátkem výřezu širšího. Zadní strany 90° výřezů rotoru prvního snímače určují začátek vstřiku do válce se sacím zdvihem a současně konec vstřiku do předchozího, u kterého bylo sání ukončeno.

   Širší výřez v rotoru druhého snímače synchronizuje činnost vstřikovací soustavy. Je od něj odvozen začátek vstřiku do 1. válce. Od užšího výřezu je odvozen začátek vstřiku do válce spřaženého s prvním, ve kterém probíhá sací zdvih v následující otáčce klikové hřídele. Současně v prvním válci je zdvih pracovní (expanzní).

   Z předchozích popisů snímačů polohy vačkové a klikové hřídele je zřejmá nezbytnost současné přítomnosti signálu horní úvrati 1. válce, buď ze snímače u klikové hřídele, nebo z jednoho ze dvou snímačů u hřídele vačkové a k tomu signálu ze snímače hřídele vačkové (nebo druhého z jejích dvou). Z toho vyplývají dvě následující skutečnosti:

• Pokud je snímač u vačkové hřídele oddělen od snímače u hřídele klikové, je potřeba seřídit jeho polohu tak, aby značky obou snímačů úhlově souhlasily.
• Do doby, než řídící jednotka dostane signály ze snímačů obou hřídelí, nemůže zabezpečit správné pořadí otvírání trysek, tj. začátků vstřiku paliva do právě otevřeného sacího kanálu. Tento případ nastává téměř vždy během začátku startu. Proto sekvenční vstřikování přechází v tomto stavu na simultání a palivo je vstřikováno v poloviční dávce do všech válců v každé otáčce motoru.

Stav startu

   se nezjišťuje samostatným snímačem. Jako informace se používá přítomnosti napětí na svorce spínače spouštěče během zapnutí spínací skříňky vozidla do polohy "Start" (u vozů Škoda a německé výroby je označena 50).

Snímače provozní teploty motoru

   stejně jako teploty nasávaného vzduchu, případně i teploty paliva, bývají obvykle polovodičové odpory se záporným nebo kladným teplotním součinitelem. Hodnota jejich odporu se tedy zmenšuje nebo zvětšuje se změnou teploty media ve kterém se nacházejí.

   Provozní teplota motoru se zjišťuje z teploty jeho chladící kapaliny, která udává, zda je motor studený, nebo zahřátý na provozní teplotu. U vzduchem chlazených motorů bývá snímač jejich teploty zašroubován do motorového bloku. U studeného motoru se provádí obohacení směsi prodloužením délky vstřikování. U spojitého vstřikování, nebo u starších soustav časovaného, se používalo zvláštní trysky studeného startu, jejíž funkce a provedení byly popsány v části 2 (AE říjen 2000). Jak tam bylo popsáno, je vstřikování prováděno nepřetržitě a probíhá s časovým omezením. Při déle trvajícím nebo opakovaném startu se palivo již nevstřikuje.

   Doba činnosti této trysky je omezována teplotně - časovým spínačem, který je rovněž ve styku s chladící kapalinou motoru, jak snímač jeho teploty. Kromě toho se k němu přivádí při startu napětí ze spínací skříňky zapalování. Teplotně časový spínač sestává z elektricky vyhřívaného bimetalového pásku, který podle své teploty spíná či rozepíná kontakt, přes který protéká proud k vinutí trysky studeného startu. Doba sepnutí je závislá na zahřátí spínače od teploty motoru a vlastním vyhřívání elektrickou topnou spirálou. Vlastní vyhřívání je potřebné k omezení doby vstřikování paliva, aby nedošlo k nadměrnému obohacení směsi a s ním spojenému "zalití" motoru. U studeného motoru je pro stanovení doby sepnutí rozhodující výkon topné spirály (např. při -20°C je vypnutí po 7.5 s). Má-li motor provozní teplotu, zahřívá spínač natolik, že je tento trvale rozepnut a zamezuje otevření trysky studeného startu.

