HARDWARE
Le cœur de l’ecu est le micro controller MC6803U4 qui fonctionne à 1 Mhz à partir d’un cristal de 4 Mhz. Ceci dans le but de fonctionner en 2 mode en forçant la broche inférieure 8 et la broche supérieure 9 à se réinitialiser. Le mode 2 active la mémoire vive interne, ainsi qu’un bus multiple externe. Si les broches ne sont pas en bon état, le système se bloquera continuellement (sans interruption) jusqu’à la réinitialisation.
Tout incident technique susceptible de planter le système en mode de fonctionnement normal sera enregistré par un minuteur externe de surveillance et de contrôle. Ceci permettra de réinitialiser le micro en < 100ms dans le cas ou la réinitialisation ne se ferait pas par le micro lui-même. La broche 17 du micro commande la marche et l'arret de la pompe a essence, mais elle reçoit également régulièrement une très forte et rapide pulsation de la part du logiciel. Cette pulsation n'est pas trop forte pour que la pompe y soit sensible mais elle est néanmoins suffisante pour réinitialiser le minuteur de contrôle. Si le logiciel plante, celui-ci (le minuteur) interrompra et réinitialisera le micro, ce qui pourrait être susceptible de provoquer l’arrêt du moteur.
Le programme est stocké dans un Eprom d’une capacité de 8KB (16KB sur la L8). Le L8 possède également une mémoire vive supplémentaire de 2KB pour le stockage des opérations supplémentaires requises par la complexité de son programme : en effet, le L8 a la capacité de contrôler la détonation du moteur (capteur de cliquetie), le fonctionnement en boucles fermées à l’aide d’un capteur d’oxygène (sonde lambda), d’une boite à carbone (canister) etc … Le programme utilise entièrement les 8KB de l’Eprom mais il y a beaucoup d’espace libre sur les 16KB. Les ecus L1 à L8 utilisent tous le même micro contrôleur et la même horloge; il n’y a donc aucune différence de performance entre eux.
INPUTS
La position du moteur est déterminée par deux capteurs détectant par induction des ergots métalliques sur la poulie de vilbrequin et sur le capteur d'allumage sous la tête de delco. Chaque capteur émet un signal positif/négatif au passage de l'ergot; ce signal est ensuite transformé, par le biais d’un convertisseur en une pulsation digitale de 5v qui pourra être utilisée par le micro.
Afin que l’injection séquentielle fonctionne, le moteur a besoin de connaître non seulement l’emplacement du tdc mais également le cycle sur lequel il se trouve. D’où la nécessité d’avoir deux capteurs (ou détecteurs) : le capteur de vilbrequin et le capteur de phase. Le capteur de vilbrequin détecte les quatres ergots métalliques espacées de 90° les unes des autres sur la poulie de vilbrequin. Elles sont utilisées pour le calcul de la vitesse du moteur ainsi que pour le déclenchement (au moment voulu) des impultions de l’allumage et de l’injection. Le capteur de phase se trouve dans la partie inférieure du distributeur et ne possède que deux ergots espacées l’une de l’autre de 90° (180° manivelle). Leur séquence par rapport aux pulsations du vilbrequin indique à l’ecu la position exacte du moteur
OUTPUTS
Les injecteurs sont actionnés de manière séquentielle plutôt que de manière différée. Chaque injecteur possède donc son propre circuit de commande, circuit alimenté par son propre minuteur programmable 16 bit. Il y a trois minuteurs dans le ic 6840 ainsi qu’un minuteur dans le micro lui-même. Les minuteurs du 6840 sont réglés à 250Khz, le minuteur du micro est réglé à 1Mhz, ce qui signifie que, sur les périodes de longue injection, le minuteur du micro est en mesure de durer trois fois plus et qu’il a besoin d’un logiciel supplémentaire afin de l’alimenter. FFFF@250Khz permet une période maximum d’injection de 262mS, ce qui ne serait requis pour le depart a froid que dans des conditions arctiques. Les injecteurs ont une impédance faible (2.5 ohm) pour une réponse rapide et ils provoqueraient un court-circuit si ils étaient alimentés directement par du 12V. Chaque injecteur possède donc son propre limitateur de courant constitué d’un module de scellage et d’un transistor BDX53M..
