Az autónkban lévő motorra, pontosabban az azzal járó számszerű paraméterekre hajlamosak vagyunk úgy tekinteni, mint állandó, minden körülmények között fennálló tulajdonságok, holott ez egyáltalán nem fedi a valóságot. A belső égésű motorok számtalan üzemállapotban képesek működni, és ezek közül a legtöbb valamilyen szempontból távol tartózkodik az ideális működtetéstől. Ennek ellenére az erőforrásnak, és a motor vezérlőrendszerének meg kell tudnia oldani, hogy az autó ilyen helyzetben is képes legyen ellátni a feladatát funkcióvesztés nélkül.

Az alábbi cikkben a különböző üzemállapotokat taglaljuk, valamint kitérünk arra is, hogy a motorvezérlő rendszerek hogyan reagálnak ezekre az esetekre, tipikusan benzinmotorok esetén.

Motorindítás

A felhasználó számára nem tűnik fel ugyan, de a teljes indítási folyamat vezérlése rengeteg specifikus számítás alapján következik be. Az első befecskendezési impulzusok időzítése is eltér a normál üzemállapothoz képest. A befecskendezett mennyiség növelése a motor hőmérsékletének figyelembevételével történik. A motor első fordulatait követően a befecskendezett üzemanyag volumenének vezérlése a motor növekvő fordulatszámához igazodik. Az alkalmazott előgyújtás nagyságát a motorhőmérséklet és a fordulatszám együttesen határozza meg.

Indítás után

Az önindító kikapcsolását követően egyre kevesebb üzemanyag jut be a hengertérbe egységnyi idő alatt, ahogy a motor melegszik. Az előgyújtás a befecskendezett mennyiséghez igazodik. Innentől indul az a szakasz, amely addig tart, amíg a belső égésű motor el nem éri az üzemi hőmérsékletét.

Bemelegedés

Ez már az az állapot, amikor a járműnek menetkész állapotba kell kerülnie, noha még messze nem ideálisak a műszaki körülmények a gazdaságos közlekedéshez. A rendszernek meg kell találnia a működőképes állapotot és a károsanyag-kibocsátási, valamint fogyasztási követelmények közötti, lehető legjobb kompromisszumot.

Ha késői gyújtást kombinálunk szegény keverékes üzemmóddal, nagy lesz a kipufogógázok hőmérséklete. Szinten ezt az eredményt érjük el, ha dúsabb keverékhez szekunder levegőt vezetünk be a kipufogógázokba. Ezen kívül lehetőségünk van megfelelő pótlevegő-szabályozással megemelni az alapjárati fordulatszámot is.

Bármelyik módszert is alkalmazzuk, a katalizátor működési hőmérsékletét mindenképp hamarabb érjük el. Amint ez megtörtént, a légfelesleget nem kell tovább alkalmaznunk, és a motor áttérhet 1-es lambda értékre, hogy még jobb legyen az emissziója.

Alapjárat

Az alapjáratban elérhető hatásfok és fordulatszám jelentősen befolyásolja a fajlagos tüzelőanyag-fogyasztást, ennélfogva célszerű minél alacsonyabbat választani.

Ugyanakkor lényeges pont, hogy a fordulatszámnak stabilnak kell maradnia a járulékos terhelések, fogyasztók (klíma, szervokormány stb.) belépésénél is. Ezen felül fel kell venni a motor belső terheléseit is, mint például a vízpumpa.

Az alapjárati fordulatszám szabályozásához nem elegendő a fordulatszám visszajelzése – azt is tudnunk kell, hogy mikor van alaphelyzetben a gázpedál, és egyúttal a fojtószelep.

Az optimális alapjárat fenntartásához a motorvezérlőnek három helyen kell beavatkoznia:

• Légmennyiség: ezt a fojtószelepházzal kialakított, szabályozható áramlású megkerülő rendszerekkel, vagy magának a szelepnek a szabályozott nyitásával oldják meg.
• Gyújtási idő: A gyújtási időpont a fordulatszámtól függő szabályozásával elérhető, hogy csökkenő fordulatszámmal az előgyújtást korábbra álljon, így nagyobb lesz a motor nyomatéka.
• Keverék összetétele: A emissziós normák, és az ebből fakadó korlátozott lehetőségek miatt az alapjárati keverék összetételét rendszerint külön nem szabályozza a rendszer.

Gyorsítás, lassítás

A kívánt gyorsítás mértékét általános esetben a gázpedál mozgási, azaz a fojtószelep elfordulási sebessége alapján azonosítja a rendszer, a fojtószelep potenciométeréről beérkező feszültségjelek felhasználásával. Ugyanakkor nincs mindig szükség külön vezérlésre: például a torlólapos légtömegmérő billenőlapja gázadáskor túllendül, és az ebből fakadó jelváltozás azonnal kiváltja a befecskendezési mennyiség növelését.

Teljes terhelésnél szintén a fojtószelep állása szolgáltatja a jelet. Ekkor a vezérlőegység nagyjából 8-10%-kal megnöveli a befecskendezési időt.

Lassításkor, azaz amikor elvesszük a gázt, fordított helyzet alakul ki: ekkor átmenetileg csökkenteni kell a tüzelőanyag mennyiségét.

Gázelvételkor egy új üzemállapot jön létre, az ún. tolóüzemi lekapcsolás, ismertebb nevén motorfék. Itt a befecskendezés szünetel, az emisszió gyakorlatilag nulla. A befecskendezés leállítása előtt a vezérlő későbbre állítja az előgyújtást, hogy a visszaállás közben kisebb legyen a nyomatékrúgás.

Egy bizonyos fordulatszámot elérve a befecskendezés újra helyreáll. Hogy ez hol van, az sok paraméter függvénye. Megállapításánál elsődleges szempont, hogy a káros fordulatszám-lengéseket megelőzzék.

A gyújtási időpont szabályozásával itt is segítik a rángásmentes visszaállást.

A sebesség és a fordulatszám határolása

A megengedettnél nagyobb fordulatszámok a motor károsodásához vezetnek, A maximális fordulat határolásával ezek a hibalehetőségek elkerülhetők. A beállított legnagyobb fordulatszám és sebesség túllépésekor a vezérlőegység leállítja a hajtóanyag befecskendezését. A gépkocsi vezetője a korlátozást észlelni fogja, és gázelvételre kényszerül. A határtérték alá csökkenéskor ismét helyreáll az eredeti állapot.

Kopogás-szabályozás

Az ún. kopogásos égés rendkívül káros hatásai következtében a motorok működési paramétereit úgy határozzák meg, hogy szélsőséges esetekben se alakulhassanak ki az ilyen jellegű detonáció feltételei.

Az elektronikus motorvezérlés megjelenése lehetővé tette, hogy ne kelljen jelentős távolságot tartani ezektől a paraméterektől, és a motor egészen a kopogáshatárig terhelhetővé vált. Az így elérhető sokkal nagyobb sűrítési viszonnyal és kedvezőbb előgyújtással jelentős mértékben csökkent az erőforrások fogyasztása és egyúttal javult a nyomatékossága.

A hengertömbön elhelyezett kopogásérzékelők a zajképnek megfelelő elektromos feszültségjelet továbbítanak a vezérlőegységhez. Ott a megfelelő kiértékelő algoritmus segítségével megtörténik a kopogásos égés azonosítása.

Amelyik hengernél szükséges, ott a gyújtási időpont lépcsőzetes késleltetésével próbál távolodni a rendszer a detonációs égéstől.

Amikor a veszély elhárult, a vezérlés szintén lépcsőzetesen visszaállítja az eredeti gyújtási állapotot.