   Obohacení paliva při nízkých teplotách, tj. při studeném startu motoru, musí být prováděno i určitou dobu po startu, protože část vstřikovaného paliva stále ještě kondenzuje na studených stěnách válců a sacího kanálu, čímž dochází k ochuzení směsi. Aby se zachovalo potřebné složení směsi, musí být vstříknuto více paliva. Druhým důvodem je, že mírně bohatá směs hoří s vyšší spalovací teplotou a motor se dříve zahřeje. Toto obohacení již není závislé časově ale teplotně, tedy na informaci snímané snímačem teploty motoru. Podle ní upravuje řídící jednotka délku otevření vstřikovacích trysek u časovaného vstřikování, nebo průřez palivového potrubí u spojitého změnou tlaku v dolních komorách rozdělovače paliva (viz popis v uvedené části 2 v říjnovém AE). Odporové tělísko snímače je umístěno v kovovém pouzdře se závitem pro našroubování motorového bloku.

   V obdobném pouzdře bývá uložen i výše zmíněný teplotně - časový spínač.

   Snímač teploty paliva, pokud je v soustavě použit, bývá umístěn v palivovém rozdělovacím potrubí k tryskám. Signál o teplotě paliva se používá k případnému zvýšení vstřikovacího množství, aby se vyloučilo tvoření par paliva při teplém startu. Protože i tento typ snímače je ve styku s kapalinou, je odporové tělísko uloženo v kovovém pouzdře.

Snímač teploty nasávaného vzduchu,

   která ovlivňuje hmotnost tohoto media, bývá u snímačů objemu nebo množství nasávaného vzduchu umísťován v tělese těchto snímačů. U snímačů hmotnosti nasávaného vzduchu není třeba jeho teplotu měřit.

   Pokud je soustava dávkování paliva vybavena měřičem podtlaku v sacím potrubí, podle něhož se stanoví délka vstřiku (množství paliva), používá se samostatného měřiče teploty nasávaného vzduchu. Ten bývá vešroubován na vhodném místě do sacího potrubí.

   Signály snímačů teploty a startování motoru bývají většinou doplňovány informací o volnoběžné poloze škrtící klapky (pokud se nejedná o soustavu s jejím elektronickým natáčením). Při volnoběhu se neměří množství nebo hmotnost nasávaného vzduchu, příslušný měřič je vynulován, takže řídící jednotka využívá uvedené informace spolu s údaji ze snímačů teploty motoru, případně i se signálem startu, k řízení množství vstřikovaného paliva podle předprogramovaných hodnot.

Snímač barometrického tlaku

   bývá použit u některých typů soustav, protože motor potřebuje ve vyšších nadmořských výškách méně paliva. Řídící jednotka podle jeho signálu zkracuje dobu otevření vstřikovacích trysek, takže směs paliva se vzduchem je tak stále korigována podle nadmořské výšky, ve které se vozidlo pohybuje. Je to používáno zejména u motorů s vnitřní recirkulací výfukových plynů, kdy jsou současně otevřeny sací i výfukové ventily.

   Podle rozdílu mezi barometrickým tlakem a tlakem v sacím potrubí se také provádí korekce obohacení směsi při maximálním otevření škrtící klapky.

   Mnohdy bývá snímač barometrického tlaku slučován do společného dílu se snímačem tlaku v sacím potrubí.

Napětí v napájecí síti

   vozidla se využívá jako informace pro kompenzaci jeho změn, ke kterým dochází v celém rozsahu otáček a zatížení motoru. Na "palubním" napětí silně závisí doba od okamžiku příchodu řídícího impulsu k trysce do jejího úplného otevření. Případné vzniklé zpoždění by bez korekce zkrátilo dobu vstřiku a tím snížilo množství paliva. Proto se pokles napájecího napětí kompenzuje prodloužením délky řídícího impulsu a podle zmíněných změn se tato upravuje.