Un injecteur a besoin de moins de courant pour rester ouvert qu’il n’en a besoin pour s’ouvrir en premier lieu. Les pilotes de commande utilisés sont donc de type « période pleines » lorsque l’injecteur est autorisé à atteindre les 12v pour une durée de 1.4ms et ce jusqu’à 2.3A afin de pouvoir s’ouvrir rapidement. Le pilote de commande limite ensuite le courant à 0.6A et ce jusqu’à la fin de la période d’injection. Ceci réduit la consommation de la puissance ainsi que la chaleur et lui permet de se refermer rapidement. Lorsque que la tension de l’injecteur est diminuée ou supprimée, l’activation de l’injecteur produit une pointe de tension limitée à 68V par une diode « zener ».
L’image de droite montre un injecteur « weber » standard pour les tous premiers cosworths. Il est jaune sur le dessus et a un débit de 311 centimètres cubes par minute ce qui est suffisant pour approximativement 270 bhp. Les cosworths plus récents ont le même injecteur avec le dessus bleu foncé, changement de couleur qui est intervenu à l’époque ou Ford a fabriqué, sous le chapeau, certaines pièces en jaune et qu’ils ne voulaient pas créer une quelconque confusion dans l’esprit des gens. On peut apporter un certain nombre d’améliorations à un injecteur dans le but de permettre au moteur de produire plus de 270 bhp avec le bon carburant sous puissance maximale. Mais ce mélange deviendrait beaucoup plus difficile à contrôler lorsque le pourcentage du débit augmentera alors que les périodes d’ouverture se réduiront proportionnellement.
0280 150 803 : vert foncé 382 cm cubes/minute - jusqu’à approximativement 350 bhp
0280 150 400 : bleu clair 437 cm cubes/minute - jusqu’à approximativement 380 bhp
0280 150 403 : gris 503 cm cubes/minute - jusqu’à approximativement 440 bhp
L’ecu contient également deux autres transistors BDX53X, utilisés pour commander la valve Amal ainsi que la valve de contrôle de la vitesse. Ils utilisent tous les deux le système de modulation de la largeur de l’onde pour contrôler la quantité nécessaire à leur ouverture.
La valve Amal (représentée à droite) utilise une fréquence fixe (ou déterminée) de 10Hz et un pwm variant de 5% à 95%. Plus la valve reçoit les impulsions nécessaires à son ouverture, plus l’air est évacué de la vanne d’écoulement par l’intermédiaire d’une ouverture destinée à la purge. De cette façon, la surpression augmente de plus en plus.
L’ecu utilise un barème de surpression qui influence les variations du pwn par rapport au tours/minute et au « map ». Quand l’air s’accumule - la température monte trop- ou bien si les tours/minute sont maintenus à 6250, la valve Amal recevra alors les pulsations nécessaires à sa fermeture afin de diminuer la surpression et d’éviter tout dégât du moteur.
De gauche à droite, les tuyaux sont repérés par les lettres R, C et W
R : retour filtre à air
C : turbo
W : Wastegate
Les tuyaux C et W sont directement reliés, sans alimentation électrique, à la valve. De sorte que la canalisation destinée à la purge reçoit la totalité de la pression du turbo, ce qui limitera la surpression à approximativement 0,3 bars (5psi). La stimulation de la valve évacuera de la pression de la wastegate et la renverra vers le filtre à air, ce qui entraînera une surpression d’approximativement 0.7 bar (10psi). La stimulation par pulsations du PWN permettra une pression entre ces deux valeurs. La cosworth 4x4 produit une suppression légèrement plus importante que les tous premiers modèles, ceci afin d’augmenter la puissance dans le but de compenser les importances pertes de transmission et de poids. De nombreuses puces modifiées (court-circuitent) le travail de calculs de la valve Amal de sorte qu’elle est ouverte en permanence. Elles peuvent également totalement supprimer la valve de la voiture, ce qui signifie que le moteur ne pourra pas réduire la surpression si il rencontre un problème de détection ou bien si le ACT augmente trop.
