Les unités de contrôle moteur (ECU) modernes sont des ordinateurs intégrés sophistiqués qui gèrent tous les aspects du fonctionnement du moteur. La compréhension de leur architecture est essentielle pour un travail d'étalonnage efficace.

Vue d'ensemble

Un calculateur reçoit des informations de dizaines de capteurs, traite ces données au moyen d'algorithmes complexes fonctionnant en temps réel et contrôle les actionneurs afin d'optimiser la combustion, les émissions et la conduite. Les calculateurs modernes tels que Bosch EDC17, MD1, MG1 et Continental Simos execute des milliers de calculs par tour de vilebrequin.

Architecture matérielle

• Microcontrôleur - généralement des processeurs 32 bits (Infineon TriCore, Renesas) fonctionnant à 100-300 MHz
• Mémoire flash - stocke les données d'étalonnage (cartes) et le code du programme, généralement de 2 à 8 Mo
• RAM - mémoire de travail pour les calculs en temps réel, typiquement 128-512 KB
• EEPROM - mémorise les valeurs d'adaptation, les codes d'erreur et les paramètres appris
• Conditionnement des entrées - convertisseurs analogique-numérique, filtrage des signaux, circuits de protection
• Pilotes de sortie - pilotes côté haut et côté bas pour injecteurs, bobines, solénoïdes

Signaux d'entrée

• Position du vilebrequin (CKP) - référence de vitesse et de position du moteur
• Position de l'arbre à cames (CMP) - identification des cylindres et retour d'information VVT
• Débit d'air massique (MAF) - mesure de la masse d'air d'admission
• Pression absolue du collecteur (MAP) - pression du collecteur d'admission
• Position du papillon des gaz (TPS) - demande du conducteur
• Température du liquide de refroidissement (ECT) - état thermique du moteur
• Température de l'air d'admission (IAT) - correction de la densité de l'air
• Sondes Lambda/O2 - retour d'information sur la composition des gaz d'échappement
• Détecteurs de chocs - contrôle de la qualité de la combustionoring
• Capteur de pression du rail - pression du système d'alimentation en carburant (diesel)
• Capteur de pression de suralimentation - contrôle de la sortie du turbooring

Commandes de sortie

• Injecteurs de carburant - dosage précis du carburant
• Bobines d'allumage - calage de l'allumage (essence)
• Actionneur turbo - boost régulation de la pression
• Valve EGR - recirculation des gaz d'échappement
• Corps de papillon - commande électronique de l'accélérateur
• Solénoïdes VVT - contrôle du phasage de la came
• Pompe à carburant - contrôle de la pression du rail (diesel)

Contraintes en temps réel

Le logiciel du calculateur est soumis à des exigences strictes en matière de délais :

• Tâches de synchronisation angulaire - execute à des positions spécifiques du vilebrequin (injection, allumage)
• Tâches synchronisées dans le temps - execute à intervalles fixes (boucles de 1ms, 10ms, 100ms)
• Tâches événementielles - réagir à des événements extérieurs (détection des coups, traitement des défaillances)

À 6 000 tr/min, l'ECU ne dispose que de 10 ms par tour pour effectuer tous les calculs - c'est pourquoi les erreurs d'étalonnage peuvent entraîner des problèmes immédiats.

Structure du logiciel

Entrées des capteurs → Conditionnement du signal → Modèles physiques
         ↓
Calcul de la demande de couple
         ↓
Coordinateur (trajectoire de l'air, carburant, allumage, émissions)
         ↓
Commandes d'actionneurs → Pilotes de sortie

Données d'étalonnage

Le “tune” ou “map” est l'ensemble des données d'étalonnage stockées dans la mémoire flash. Ces données comprennent

• Cartes en 2D - tables de conversion à axe unique (par exemple, correction de la température du liquide de refroidissement en fonction de la température)
• Cartes en 3D - tables de conversion à deux axes (par exemple, cible boost en fonction du régime et de la charge)
• Cicatrices - valeurs individuelles (par exemple, seuil rev limiter)
• Interrupteurs - drapeaux on/off (par exemple, activation/désactivation d'une fonction)

Familles communes de calculateurs

• Bosch EDC17 - ECU diesel généralisé (2007-2018)
• Bosch MD1/MG1 - génération actuelle diesel/essence
• Bosch MED17 - injection directe d'essence
• Simos continental - Applications essence VAG
• Delphi DCM - diverses applications diesel
• Denso - Applications Toyota/Subaru

Meilleures pratiques

• Comprendre la famille du calculateur avant de procéder à l'étalonnage
• Toujours sauvegarder les données d'étalonnage originales du ori
• Les modifications doivent respecter la logique interne et les systèmes de sécurité
• Les calculateurs modernes sont fortement integrés - la modification d'une carte en affecte beaucoup d'autres.