Měření složení směsi

   Má-li soustava zabezpečit tvorbu směsi s předpokládaným složením, je žádoucí, aby řídící jednotka dostávala informaci o výsledku regulace a případně prováděla potřebnou korekci množství vstřikovaného paliva. Tuto informaci lze získat pouze z výfukových plynů, podle množství zbytkového kyslíku. Jako snímače se používá tzv. lambda sondy. Její funkce je založena na principu galvanického kyslíkového článku s elektrolytem v pevné fázi.

   Pevný elektrolyt je tvořen keramickým tělískem, které je z jedné strany uzavřeno a pro plyn neprůchodné. Povrchové plochy tělíska jsou z obou stran opatřeny elektrodami z tenké platiny propouštějící plyn. Takto provedené tělísko je na vnitřní straně chráněno porézní keramickou vrstvou a je umístěno ve výfukovém potrubí, kde na něj působí výfukové plyny. Vnitřní otevřený prostor je spojen s okolním vzduchem, který slouží jako referenční plyn.

   Použitý keramický materiál se od 350° stává vodivým pro ionty kyslíku. Liší-li se jeho podíl na obou stranách tělíska, vzniká mezi platinovými elektrodami elektrické napětí, které je snímáno kontakty.

   Toto napětí je závislé na obsahu kyslíku ve výfukových plynech. Jeho zbytky jsou v plynech i přebytku paliva ve směsi. Při bohaté směsi budou hodnoty napětí 800 ÷ 1000 mV, naopak při chudé bude jen asi 100 mV. V přechodové oblasti z bohaté do chudé směsi se napětí mění skokově. Stechiometrické směsi (lambda = 1.0) odpovídá napětí 450 ÷ 500 mV.

   Vodivost iontů kyslíku je velmi závislá i na teplotě keramického tělesa snímače. Průběh napětí tedy bude také ovlivněn teplotou. Výše uvedené hodnoty jsou při pracovní teplotě lambda sondy kolem 600°C.

   I rychlost změny napětí vlivem měnícího se složení směsi je závislá na teplotě. Při teplotě pod 350° je změna v rozmezí sekund, při 600°C reaguje sonda v čase kratším než 50 ms. Proto se při startu motoru regulace složení směsi vypíná až do zahřátí sondy nad 300°C.

   Příliš vysoké teploty zkracují životnost. Proto musí být lambda sonda vestavěna tak, že při delším plném zatížení motoru není překročena teplota 850°C, krátkodobě jsou dovoleny teploty až do 930°C.

   U novějších automobilů se používá téměř výhradně elektricky vyhřívaných lambda sond. U takových snímačů zvyšuje teplotu keramiky při nízkých teplotách výfukových plynů elektrický topný článek. Elektrické vyhřívání se zapíná jen při malých zatíženích motoru, kdy je teplota výfukových plynů nízká. Při větších zatíženích je jejich teplota určující. Vyhřívaná sonda může být umístěna dále od motoru, takže je i při plném výkonu motoru méně teplotně namáhána.

   Vyhřívání zahřeje sondu na provozní teplotu během 20 až 30 s a její provozní teplota je dále během celého jízdního provozu téměř optimální. To přispívá k přesnosti regulace složení směsi a má příznivý vliv na životnost, která v průměru dosahuje 150 000 km proběhu.

   Aby nebyla katalyticky aktivní vnější vrstva z vzácného kovu poškozena, musí být motor provozován s bezolovnatým benzinem.

   V poslední době se zavádí planární lambda sonda, zhotovovaná zcela odlišnou technologií, která ale funkčně zcela odpovídá vyhřívané sondě výše uvedeného typu, se skokovou charakteristikou. Proti ní má ale následující podstatné rozdíly:

• Elektrolyt v pevné fázi sestává z keramických folií.
• Článek snímače je v tělese sondy uchycen keramickým těsněním.
• Ochranná trubka s dvojitou stěnou chrání účinně článek snímače před velkým tepelným a mechanickým namáháním.

   Jednotlivé funkční vrstvy jsou vyrobeny sítotiskovou technikou. Tyto potištěné folie jsou laminovány jedna na druhé, což umožňuje integrovat do článku snímače i vyhřívač.