La valve de contrôle du ralentissement de la vitesse (ISCV) est représentée sur la droite. Elle est constituée d’une grosse bobine solénoïde appuyée contre une ventouse à ressort à l’intérieur d’une gaine fixe extérieure. Plus la bobine reçoit de courant, plus la ventouse est attirée loin de la bobine, ce qui laisse apercevoir un intervalle (ou un écartement, un espace) de plus en plus croissant. Cet écartement est conçu de façon à s’agrandir très lentement, pour de très légères corrections. Mais il augmente (s’agrandit) rapidement lorsque d’importantes quantités d’air sont nécessaires dans le cas du ralenti d’un moteur très froid. Certaines ISCV renferment une diode de sorte que la polarité du câblage est conséquente. Sur les premiers cosworth (L1 & L 6), la vitesse du ralenti est fixée à 850 tours/minute; elle utilise la vis de court-circuitage située sur le corps du régulateur lorsque la valve ISCV est débranchée. La programmation de l’ecu prévoit que la vitesse normale de ralentissement soit également fixée à 850 tours/minute de façon à ce que la valve émette de l’air supplémentaire uniquement lorsque le moteur est froid ou lorsque la charge du moteur augmente, provoquant alors une baisse de la vitesse du moteur, par exemple une augmentation de la charge électrique de l’alternateur. L’ECU L4 possède une vitesse de ralentissement de 900 tours/minutes ainsi qu’un système de contrôle plus pointu qui, contrairement aux premiers modèles, prend en compte la tension de la batterie.
La valve de ralenti utilise une fréquence déterminée de 80Hz et un pwn variant de 10% à 90%. Le pwn de la valve de ralenti est contrôlé lorsque le régulateur est fermé et ce afin que la vitesse de ralenti soit maintenue entre une vitesse inférieure et supérieure dépendant de la température du moteur.
Le module d’amplification de l’allumage est représenté sur la droite. Il contient les transistors courant fort / tension nécessaires à la commande de la bobine d’allumage. Sa partie métallique à l’arrière lui permet de pouvoir être fixé à un dissipateur de chaleur permettant de dissiper la chaleur qu’il produit. Le module a sa propre alimentation 12v et sa propre masse; il n’est relié à l’ecu par deux câbles, l’un à partir de la broche 24 (masse de référence) et l’autre à partir de la broche 25 (chaîne de contrôle). Quand la broche 25 est en position basse, le module se met en marche et retient la bobine. Quand elle est en position haute, le module se ferme (se coupe) ce qui provoque l’immobilisation instantanée de la bobine. Une étincelle (ou une décharge) se produira alors. En retardant la durée pendant laquelle la ligne 25 reste en position haute après la décharge, il est possible de modifier le « dwell » afin de limiter des pertes inutiles de puissance à une vitesse très basse de tours/minutes. Cependant, la limitation réelle de la puissance de la bobine est toujours contrôlée par le module lui-même. Le signal pour la broche 25 est généré par une unité comparative de capture qui se trouve à l’intérieur même du contrôleur du micro, ce qui causera une interruption destinée à modifier instantanément le niveau de rendement des broches lorsque la valeur du minuteur est atteinte. L’ecu utilise un transistor pour réguler le niveau de rendement des broches, soit en court-circuitant les broches 24 et 25, soit en circuit ouvert. Sur le P8, il est facile d’exécuter un second débit d’allumage sur la broche 8 qui, lorsqu’elle est connectée à un second amplificateur d’allumage, peut servir à obtenir une allumage dans distribution. La broche 25 déclenche alors les cylindres 2 & 3, la broche 26, les cylindres 1 & 4.
La courbe ci-dessous représente le signal qu’envoie la broche 25 à l’ecu, suivant différents nombres de tours/minutes. Lorsqu’il atteint la vitesse lancement du moteur, l’ecu fonctionne à un rythme déterminé de 0° et peut produire une double pulsation de lancement. Il doit produire une pulsation fixe lorsque la pulsation de lancement est détectée. Car il serait impossible de calculer de manière fiable le temps qui le sépare de la prochaine pulsation de 90° lorsque la vitesse est aussi instable. Une fois les 600 tours/minutes dépassés, il commence à utiliser les barèmes d’estimation pour son accélération.
Les connections pour l’amplification de l’alluamge sont les suivantes :
Pin 1 : broche négative de la bobine
Pin 2 : mise à la masse
Pin 3 : masse broche 24 de l’ecu
Pin 4 : interrupteur allumage + 12V
Pin 5 : ras
Pin 6 : interrupteur de signal pin 25 de l’ecu
Pin 7 : ras