Замкнутая петля по дк для коррекции топливоподачи

Самым эффективным решением проблемы снижения токсичности отработавших газов является использование каталитического нейтрализатора, который устанавливается в системе выпуска двигателя. В идеале состав смеси, подаваемой в цилиндры, должен быть стехиометрическим (коэффициент избытка воздуха λ=1). Для нового исправного автомобиля расчет топливоподачи по сигналам ДМРВ и ДПКВ обеспечивает решение этой задачи. Но с пробегом за счет механического износа деталей двигателя, за счет старения чувствительных элементов датчиков или неисправностей отдельных компонентов СУД реальный состав топливовоздушной смеси в цилиндрах будет отклоняться от стехиометрического. Чтобы информировать контроллер о текущем отклонении состава смеси, в системе управления используется датчик кислорода который устанавливается в выпускной системе двигателя перед нейтрализатором.

Контроллер выдает на чувствительный элемент ДК стабильное опорное напряжение 450 мВ. В холодном состоянии выходное напряжение ДК находится в пределах 300…600 мВ. В этом случае контроллер управляет топливоподачей в режиме «разомкнутой петли». Контроллер рассчитывает длительность импульсов впрыска без учета сигнала с датчика концентрации кислорода. Расчеты производятся на базе опорного сигнала с датчика массового расхода воздуха, датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика положения дроссельной заслонки. В режиме «разомкнутой петли» рассчитанная контроллером длительность импульса впрыска определяет соотношение воздух/топливо, отличающееся от 14,7:1. Это характерно для непрогретого двигателя, в этом состоянии для хороших ездовых качеств требуется более богатая смесь. По мере прогрева датчика он начинает генерировать меняющееся напряжение, выходящее за пределы 300…600 мВ. По изменению напряжения контроллер определяет, что ДК прогрелся и переходит на управление топливоподачей в режиме «замкнутой петли».

В режиме «замкнутой петли» контроллер рассчитывает длительность импульса впрыска по данным тех же датчиков, что и для режима «разомкнутой петли» и дополнительно использует сигнал с датчика кислорода.

При работе системы в режиме «замкнутой петли» выходное напряжение с датчика кислорода изменяется от низкого (50–200 мВ) до высокого (700–900 мВ) уровня. Низкий уровень выходного напряжения соответствует бедной смеси (наличие кислорода в отработавших газах), высокий уровень – богатой смеси (отсутствие кислорода). Контроллер использует эти показания для поддержания постоянного стехиометрического состава смеси – соотношения воздух/топливо – 14,7:1, обеспечивающего максимальную эффективность работы каталитического нейтрализатора

В системе распределенного впрыска под нормы токсичности Евро–3 применяются 2 датчика:

— управляющий датчик кислорода (УДК 2112–3850010–20;

— диагностический датчик кислорода (ДДК) 2112–3850010–30.

УДК устанавливается в нижней части приемной требы глушителя, ДДК – после нейтрализатора, оба датчика имеют одинаковый принцип работы.

Контроллер использует показания УДК для поддержания постоянного стехиометрического состава смеси (см. описание работы датчика кислорода).

Анализируя показания ДДК, контроллер следит за окислительно–восстановительными свойствами нейтрализатора. Выходное напряжение ДДК в режиме «замкнутой петли» при исправном нейтрализаторе находится в пределах 590…750 мВ.

Датчик кислорода реагирует на концентрацию кислорода в отработавших газах, которая, в свою очередь, напрямую зависит от коэффициента избытка воздуха λ. Наружный электрод ДК 2 находится в потоке отработавших газов 7, а внутренний 9 соприкасается с воздухом из атмосферы 8. Основа ДК – специальная керамика 1, внешние поверхности которой оснащены газопроницаемыми платиновыми электродами. Также на рисунке обозначены: 3, 4 – контакты; 5 – выпускная труба; 6 – керамический защитный слой.

Принцип действия ДК

Действие ДК основано на том, что керамический материал является пористым и допускает диффузию молекул кислорода (твердый электролит). При высокой температуре керамика становится проводником электричества. Если концентрация кислорода в отработавших газах не равна концентрации кислорода в окружающем воздухе, то на электродах ДК возникает электрическое напряжение. Напряжение и внутреннее сопротивление ДК зависят от температуры керамики. Сигнал ДК является достоверным, только когда датчик прогрет выше 350°С. Для быстрого прогрева ДК после запуска двигателя используется нагревательный элемент, который обеспечивает температурный режим датчика при холодных отработавших газах.

Диагностический датчик кислорода.

Системы управления двигателем с одним (управляющим) датчиком кислорода нацелены на выполнение требований европейского стандарта по токсичности отработавших газов Евро–II. Для того чтобы соответствовать более жесткому стандарту Евро–III, система управления должна быть в состоянии контролировать работоспособность основных компонентов, неисправность которых влечет за собой увеличение вредных выбросов в атмосферу. В свете этих требований центральным объектом для бортовой диагностики становится каталитический нейтрализатор. Чтобы оценивать эффективность работы нейтрализатора, в системе выпуска за нейтрализатором устанавливается второй диагностический датчик кислорода. Его конструкция и характеристики идентичны первому датчику кислорода.