   Někteří výrobci vozidel (např. BMW u motorů MS 40) používali odporové lambda sondy. Její snímací článek je oxidační polovodič, jako oxid titaničitý nebo titanid stroncia, měnící svoji objemovou vodivost se změnou koncentrace prázdných míst v mřížce oxidu O₂. Hodnota odporu snímacího článku je závislá na parciálním tlaku kyslíku obsaženého ve výfukových plynech. V pracovním bodě, který odpovídá stechiometrickému složení směsi, (lambda = 1), dochází ke skokové změně této hodnoty. Ta se odráží ve změně napětí na snímacím článku, který je zařazen v napěťovém děliči, a to tak, že při lambda = 0.9 bude napětí větší než 3.8 V a při lambda 1.1 klesne na hodnotu nižší než 0.4 V. Tento jev souvisí velmi silně se závislostí na teplotě, takže přesné určení lambda souvisí i s kvalitou regulace vyhřívání sondy, změnou k tomu potřebného výkonu.

   Všechny výše popsané snímače složení směsi zjišťují přebytek nebo nedostatek kyslíku ve výfukových plynech. Neurčují tedy konkrétní hodnotu poměru vzduchu a paliva ve směsi, ale to, zda je směs chudší nebo bohatší, než odpovídá stechiometrické hodnotě, tj. lambda = 1.0.

   Při odchylce od této hodnoty vytváří snímač napěťový skok, který je vyhodnocován v řídící jednotce a ta vytváří odpovídající signál pro vstřikovací trysku u časovaného vstřikování, nebo pro regulátor průřezu palivového potrubí u spojitého. Podle tohoto signálu mění příslušný stavěcí člen svůj parametr, aby se dosáhlo co nejmenší odchylku od stechiometrické hodnoty. Tato hodnota je nezbytná pro dosažení maximální účinnosti třísložkového katalyzátoru, ve kterém se provádí dodatečná úprava výfukových plynů, kterou se přemění jejich škodlivé složky, tj. emise CO, HC a NO_X na zdraví neškodné CO₂, H₂O a N₂. Přeměna CO na CO₂ a HC na CO₂ a H₂O probíhá oxidací, tj. spalováním, při kterém je získáván potřebný kyslík z jeho zbytků ve výfukových plynech při ochuzeném složení směsi. Přeměna NO_X na dusík nemůže být přímou oxidací prováděna, proto se používá obohacení směsi, při kterém dochází k jiné chemické reakci - redukci. A právě při složení směsi blízkém stechiometrickému, je dosaženo optimální účinnosti obou chemických reakcí současně.

Širokopásmové snímače složení směsi

   Při stechiometrickém složení směsi je úroveň emisí kysličníku uhličitého (CO₂) ve výfukových plynech maximální (viz graf na obr. 1 v 1. části v AE 9/2000) a nelze ji jejich dodatečnou úpravou omezit. Tento plyn významně přispívá k tzv. skleníkovému jevu, který způsobuje změny klimatu Země. Proto jsou v řadě zemí připravena opatření s cílem omezit úroveň jeho emisí u osobních automobilů se spalovacími motory. Např. ve Velké Británii mají být vyměřeny poplatky (daně) z vozidel od března 2001 především podle úrovně emisí CO₂. Výrobci automobilů tedy hledají cesty, jak tyto emise co nejvíce snížit. U automobilů se zážehovými motory je prakticky jedinou možností snížení jejich spotřeby benzinu. Jednou z cest, jak toho dosáhnout, je použití kvalitativní regulace výkonu motoru, obdobně jako u motorů vznětových.

   Množství paliva dodávaného do směsi se mění podle zatížení motoru, zatímco množství vzduchu zůstává téměř konstantním. Tím se ovšem složení směsi mění a ke zjišťování jeho hodnoty lambda nemůže být použito lambda sond, které byly popsány v předchozím odstavci. Ty také někdy bývají označovány jako selektivní, vzhledem k možnosti určit lambda v poměrně úzkém rozmezí.

