1.4 РЕЖИМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВОПОДАЧЕЙ

Как указывалось выше, количеством топлива, впрыскиваемого форсункой, управляет электрический сигнал электронного блока управления. Импульс впрыска, как правило, проходит один раз на каждый опорный импульс положения коленчатого вала, посылаемый в ЭБУ системой зажигания. Для четырехцилиндрового двигателя указанные опорные импульсы положения коленчатого вала (и синхронизированные импульсы впрыска) проходят дважды за один оборот коленчатого вала .

ЭБУ контролирует ряд условий работы двигателя, рассчитывает требуемое количество топлива и определяет соответствующее время впрыска форсунки. Время впрыска форсунки называется "длительностью импульса впрыска", и может быть проконтролировано с помощью диагностического прибора "ТЕСН 1". Для увеличения количества подаваемого топлива длительность импульса увеличивается. Для уменьшения количества подаваемого топлива длительность импульса сокращается. Длительность импульса корректируется электронным блоком управления для таких рабочих условий как прокрутка, высокогорье, мощностное обогащение или торможение.

Для определения потребности двигателя в топливе ЭБУ следит за данными нескольких датчиков. Топливо подается по одному из двух методов: синхронно, с совпадением по времени или синхронизировано с импульсами входного опорного сигнала положения коленчатого вала или асинхронно, независимо или без совпадения по времени с опорными импульсами положения коленчатого вала.

Синхронная подача топлива (т.е. синхронизированная с опорными импульсами положения коленчатого вала или совпадающая с ними по времени) является наиболее широко используемым методом топливоподачи. Асинхронная подача топлива в основном используется, когда необходимо дополнительное количество топлива в связи с быстрым открытием дроссельной заслонки, наблюдаемым датчиком положения дроссельной заслонки. Асинхронные импульсы подачи топлива аналогичны подаче дополнительного топлива ускорительным насосом карбюратора при быстром открытии дроссельной заслонки.

Независимо от метода подачи, управление топливоподачей происходит в одном из нескольких режимов. Все режимы топливоподачи управляются электронным блоком управления и описаны ниже.

РЕЖИМ ПУСКА

При включении зажигания электронный блок управления включает реле электробензонасоса на две секунды, и насос создает давление топлива в агрегате центрального впрыска. ЭБУ опрашивает датчик температуры охлаждающей жидкости для расчета состава воздушнотопливной смеси, необходимого для пуска.

С начала прокрутки ЭБУ работает в режиме пуска до момента достижения значения частоты вращения, превышающего 420 об/мин или до наступления режима "очистки" залитого двигателя.

РЕЖИМ ОЧИСТКИ "ЗАЛИТОГО" ДВИГАТЕЛЯ

Если двигатель "залит" (т.е. свечи зажигания намокли в жидком топливе), он может быть запущен путем полного открытия дроссельной заслонки при прокрутке двигателя. При этом электронный блок управления посылает на форсунку импульсы, обеспечивающие соотношение воздуха/топлива, составляющее только 26:1 (длительность импульса около 2 мсек), что должно "очистить" залитый двигатель. ЭБУ поддерживает эту длительность импульса до тех пор, пока входной сигнал датчика положения дроссельной заслонки показывает, что положение дроссельной заслонки близко к полностью открытому (более 85%), и пока частота вращения ниже 500 об/мин.

При попытке запустить незалитый двигатель с полностью открытой дроссельной заслонкой двигатель может не запуститься. Соотношение воздуха и топлива 26:1 может быть недостаточным для пуска незалитого двигателя, особенно, если он непрогрет.

РЕЖИМ РАЗОМКНУТОЙ ПЕТЛИ ПОСЛЕ ЗАПУСКА

После запуска двигателя (частота вращения более 420 об/мин), электронный блок управляет подачей топлива в режиме "разомкнутой петли" обратной связи. В режиме разомкнутой петли ЭБУ рассчитывает длительность импульса впрыска без данных датчика концентрации кислорода. Расчеты базируются на данных опорного сигнала положения коленчатого вала (частота вращения) и данных датчика абсолютного давления, датчика температуры воздуха, датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика положения дроссельной заслонки.

В режиме разомкнутой петли обратной связи рассчитанная длительность импульса впрыска может давать соотношение воздуха/топлива, отличающееся от 14.7:1. Примером соответствующего условия является непрогретое состояние двигателя, т.к. в этом состоянии для обеспечения хороших ездовых качеств требуется обогащенная смесь.

Система будет находиться в режиме разомкнутой петли обратной связи до выполнения всех следующих условий:

1. Датчик концентрации кислорода выдает сигнал с меняющимся напряжением, что указывает на то, что он достаточно прогрелся для нормальной работы.
2. Температура охлаждающей жидкости выше 32 град.С.
3. Двигатель проработал определенный период времени с момента запуска. Время может варьироваться от 6 сек до 5 мин в зависимости от температуры охлаждающей жидкости в момент пуска двигателя. В том случае, если температура была ниже 18 град.С, период составляет 5 мин. Если температура охлаждающей жидкости была выше 75 град.С, задержка составляет 6 сек.

