Тонкая подстройка

Казалось бы, для правильной работы впрыскового двигателя достаточно обычного лямбда-регулирования, о котором мы не раз говорили, то есть изменения состава рабочей смеси в цилиндрах по сигналу датчика остаточного кислорода в отработавших газах. Но в реальности этого мало – в силу различных причин постепенно меняются и характеристики датчиков, и состояние двигателя, порой нестабильны и показатели топлива. Чтобы избавить от необходимости частых подрегулировок, логично решили, что электронный блок управления должен сам приспосабливаться к подобным переменам. Это назвали «самообучением» системы.

Кроме текущего коэффициента коррекции К, ныне применяются как минимум еще два. Это аддитивная и мультипликативная составляющие коррекции самообучения.

Производители автомобилей и диагностического оборудования различных марок до сих пор не договорились о единых обозначениях параметров – каждый придумывает сокращения по своему вкусу. Мы обозначим аддитивную составляющую коррекции самообучения Кад, а мультипликативную Км. Первая отвечает за работу двигателя при минимальных оборотах холостого хода, вторая – при частичных нагрузках.

Кад принято обозначать в процентах. Обычные пределы его изменения – от -10 до +10%. Км – показатель безразмерный, как и уже известный коэффициент коррекции времени впрыска К. Изменяется Км от 0,75 до 1,25. Предельные значения любого из этих коэффициентов свидетельствуют о значительном отклонении состава смеси от стехиометрии. Если Км станет меньше 0,78 или больше 1,22, система самодиагностики включит в комбинации приборов контрольную лампу «проверь двигатель». Этот же сигнал будет подан, если Кад перевалит за 8-процентный барьер – как в положительную, так и отрицательную сторону. Контроллер зафиксирует коды неисправностей РО171 и РО172 – смесь слишком бедная либо богатая. (Второй символ О в обозначении кода говорит о том, что это общий код согласно протоколу OBD – и расшифровывается одинаково для любого автомобиля).

Зачем же нужны два дополнительных коэффициента? Напомним: текущий коэффициент коррекции К быстро реагирует на постоянно происходящие колебания состава смеси – но этим его роль и исчерпывается. А вот коэффициенты Кад и Км учитывают влияние долговременных, медленно меняющихся факторов, возникших в результате работы двигателя, – например, постепенную потерю им компрессии из-за износа, загрязнение фильтров, чувствительного элемента ДМРВ и т.д.

Рассмотрим изменения коэффициентов на примере. Пока двигатель холодный и лямбда-регулирования нет, текущий коэффициент коррекции К = 1. Режим адаптации еще не работает. Чтобы он включился, должны быть выполнены следующие условия: двигатель прогрет выше +85°С, проработал с момента пуска 10 минут, есть лямбда-регулирование, коэффициент К меняется в положенных узких пределах, то есть 0,98–1,02.

Если двигатель работает с частичной нагрузкой, в дело вступает коэффициент мультипликативной коррекции Км. Блок управления в какой-то момент времени t1 начинает плавно увеличивать параметр адаптации Км. Допустим, он увеличился до 1,01. Смесь стала богаче на 1%. Соответственно, параметр текущей коррекции впрыска К реагирует на это и переходит в диапазон 1,12–1,16 при среднем значении 1,14. Но К еще очень далек от единицы, поэтому блок продолжает увеличивать Км. Это будет продолжаться, пока смесь не вернется к стехиометрии, то есть К = 1,0. К этому моменту Км = 1,15. В итоге блок управления «научился» работать с учетом отклонений в ДМРВ, погрешность которого учтена в результатах адаптации, а коэффициент К коррекции времени впрыска, как и положено, вновь колеблется в пределах 0,98–1,02 – и готов скомпенсировать внезапное обогащение либо обеднение смеси на 25%. Коэффициент Км, в отличие от К, записывается в энергозависимую память контроллера и хранится там даже при выключенном зажигании. При последующих пусках, включая холодные, без лямбда-регулирования, контроллер будет учитывать погрешность ДМРВ.

Аддитивная составляющая коррекции самообучения Кад тоже отслеживает изменения коэффициента К – но лишь при минимальных оборотах холостого хода. Ее размерность – проценты. Изменение состава смеси, определяемое коэффициентом Кад, можно рассчитать по формуле, которую мы представим в упрощенном виде, так как на составе смеси сказываются и другие параметры, которые здесь не рассматриваются. Итак, состав смеси меняется на величину: Кад.100/нагрузка. О параметре нагрузки мы говорили в прошлом материале – для исправного прогретого двигателя на холостом ходу он близок к 20%. Допустим, Кад = 2% – в этом случае состав смеси соответствует 10-процентному обогащению. А если Кад = -5%, то смесь обеднится на 25%. А если двигатель не обкатан? Параметр нагрузки больше, около 25%. В этом случае при Кад = 2% произойдет обогащение смеси на 8%. Как работает эта форма адаптации, рассмотрим на примере.

Допустим, во впускной коллектор подсасывался воздух, обедняя смесь на 10%. Сначала это компенсировал текущий коэффициент коррекции времени впрыска К – он увеличился до 1,1 и этим привел смесь к стехиометрии. Но после включения адаптации получаем: Кад = 2%, а коэффициент К = 1,0.

При повторных пусках блок управления учитывает ранее подкорректированное значение Кад – и даже на режиме прогрева, когда лямбда-регулирования нет, это обеспечивает устойчивую работу двигателя.

...Но вот подсос устранили. Смесь стала богатой. На это сразу отреагирует коэффициент коррекции времени впрыска К – он снизится до 0,9. Топливоподача снизилась на 10%, смесь вернулась к стехиометрии. После включения адаптации Кад начнет уменьшаться, пока коррекция времени впрыска не вернется к величине К = 1,0.

Отметим в заключение: чтобы коэффициенты Км, Кад и время впрыска после устранения неисправности вернулись к номинальным значениям, долго ждать не надо. Достаточно воспользоваться функцией диагностического прибора «сброс адаптаций» или отключить аккумулятор.

Допустим, что Кад = 0, К = 1,0. Это их нейтральные значения. Но вот ДМРВ, например, состарился – и смесь стала на 15% бедней. Блок управления начнет приводить ее к стехиометрии и увеличит подачу топлива на 15%. В этом случае коэффициент К будет колебаться в пределах 1,13–1,17 (среднее значение 1,15). Вот тут и включается процесс адаптации: параметр «базовая адаптация смеси» принимает значение «ДА». Задача адаптации – компенсировать ошибки топливодозирования и вернуть к номинальному значению 1,0 коэффициент К.