   Soudobé motory s přímým vstřikováním benzinu do spalovacího prostoru jsou typickým příkladem tohoto způsobu. V oblasti nízkého zatížení a otáček motoru pracují se směsí velmi chudou, u níž platí, že lambda > 1.5. Při větších zatíženích a otáčkách pak se směsí stechiometrickou, případně mírně ochuzenou, takže platí lambda < 1.3. Pro omezení emisí NO_X se musí použít tzv. zásobníkového katalyzátoru, který vyžaduje periodickou regeneraci. K té je zapotřebí oxidu uhlíku (CO), který se získává krátkodobým obohacením směsi na hodnotu lambda přibližně 0.8.

   Z toho je zřejmé, že lambda sonda musí být schopna měřit spojitě hodnoty složení směsi v širokém rozmezí, nejméně 0.8 < lambda < 1.7.

Širokopásmová lambda sonda

   vznikla ze "selektivní" integrováním druhého elektrochemického článku. Skládá se tedy ze dvou článků - původního, tzv. Nernstova a z přečerpávacího. Oba články ze ZrO₂ jsou potaženy dvěma porézními platinovými elektrodami a jsou uspořádány tak, že mezi nimi vzniká měřící prostor - difuzní štěrbina. Výfukové plyny procházejí malým otvorem v čerpacím článku do tohoto měřícího prostoru u Nernstova článku. V něm je udržováno stálé stechiometrické složení směsi, tj. lambda = 1.0. a to napětím přiváděným na přečerpávací článek z regulačního obvodu. Regulační obvod je řízen napětím z Nernstova článku, ke kterému se také přivádí referenční vnější vzduch. Jeho napětí je v regulačním obvodu srovnáváno s vnějším referenčním napětím odpovídajícím stechiometrickému složení směsi. Nebude-li ve výfukových plynech ani přebytek, ani nedostatek kyslíku, nebude v obvodu přečerpávacího článku protékat žádný přečerpávací proud.

   Bude-li v plynech přebytek kyslíku, přečerpává jej článek z měřícího prostoru ven a dochází k přečerpávání iontů O₂ "od katody k anodě". Přitom protéká přečerpávací proud, který je úměrný koncentraci kyslíku.

   Naopak při bohaté směsi je kyslík přečerpáván do měřícího prostoru a směr proudu je obrácený. Přitom je úměrný potřebě kyslíku.

   Integrovaný topný článek zabezpečuje provozní teplotu minimálně 600°C.

   Na rozdíl od dvoustavové selektivní lambda sondy, u které se napětí vznikající na Nernstově článku používá přímo jako měřící signál, probíhá u širokopásmové lambda sondy nastavení čerpacího proudu přes speciální vyhodnocovací a regulační obvod. V něm je nastavovaný proud měřen a je měřítkem součinitele přebytku vzduchu ve výfukových plynech. Je zcela nezávislý na stupňovité napěťové charakteristice Nernstova článku a průběh součinitele může být spojitě měřen v rozmezí 0.7 ÷ 4.

Elektronické řídící jednotky

   Jak je u automobilů obvyklé, elektronické řídící jednotky nahrazují nebo alespoň doplňují mechanické, pneumatické, hydraulické a jiné regulační soustavy. Neelektronické regulátory, které ovlivňují regulovaný proces podle více parametrů, pracují vzájemně nezávisle, takže složitost a rozměry soustavy jsou tím větší, čím více parametrů regulace postihuje. Výsledná funkce F regulace je dána součtem funkcí f(x₁) . . . f(x_N) vyjadřujících závislost jednotlivých parametrů. Platí pro ni vztah:

F_výst = f(x₁) + f(x₂) + . . . + f(x_N)

   U prvních elektronicky řízených soustav vstřikování paliva, které vycházely z mechanicky regulovaných, jsou elektrické signály snímačů neelektrických veličin (parametrů motoru a provozního prostředí) zpracovány v řídících jednotkách obdobně. Přitom se využívá analogového zpracování signálů, při kterém je výsledkem signál sestávající z postupně skládaných dílčích.