РЕЖИМ ЗАМКНУТОЙ ПЕТЛИ ПОСЛЕ ЗАПУСКА

В режиме замкнутой петли обратной связи электронный блок управления первоначально рассчитывает длительность импульса впрыска по данным тех же датчиков, что и для режима разомкнутой петли. Различие заключается в том, что в режиме замкнутой петли ЭБУ использует сигнал датчика концентрации кислорода для изменения и тонкой корректировки расчетов длительности импульса впрыска для точного поддержания соотношения воздуха/топлива 14.6...14.7:1, которое обеспечивает максимальную эффективность работы каталитического нейтрализатора.

РЕЖИМ ОБОГАЩЕНИЯ ПРИ УСКОРЕНИИ

Электронный блок управления определяет быстрые увеличения угла открытия дроссельной заслонки и давления во впускной трубе и подает дополнительное топливо, увеличивая длительность импульса впрыска. Если количество требуемого дополнительного топлива в связи с быстрым увеличением угла открытия дроссельной заслонки достаточно велико, ЭБУ может ввести дополнительные асинхронные импульсы впрыска между синхронными импульсами форсунки, которые в обычных условиях следуют один раз на каждый опорный импульс положения коленчатого вала.

Режим обогащения при ускорении предназначен только для управления топливоподачей в переходных условиях (при перемещении дроссельной заслонки).

РЕЖИМ МОЩНОСТНОГО ОБОГАЩЕНИЯ

Электронный блок управления следит за данными датчика положения дроссельной заслонки и частотой вращения коленчатого вала для определения моментов, в которые водителю необходима максимальная мощность двигателя. Для развития двигателем максимальной мощности требуется более обогащенная смесь, чем смесь с составом 14.7:1. В режиме мощностного обогащения ЭБУ изменяет соотношение воздуха/топлива на соотношение, которое составляет приблизительно 12:1. В этом режиме сигнал датчика концентрации кислорода игнорируется, т.к. он будет указывать на обогащенную смесь. Состояние данного режима можно наблюдать с помощью диагностического прибора "ТЕСН 1".

РЕЖИМ ОБЕДНЕНИЯ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ

При торможении с закрытой дроссельной заслонкой топливо, остающееся во впускной трубе, может вызвать повышенные выбросы токсичных компонентов. Электронный блок управления следит за уменьшением угла открытия дроссельной заслонки и давления во впускной трубе и уменьшает количество подаваемого топлива путем сокращения длительности импульса впрыска.

РЕЖИМ ОТКЛЮЧЕНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА ПРИ ТОРМОЖЕНИИ ДВИГАТЕЛЕМ

При торможении двигателем с включенной передачей и сцеплением электронный блок управления способен на короткие периоды полностью отключать импульсы впрыска. Это называется режимом отключения подачи топлива при торможении двигателем. Состояние этого режима можно наблюдать с помощью диагностического прибора "ТЕСН 1".

Режим отключения подачи топлива наступает при выполнении всех следующих условий:

1. Температура охлаждающей жидкости выше 44 град.С.
2. Частота вращения коленчатого вала выше 3150 об/мин.
3. Скорость автомобиля выше 42 км/ч.
4. Дроссельная заслонка закрыта.
5. Сигнал абсолютного давления показывает отсутствие нагрузки (давление меньше 24 кПа)
6. Таблица, сравнивающая частоту вращения коленчатого вала со скоростью автомобиля, определяет включенное состояние передачи.

В режиме отключения топливоподачи при торможении двигателем любое из следующих условий может вызвать возобновление импульсов впрыска:

1. Частота вращения коленчатого вала ниже 2100 об/мин.
2. Скорость автомобиля меньше 42 км/ч.
3. Дроссельная заслонка открыта не менее, чем на 2%.
4. Сигнал абсолютного давления показывает наличие нагрузки (давление больше 25 кПа)
5. Сцепление выключено. Это может быть определено по быстрому падению частоты вращения коленчатого вала.

КОМПЕНСАЦИЯ ПАДЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ

При падении напряжения питания система зажигания может давать слабую искру, а механическое движение "открытия" форсунки может занимать больше времени. Электронный блок управления компенсирует это путем:

1. увеличения времени накопления катушки зажигания при падении напряжения питания ниже 12 В;
2. увеличения частоты вращения коленчатого вала на режиме холостого хода и длительности импульса впрыска при падении напряжения ниже 8 В.

РЕЖИМ ОТКЛЮЧЕНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА

При выключенном зажигании топливо форсункой не подается. Это предотвращает зажигание от сжатия. Кроме того, импульсы впрыска не подаются, если электронный блок управления не получает опорных импульсов положения коленчатого вала из модуля зажигания, что означает, что двигатель не работает.