Кроме основной задачи, сигнал диагностического датчика кислорода используется:

— для дополнительной коррекции базовой топливоподачи, которая позволяет компенсировать «уход» сигнала управляющего датчика кислорода, вызванный процессами старения;

— для диагностики управляющего датчика кислорода.

Вернуться на главную страницу. или ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

В интернете мне очень часто попадаются криво переведенные статьи о трактовке показаний различных датчиков, причем их репостят все подряд без разбора и тем самым еще больше путают народ. Поэтому я нашел и перевел правильную статью о топливной коррекции (Fuel Trim), постарался сделать это близко к тексту но не теряя при этом смысл, поэтому местами я дополнял перевод своим текстом. Итак, поехали.

На форумах часто задают вопросы по поводу топливной коррекции и у меня даже есть некоторое количество электронных писем с просьбами осветить этот вопрос. Многие отмечают топливную коррекцию PIDS (идентификаторы параметра) на показаниях в реальном времени (datastream) своих сканирующих устройств и интересуются для чего она.

Итак, что такое топливные коррекции и что они делают ? Надеюсь мы сможем прояснить все недопонимания. Правильное понимание топливных коррекций может привести к ускорению диагностики и предупредить вас о будущих проблемах с вашим автомобилем.

В основе своей топливные коррекции – процент изменения в топливоподаче во(по) времени. Для того, чтобы двигатель работал хорошо соотношение воздух/топливо должно оставаться в границах небольшого окна 14.7/1. Такое соотношение должно сохраняться в этой зоне под воздействием всех изменяющихся условий с которыми двигатель сталкивается каждый день: холодный пуск (хотя по мне на холодном пуске явно не 14.7/1, но это оставим на совести автора), холостой ход в условиях длительных движений в пробках при движении по трассе и т.д.

Итак, компьютер двигателя пытается сохранить правильное соотношение воздух/топливо посредством точной настройки количества топлива поступающего в двигатель. В то время, как добавляется или уменьшается подача топлива, кислородный датчик следит за тем сколько кислорода в выхлопе и сообщает об этом ЭБУ. Кислородные датчики могут быть представлены как глаза ЭБУ, которые следят за смесью кислорода в выхлопе. ЭБУ следит за этими входными данными от горячих кислородных датчиков безостоновочно в замкнутом цикле. Если кислородный датчик информирует ЭБУ, что выхлопная смесь бедная, ЭБУ добавляет топливо путем увеличения времени открытия форсунки, для компенсации. И наоборот, если датчик кислорода информирует ЭБУ о том, что выхлопная смесь богатая, ЭБУ уменьшает время открытия форсунок, уменьшая тем самым подачу топлива для уменьшения обогащения смеси.

Эти изменения – добавление или уменьшение подачи топлива – называются Топливной Коррекцией или Fuel Trim. На самом деле, хоть датчики и называются кислородными, показывают они состояние топливной смеси. Изменения в напряжении кислородного датчика вызывают прямые изменения топливной смеси. Кратковременная топливная коррекция (STFT) относится к мгновенным изменениям топливной смеси – несколько раз в секунду. Долгосрочная топливная коррекция (LTFT) показывает изменения топливной смеси за длительный промежуток времени на основе показаний кратковременной коррекции (среднее значение за длительное время). Отрицательная топливная коррекция (отрицательные значения по сканеру) свидетельствует об обеднении смеси, а положительная топливная коррекция об обогащении соответственно. (Т.е. если лямбда постоянно видит бедную смесь, то она постоянно обогащает и это отразится на LTFT плюсовыми значениями).

Представим себе такую ситуацию – вы едете от пляжа, который на уровне моря в горы. За короткие промежутки времени вы можете несколько раз подниматься и опускаться вверх-вниз по холмам. Однако на длительном промежутке времени вы на самом деле плавно поднимаетесь от самой низкой точки горы до ее вершины, т.е. едете постоянно вверх, несмотря на временные перепады. Так можно представить себе краткосрочную и долгосрочную коррекции. STFT – кратковременные подъемы и опускания, а LTFT – то, что происходит за длительный промежуток времени в итоге.

Нормальные значения кратковременной коррекции STFT вообще будут колебаться между небольшими положительными и отрицательными значениями 2-3 раза в секунду. Обычно они держатся в районе 5% в плюс и минус, но они могут иногда приближаться и к 8-9% в зависимости от КПД двигателя, возраста и степени износа компонентов и иных факторов. Нормальная долгосрочная коррекция должна сохраняться неизменной показывая состояние топливной смеси. Ее значения должны быть близки к 0% или в окресности 5-9%, однако они тоже могут колебаться но уже на более длительных промежутках времени, а могут и принимать статическое(постоянное) значение.

Нормальная кратковременная коррекция

Если вы видите при проверке двузначные значения STFT и LTFT, это свидетельствует о ненормальных уровнях обогащения или обеднения смеси. Это может быть по причине льющих форсунок, утечек или подсосе воздуха или иных подобных причинах. Например, если кислородный датчик считывает бедную смесь, можно говорить о «вакуумной утечке» (подсос воздуха имеется ввиду), ЭБУ будет компенсировать это путем добавления топлива.