   Výsledný signál z výstupu řídící jednotky se přivádí k aktuátoru, který u vstřikovacích soustav mění množství vstřikovaného paliva podle zadání, které je do řídící jednotky vloženo a podle něj upravuje výsledek v závislosti na signálech ze snímačů.

   Zadání dílčích funkcí je dáno zapojením elektronických obvodů, které danou funkci uskutečňují a volbou parametrů jejich součástí. Je to tzv. hardvérový způsob, kterým se realizuje odezva obvodu na vstupní signál neustále stejným způsobem, pokud ovšem není obvod citlivý na různé vnější vlivy (změny napájecího napětí, okolní teplota, vlhkost, elektromagnetické rušení), které změní výsledný signál, případně i vyřadí obvod z činnosti.

Spojité vstřikování

   Jedna z prvních soustav elektronického řízení vstřikování benzinu, KE - Jetronic fy Bosch, je příkladem "hybridní" kombinace pneumaticko - mechanického způsobu dávkování paliva s elektronickou korekcí jeho množství podle více parametrů. Jak bylo popsáno v části 2 (AE říjen 2000), je základní množství paliva dávkováno podle množství nasávaného vzduchu, který je měřítkem zatížení motoru. Nadzvedává měřící klapku v sacím potrubí. Její pohyb je přenášen mechanicky na váleček, který svojí polohou otevírá průtokový otvor do horní komory ventilů diferenčního tlaku. Do dolní komory těchto ventilů, která je oddělena od horní pružnou membránou, přichází palivo pod tlakem nastavovaným elektronicky ovládaným nastavovačem. K vinutím elektromagnetů nastavovače se přivádí výstupní signál z řídící jednotky. Působením tohoto signálu se mění tlak paliva v dolních komorách ventilů a tím rozdíl proti tlaku v horních. Na rozdíl v tlacích reaguje pružná membrána a mění průřez odtokového otvoru paliva k tryskám a tím i vstřikované množství. Změny obou průřezů jsou spojité, protože palivo je vstřikováno při chodu motoru nepřetržitě, s výjimkou decelerace v určitém rozsahu otáček a teploty motoru, kdy je jeho přívod uzavřen.

   Z uvedeného důvodu řídící elektronika pracuje většinou se spojitými (analogovými) signály ze snímačů různých parametrů motoru. Ty jsou po úpravách ve vstupních obvodech jednotky sčítávány ve sčítacím stupni a po zesílení na potřebnou úroveň v koncovém stupni dávají výstupní signál - ovládací proud nastavovače tlaku. Tím je umožněno přivádět do nastavovače opačně orientované proudy, které zvyšují nebo snižují tlak paliva v dolních komorách ventilů diferenčního tlaku. Podle směru průtoku proudu se buď plynule mění zmíněný tlak, nebo je nastavena jeho maximální hodnota, rovná tlaku v horních komorách a při nulovém rozdílu tlaků membrána uzavře odtok paliva k tryskám.

   Protože korekce množství vstřikovaného paliva se provádí podle okamžitých provozních stavů motoru, jsou jednotlivé signály, přiváděné ke sčítacímu stupni, funkcemi těchto stavů, nikoliv jen funkcemi parametrů motoru, nebo jeho okolí.

   Při plynulé jízdě s motorem zahřátým na provozní teplotu je množství vstřikovaného paliva dáno pouze vychýlením měřící klapky a elektronika nemusí korekci provádět. Ta je potřebná jen v přechodových stavech, ke kterým patří startování, ohřívání motoru po studeném startu, volnoběh, akcelerace nebo decelerace motoru a provoz při maximálním zatížení.

   K určování, jaký stav motoru trvá, slouží snímače otáček a teploty motoru, spínače maximálního a minimálního otevření škrtící klapky, potenciometr na hřídeli měřící klapky a napětí pro spínač spouštěče. Signály z těchto snímačů jsou přiváděny ke vstupním obvodům, většinou nejméně ve dvojicích a výstupy z těchto obvodů se skládají ve sčítacím stupni. Výsledný signál pak ovlivní případnou korekci vstřikovaného množství paliva, danou vychýlením měřící klapky měřiče nasávaného vzduchu.