Отключение подачи топлива также происходит при превышении предельной частоты вращения коленчатого вала для защиты двигателя. В случае отключения подачи топлива при превышении частоты вращения коленчатого вала 6000 об/мин импульсы впрыска возобновляются после падения частоты вращения ниже 5850 об/мин.

АДАПТИВНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА ВПРЫСКА ФОРСУНКИ

Электронный блок управления обладает способностью оценивать результаты своих расчетов и команд, а также запоминать опыт имевшей место в недавнем прошлом работы и действовать в соответствии с ним. ЭБУ использует информацию, которую он запомнил, для "самообучения по опыту" и для осуществления регулировок в соответствии с результатами самообучения.

Например, если говорить об управлении топливоподачей по "замкнутой петле" обратной связи, то при падении давления в топливной магистрали датчик концентрации кислорода должен подать в электронный блок управления сигнал о бедном составе смеси. Для корректировки ЭБУ незамедлительно обогатит состав путем увеличения длительности импульса ("Режим замкнутой петли") и через определенный промежуток времени занесет это значение корректировки в память. ЭБУ будет использовать эту корректировку в своих расчетах длительности импульса впрыска до устранения проблемы давления топлива.

После проведения ремонта электронный блок управления повторно обучится изначально запрограммированной длительности импульса впрыска. при работе системы в режиме замкнутой петли обратной связи с помощью сигнала датчика концентрации кислорода происходит обновление или "переобучение" значения корректировки топливоподачи.

Корректировка топливоподачи применяется как в режиме управления топливоподачей "по замкнутой петле", так и в режиме "разомкнутой петли", однако значение корректировки топливоподачи обновляется или "переобучается" только в режиме "замкнутой петли".

Адаптивное регулирование топливоподачи (самообучение) является непрерывным процессом, продолжающимся в течение всего срока эксплуатации автомобиля.

РЕГУЛИРОВАНИЕ ТОПЛИВОПОДАЧИ ПО ЗАМКНУТОЙ ПЕТЛЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

Регулирование топливоподачи по замкнутой петле обратной связи представляет собой корректировку расчетов длительности импульса впрыска на базе сигнала, подаваемого датчиком концентрации кислорода в электронный блок управления при работе системы в режиме "замкнутой петли".

После запуска двигателя ЭБУ управляет длительностью импульса впрыска в режиме "разомкнутой петли", опираясь на ряд входных данных датчиков, таких как абсолютное давление, частота вращения коленчатого вала, температура охлаждающей жидкости и положение дроссельной заслонки. В период работы по "разомкнутой петле" регулирование топливоподачи по замкнутому контуру не задействовано.

При достижении своей нормальной рабочей температуры датчик концентрации кислорода выдает на электронный блок управления сигнал с меняющимся напряжением и дает хорошую картину происходящего в камере сгорания. В этот момент ЭБУ переходит с управления подачей топлива по "разомкнутой петле" на управление по "замкнутой петле", и функция регулирования топливоподачи по замкнутой петле начинает постоянно следить за сигналом датчика концентрации кислорода с тем, чтобы ЭБУ мог рассчитать и/или изменить длительность импульса впрыска форсунки с большей точностью, чем при работе по "разомкнутой петле".

Значением, соответствующим состоянию, при котором необходимость в корректировке отсутствует, является 0%. Любое отклонение от 0% показывает, что функция регулирования топливоподачи по замкнутой петле изменяет длительность импульса впрыска. Если значение регулирования топливоподачи по замкнутой петле больше 0%, происходит увеличение длительности импульса впрыска, т.е. увеличение подачи топлива. Если значение регулирования топливоподачи по замкнутой петле меньше 0%, происходит уменьшение длительности импульса впрыска, т.е. уменьшение подачи топлива. Нормальным рабочим диапазоном регулирования топливоподачи по замкнутой петле считается диапазон от -20% до +20%. Любое значение, выходящее за этот диапазон, обычно вызывается неисправностью.

При получении сигнала о бедном составе смеси функция корректировки топливоподачи по замкнутой петле будет удлинять импульсы впрыска до тех пор, пока напряжение сигнала датчика концентрации кислорода не покажет, что состав смеси обогатился. Верно также и обратное: при обогащении смеси функция регулирования топливоподачи по замкнутой петле будет уменьшать длительность импульса впрыска до тех пор, пока не будет получен сигнал о бедном составе. В случае продолжения получения сигнала датчика кислорода низкого или высокого напряжения (сигнала бедного или богатого состава) функция регулирования топливоподачи по замкнутой петле обратной связи будет продолжать регулирование состава воздушнотопливной смеси до достижения своих пределов регулирования.

Вводимые калибровкой пределы регулирования топливоподачи по замкнутой петле обратной связи позволяют увеличивать длительность импульса впрыска (по сравнению с исходным расчетом) не более, чем на 63% или уменьшать его максимально до 54%.

Указанные изменения в регулировании топливоподачи имеют место только в режиме управления топливоподачей по "замкнутой петле" обратной связи.

На Главную страницу

К оглавлению