Обедненная смесь. Идет ее обогащение системой машины.

Краткосрочная топливная коррекция STFT начнет немедленно увеличиваться, чтобы показать, что компьютер добавляет топливо. Когда компьютер добавляет топливо, это становится заметно кислородному датчику и он следит таким образом до тех пор, пока кислородный датчик не покажет, что смесь больше не бедна и правильное соотношение топливо/воздух достигнуто. ЭБУ будет поддерживать повышенное добавление топлива до тех пор, пока подсос воздуха не будет устранен. Диагностический прибор при этом будет показывать положительные двузначные значения STFT, что будет свидетельствовать о том, что ЭБУ добавляет слишком много топлива для нормальной работы двигателя. Через некоторое время LTFT будет также показывать это увеличение как долгосрочное (постоянное на долгом промежутке времени). А если подсос воздуха слишком большой, то компьютер не сможет добавить достаточно много топлива, чтобы сбалансировать смесь и достичь правильного соотношения воздух/топливо. Корректировка достигнет своего максимального значения, обычно это 25%. Затем выскочит код ошибки, говорящий о том, что двигатель работает на слишком обедненной смеси (ошибка P0171 или P0174) и максимальный порог возможной кратковременной коррекции STFT уже превышен. И обратная ситуация будет, если двигатель будет работать на сверхобогащенной смеси из-за утечки топлива (например льют форсунки), появятся ошибки P0172 или P0175.

Обогащенная смесь. Идет ее обеднение мозгами машины.

Имейте ввиду, что компьютер не имеет представления о том исправен ли кислородный датчик и дает ли он правильные значения! В некоторых случаях все бывает наоборот, если датчик неисправен! Например, если датчик O2 показывает чрезмерно богатую смесь по причине своей неисправности, компьютер полагаясь на показания датчика начинает ее обеднять. Это называет «ложно обогащенное состояние». Компьютер будет обеднять смесь опираясь на свои настройки и может выдать коды ошибок P0172, P0175. Эти коды будут указывать на переобогащенную смесь, однако она при этом будет на самом деле переобедненной.

Если вы будете ориентироваться на коды, возникающие в результате таких ложных состояний смеси и не сопоставите это все со всеми данными по кислородным датчикам (и от себя добавлю – обязательно смотрите на внешний вид налета на электродах свечей), то вы можете поставить неверный диагноз.

Также, на V-образных моторах на каждом выпускном тракте каждой из голов обычно стоит свой кислородный датчик и идет своя топливная коррекция для каждой головы (показания по Bank 1 и Bank 2). Если у вас 4х-цилиндровый двигатель, то у вас всего один банк данных – Банк 1. На V-образных моторах в этом смысле поудобнее по причине того, что если лямбда с одной стороны неисправна и врет вы можете сузить круг потенциальных причин проблемы ориентируясь на показания второго банка данных – Bank 2.

Всем удачи и правильных подходов к диагностике!

С уважением, перевод предоставлен коллективом мастерской Works-Garage.

Параметры : Fuel Correction / Коррекция топливоподачи, описание.

Наша жизнь протекает под воздействием и в зависимости от условий окружающей среды. Давление воздуха и концентрация кислорода, смена дня и ночи в применении к колебаниям суточной температуры, жара, дождь и географическое расположение как влияние на влажность воздуха . Окружающая атмосфера и основные законы природы влияют не только на все живое на земле, но и на работоспособность механических систем, в том числе и автомобилей. В большинстве случаев никто не способен влиять на проявления окружающей среды . Однако, существует возможность подкорректировать действия механизмов, адаптировав их к воздействию окружающей среды . Одна из таких простых возможностей — это коррекция подачи топлива в двигатель .

Параметры : Fuel Correction / Коррекция топливоподачи, причины неисправности.

— Засорение воздушных / топливных фильтров
— Утечки / подсосы воздуха
— Утечки / недостатки топлива
— Механические проблемы воздушно / топливных регуляторов
— Неисправности электропроводки / датчиков / электроклапанов
— Механические проблемы двигателя

Параметры : Fuel Correction / Коррекция топливоподачи, диагностика, тестирование.

— Внимание! При выполнении некоторых из этих тестов создается угроза пожара! Строго соблюдать правила пожарной безопасности!
— Тест состава газов и текущего значения λ
— Тест исправности датчиков кислорода
— Тест релевантности показаний датчиков системы управления
— Тест реакции системы на принудительное переобогащение распылением газа / бензина
— Тест утечек системы впуска воздуха распылением газа / бензина
— Тест утечек системы вентиляции картерных газов распылением газа / бензина
— Тест механики двигателя средствами мотор-тестера

Параметры : Fuel Correction / Коррекция топливоподачи, дополнительная информация.

ХХ — обороты, холостой ход .
ЧН — обороты, частичная нагрузка, примерно середина шкалы от ХХ до красной зоны тахометра / оборотов .