   Při zapnutí spouštěče se přivádí signál ke vstupu stupně pro obohacení při startu. Z jeho výstupu odchází signál, kterým je způsobeno maximální otevření nastavovače tlaku paliva po dobu asi 1.5 sekundy. U studeného startu ale toto obohacení nemusí postačovat, proto přichází do funkce dříve popsaný okruh - tryska studeného startu a teplotně - časový spínač, které však nejsou součástí elektronické korekce a pracují na ni nezávisle. Po nastartování motoru probíhá zahřívání, které je závislé na jeho teplotě. Teplota motoru je snímána teplotně závislým odporem a jeho hodnota se ve vstupním obvodu převádí na napěťový signál, který se přivádí nejen ke sčítacímu stupni, ale i k dalším vstupním obvodům, tedy i ke stupni postartovního obohacení. Toto obohacení je závislé teplotně i časově. Na začátku chodu motoru je obohacení maximální a udržuje se po dobu závislou na teplotě (motoru). Po uplynutí této doby se přibližně lineárně snižuje, v závislosti na čase. Parametry obvodů jsou zvoleny tak, aby při všech teplotách probíhal optimální spalovací proces, při co možno nejmenším obohacení.

   Při startu motoru bývá škrtící klapka v minimální poloze a tedy je sepnut s ní spřažený příslušný spínač. Tento signál se přivádí spolu s informací o otáčkách a teplotě motoru ke vstupnímu obvodu přerušení dodávky paliva při deceleraci. K tomu dochází, jsou-li otáčky motoru a jeho teplota dostatečně vysoké, aby nedošlo k jeho zastavení v důsledku přerušení dodávky. Protože nedochází ke spalování paliva, nevznikají škodlivé emise a snižuje se spotřeba. Aby se zabránilo neustálému zapínání a vypínání při přechodných stavech, je tento bod stanoven různě podle směru změny otáček. Pro zahřátý motor je spínací práh co možno nejníže, aby se co nejvíce snížila spotřeba. Při nízkých teplotách motoru hodnota spínacích otáček roste, aby studený motoru ani při rychlém odpojení dodávky paliva nezhasl.

   Se škrtící klapkou je spřažen i spínač její maximální polohy. V té se klapka nachází při plném zatížení motoru, kdy je potřeba obohatit směs, aby motor odevzdával největší točivý moment. Obohacení je závislé i na otáčkách motoru, proto se ke vstupnímu obvodu pro korekci v plném zatížení přivádí nejen signál ze spínače polohy škrtící klapky, ale i informace o otáčkách. Elektronická řídící jednotka z těchto signálů vypočítá potřebné obohacení, kterého se dosáhne nastavovačem tlaku.

   Určité obohacení směsi je potřebné i během zrychlení nezahřátého motoru. Při rychlém otevření škrtící klapky dochází ke krátkodobému ochuzení směsi, které je třeba kompenzovat, zejména u studeného motoru. Nejvyšší hodnota obohacení při zrychlení je funkcí teploty. Míra obohacení je tím vyšší, čím je motor studenější, ale z části závislá i na časových změnách zatížení.

   Rychlost přidání plynu je odvozena z pohyby měřící klapky měřiče množství vzduchu. Tento pohyb je jen nepatrně zpožděný vůči pohybu škrtící klapky. Signál, který odpovídá časové změně množství vzduchu, je snímán potenciometrem spojeným s měřící klapkou, a je přiváděn ke vstupnímu obvodu obohacení při zrychlení, spolu se signálem ze vstupního obvodu snímače teploty motoru. Podle nich ovlivní řídící jednotka odpovídajícím způsobem nastavení tlaku.

   Podle typu motoru bývají přidávány i další obvody korekce, zejména nastavení stechiometrické hodnoty směsi podle signálů lambda sondy.

