Адаптация состава топливовоздушной смеси

Применимость

Общее описание

Адаптация состава топливовоздушной смеси
осуществляется для снижения содержания токсичных
веществ в выхлопных газах. Адаптация состава смеси
снижает выделение оксидов азота (NOx), окиси углерода (СО) и
углеводородов (НС).Теоретически, при сгорании смеси необходимых
количеств кислорода и топлива должны образовываться
вода (Н₂ О) и двуокись углерода (СО₂. В этом случае
выхлопные газы были бы абсолютно безвредными.

В реальных условиях образуется некоторое
количество углеводородов (НС), окиси (СО) и двуокиси
углерода (СО
₂). Оксиды азота NO и NO₂. Эти оксиды обычно называют
окислами азота (NO_х.

Ускорение реакции между остатками продуктов
сгорания с помощью каталитического нейтрализатора
тройного действия может превратить их в воду (Н₂ О),
двуокись углерода (СО₂) и азот (N₂).Однако это возможно только при существовании в
отработавших газах правильного баланса углеводородов
(НС), окиси углерода (СО), кислорода (О₂) и окислов азота (NO_х).
Это достигается, если в топливовоздушной
смеси на 14,7 кг воздуха приходится 1 кг топлива. Такое
соотношение соответствует значению лямбда равному
единице (λ=1).

Базовая программа в модуле управления
двигателем рассчитывает период впрыска по данным о
нагрузке двигателя, т.е. в соответствии с массой воздуха и
оборотами двигателя. Этот расчетный период не
используется непосредственно.
Он интегрируется с сигналом кислородного зонда для
точной регулировки с целью достижения λ=1. Интегратор
(кратковременная адаптация состава топливовоздушной
смеси) представляет собой коэффициент, с помощью
которого обеспечивается точная регулировка
периода впрыска для поддержания оптимального
соотношения смеси топливо/воздух (λ=1). Модуль
управления двигателем одновременно использует
сигналы переднего и заднего кислородных зондов для
корректировки интегратора и периода впрыска. Адаптация
состава топливовоздушной смеси является
быстродействующей и осуществляется несколько раз в
секунду.Адаптация состава топливовоздушной смеси
является быстродействующей и осуществляется
несколько раз в секунду. Кратковременная адаптация
состава топливовоздушной смеси может изменять
рассчитанный базовой программой период
впрыска максимум примерно на ± 25%.

Адаптивные функции

На состав топливовоздушной смеси могут влиять
отклонения в таких компонентах, как датчик массового
расхода воздуха или форсунки, негерметичность
впускного коллектора или засор в воздушном фильтре. Для
компенсации этого
влияния модуль управления двигателем использует при
регулировке состава смеси адаптивные функции
(самообучения). Когда двигатель новый, интегратор
циклически колеблется около средней линии
номинального значения периода впрыска (А) 1,00 с, например,
±5% изменением периода впрыска при адаптации состава
смеси.Если имеется подсос воздуха, интегратор быстро
перемещается в новое положение (В), где он колеблется,
например, между значениями 1,10 (+10%) и 1,20 (+20%) (амплитуда колебаний
по-прежнему составляет 5%, но имеется смещение
относительно исходной средней линии (А)). Период впрыска
увеличивается, компенсируя увеличение подачи воздуха.Адаптивные функции корректируют это увеличение
таким образом, что интегратор теперь действует у новой
средней линии (В), сохраняя полный диапазон
регулирования в пределах ±25%.

Адаптацию является мерой разности (С) между
первоначальной средней линией интегратора (А) и новой
средней линией (В).

Адаптивные функции состоят из двух элементов:

• первый элемент (дополнительная составляющая), который увеличивает или уменьшает период впрыска примерно на 0,5 мс. Этот элемент действует при работе двигателя на холостом ходу. Он в течение нескольких минут возвращает интегратор к его средней линии. Это используется модулем управления двигателем для корректировки содержания CO на холостом ходу.
• Второй элемент (множитель), который может увеличивать или уменьшать период впрыска на 25%. Этот элемент действует при работе двигателя в диапазоне частичных нагрузок.

Адаптивные поправки для периода впрыска
постоянно хранятся в памяти модуля управления
двигателем. Поэтому, подача смеси правильного состава
осуществляется сразу же после пуска двигателя или
после прекращения подачи топлива
при торможении двигателем, даже если кислородный зонд
не прогрелся до рабочей температуры.