Plně elektronické řízení dávky paliva

   Poměrně složitý způsob optimalizace chodu motoru elektronicky řízenou korekcí množství vstřikovaného paliva, závislého na mechanické regulaci, jak bylo v předchozím popsáno, je značně zjednodušen u časovaného vstřikování, kdy je množství dáno délkou otevření vstřikovacích trysek. Ta je určena elektronickým signálem přiváděným z řídící jednotky. Parametry signálu vypočítává jednotka podle informací ze snímačů neelektrických veličin, které charakterizují okamžitý provozní stav motoru a postihují přání řidiče vozidla. Přitom vychází ze zadání, které je do ní vloženo pro příslušný typ motoru.

   Hardvérový způsob, využívající k tomu účelu zapojení elektronických obvodů a výběru hodnot parametrů jejich součástí, je patrný např. ze starších typů vstřikování L Jetronic fy Bosch. Je to simultánní vstřikovací souprava, jejíž trysky se otvírají jedenkrát za každou otáčku motoru. Taktovací kmitočet jejich spínání je tedy od otáček odvozen a pro jeho vytváření se používá informace ze snímače otáček. Je-li to např. snímač v rozdělovači zapalování, musí být počet jeho impulsů za jednu otáčku rozdělovače podělen, aby nezávisel na počtu válců motoru a trysky vstřikovaly během každé otáčky motoru palivo jedenkrát. Upravené pravoúhlé impulsy slouží k synchronizaci řídícího multivibrátoru, který generuje impulsy rovněž pravoúhlé, ale s proměnnou délkou. Jejich délka se mění podle snímače zatížení motoru, u L Jetronicu je to měřič množství vzduchu. Tyto impulsy se pak vedou k dalším obvodům (zde je to stupeň multiplikátoru), ve kterých se k nim přidávají další impulsy, rovněž s proměnnou délkou. Délka jednotlivých doplňujících impulsů se mění podle signálů ze snímačů dalších parametrů, které ovlivňují potřebu úprav složení směsi, obdobně jak bylo popsáno v předchozí části. Po sečtení délek všech impulsů vzniká výsledný signál, který je po zesílení v koncovém stupni přiveden k tryskám.

   Z popisu, který uvádí jeden z možných způsobů, je zřejmé,že i při stejném obvodovém řešení lze změnou hodnot součástí jednotlivých obvodů přizpůsobit regulaci potřebám různých typů motorů. Nevýhodou však je použitelnost prakticky jen pro simultánní vstřikování, protože otevírání všech trysek může být aktivováno pouze současně.

   U skupinového a zejména u sekvenčního vstřikování je ale třeba aktivovat dvojice trysek, nebo jednotlivé trysky v určité okamžiky i měnit délku jejich otevření podle potřeb tvorby směsi. Proto nepostačí, aby řídící jednotka realizovala výslednou funkci F_výsl složením dílčích funkcí f(x₁) až f(x_N), ale musí ji vypočítat jako funkci více proměnných, tj.

F_výst = f(x₁, x₂, . . . , x_N),

   podle počtu parametrů, na kterých chod motoru závisí. Navíc musí vypočítávat polohu klikové a případně i vačkové hřídele, ve které se trysky otvírají. Přitom musí být použito číslicového zpracování signálu, které je podstatně rychlejší, než analogové a navíc poskytuje možnost poměrně jednoduchého přizpůsobení průběhu regulace potřebám různých typů motorů, změnou programu provádění výpočtu a pole regulačních charakteristik. Jak program výpočtu, tak pole charakteristik jsou ukládány do paměti mikropočítače řídící jednotky, takže jejich změna se snadno provede přeprogramováním paměti, nebo její výměnou za jinou, se změněnými hodnotami.

   Nedílnou součástí řídící jednotky bývají analogově digitální převodníky a obvody úpravy vstupních signálů ze snímačů parametrů motoru.

   Tohoto způsobu regulace vstřikování paliva je využíváno u všech typů zážehových motorů soudobých vozidel.

Literatura

1. Ottomotor - Management. Bosch.
2. Benzineinspritzung und Katalysatortechnik. Vogel SRN.
3. The Automotive Computer. Prentice - Hall.
4. Servisní manuály vozidel různých značek.