Вот здесь оригинал
http://www.virtualireland.ru/showthread.php?t=23911 автор
magician написано понятно для понимания и вообще много полезного приведено, не мог не пройти мимо, чисто для сохранения в нашей конфе на случай удаления оригинала цитирую
"
FAQ: топливное регулирование
--------------------------------------------------------------------------------
Топливное регулирование
В часто задаваемых вопросах по топливному регулированию малоопытные автолюбители зачастую не представляют то:
1) Как и для каких режимов работы двигателя используется кислородный датчик КД (лямбда-зонд), почему он переключается, почему два датчика, как заменить датчик, возможно ли убрать датчик – и т.п.
2)Как осуществляется топливное регулирование в современных двигателях с распределенным впрыском с использованием лямбда-зонда (Л-зонда).
Это попытка обобщить уже известный материал по этим вопросам. Некоторые вещи приходилось домысливать, т.к. мы не знаем секреты производителей машин.
Любые поправки к представленному материалу принимаются для обсуждения.
Л-зонд
С конца 80-х годов у большинства автомобилей появилась такая деталь, как датчик содержания кислорода в выхлопных газах. Лямбда-зонд, О-2 датчик, кислородный датчик (Oxygen Sensor) - так по разному могут называть эту небольшую, но важную детальку. Это связано с началом выпуска автомобилей с каталитическим нейтрализатором выхлопных газов.
14.7 частей воздуха и 1 часть топлива - именно такой состав обеспечивает максимальное сгорание топливно-воздушной смеси. Лямбда-зонд предназначен как раз для того, что бы помогать "мозгам"(ECU) поддерживать эту пропорцию. В зависимости от содержания кислорода в выхлопе датчик выдаёт соответствующее напряжение и ECU корректирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива.
Не буду подробно пояснять конструкцию КД и понятие бедной/богатой топливной смеси. Об этом много подробно сказано. Хочу только обобщить. В сути своей КД – это батарейка с керамическим электролитом, содержащим диоксид циркония и электродами из платины. Электролит оживает только при температуре 300-350 С, поэтому КД обязательно надо разогревать. Разность потенциалов между электродами возникает при соприкосновении электродов с воздушной смесью с различным содержанием кислорода. Элемент исполнен таким образом, что при снижении количества кислорода у одного электрода ниже критического уровня ЭДС этой батарейки резко растет от 0 до 1 вольта (и наоборот). Критический уровень кислорода соответствует остатку кислорода при сгорании оптимальной топливной смеси. Это свойство КД используется для организации регулирования топливной смеси через блок управления ECU. Любой процесс регулирования носит колебательный характер. В процессе регулирования обязательно наличие связи (обратная связь) между блоком управления и датчиком отслеживающим состояние регулируемого процесса. Отсюда и следует, раз колебательный процесс – значит колеблется (переключается) датчик.
Итак признаком нормального топливного регулирования является колебательное изменение напряжения на КД. При нормальной работе системы подачи топлива напряжение, вырабатываемое датчиком кислорода, может изменяться несколько раз в секунду. Это позволяет приготавливать и поддерживать необходимый состав топливной смеси практически на любом режиме работы двигателя. Наличие КД обеспечивает регулировку топливно-воздушной смеси на оптимальном уровне 14.7 частей воздуха и 1 часть топлива. При этом коэффициент избытка воздуха Л кислородного датчика колеблется между 0,98 и 1,02 и его среднее значение Л=1.
Л-регулирование не осуществляется на следующих режимах работы двигателя:
- пуск и прогрев;
- режим обогащения топливной смеси при ускорении;
- режим мощностного обогащения;
- режим обеднения при замедлении;
- режим отключения подачи топлива при торможении двигателем (отсечка);
- режим выключения подачи топлива в аварийных и экстренных ситуация;
- режим продувки двигателя.
Все эти режимы относятся к регулированию при открытом контуре (отсутствие обратной связи блока управления с КД), т.е. ЕCU не учитывает показания кислородного датчика, осуществляя регулирования по данным других датчиков.
Режим пуска.
При включении зажигания контроллер включает электробензонасос, который создает давление топлива в рампе форсунок.
Контроллер обрабатывает сигнал датчика температуры охлаждающей жидкости для определения необходимого для пуска состава топливовоздушной смеси.
Для ускорения пуска двигателя контроллер формирует дополнительный асинхронный импульс одновременного включения всех четырех форсунок, длительность которого зависит от температуры охлаждающей жидкости.
На холодном двигателе длительность импульса впрыска увеличивается, а на прогретом ! длительность импульса уменьшается.
В процессе прокрутки двигателя система осуществляет синхронный впрыск топлива.
ВНИМАНИЕ.
Если при прокрутке двигателя (частота вращения коленчатого вала двигателя менее 250 об/мин) дроссельная заслонка полностью открыта, двигатель не запустится, т.к. при этом импульсы впрыска на форсунки инжектора не подаются.
Режим продувки "залитого" двигателя.
Если двигатель "залит", (т.е. топливо намочило свечи зажигания), он может быть очищен путем полного открытия дроссельной заслонки при прокрутке. При этом контроллер не подает импульсы впрыска на форсунки, и двигатель продувается воздухом.
Режим продувки продолжается до тех пор, пока входной сигнал датчика положения дроссельной заслонки показывает, что положение дроссельной заслонки близко к полностью открытому (более 75%) и обороты двигателя после начала прокрутки не превысили 1000 об/мин.
Режим управления топливоподачей по разомкнутому контуру.
После запуска двигателя (обороты после начала прокрутки превысили 1000 об/мин) контроллер управляет подачей топлива в режиме разомкнутого контура. В режиме разомкнутого контура контроллер рассчитывает длительность импульсов впрыска без учета сигнала датчика кислорода. Расчеты осуществляются на базе сигналов датчика положения коленчатого вала, датчика массового расхода воздуха, датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика положения дроссельной заслонки.
Режим обогащения при ускорении.
Если скорость открытия дроссельной заслонки превышает определенное значение, контроллер увеличивает подачу топлива, обогащая состав топливовоздушной смеси.
Режим мощностного обогащения.
Контроллер следит за сигналом датчика положения дроссельной заслонки и частотой вращения коленчатого вала для определения моментов, когда необходима максимальная мощность двигателя. Для развития максимальной мощности требуется более богатый состав топливной смеси, что осуществляется путем увеличения длительности импульсов впрыска.
Режим обеднения при замедлении.
Если скорость закрытия дроссельной заслонки превышает определенное значение, контроллер уменьшает подачу топлива, обедняя состав топливовоздушной смеси.
Режим отключения подачи топлива при торможении двигателем.
Отключение подачи топлива при торможении двигателем происходит при выполнении следующих условий:
- температура охлаждающей жидкости выше 40 °С;
- дроссельная заслонка полностью закрыта.
- если контроллер определил наличие пропусков зажигания в одном или нескольких цилиндрах
- подача топлива в эти цилиндры прекращается и сигнализатор неисправностей начинает мигать;
- частота вращения коленчатого вала двигателя выше определенного значения (зависит от скорости автомобиля).
Отключение подачи топлива.
Подача топлива не производится в следующих случаях:
- зажигание выключено (это предотвращает калильное зажигание);
- коленчатый вал двигателя не вращается (отсутствует сигнал ДПКВ);
- частота вращения коленчатого вала двигателя превышает предельное значение (около 6200 об/мин).
Регулирование подачи топлива по замкнутому контуру.
Система входит в режим замкнутого контура при выполнении всех следующих условий:
1. Датчик кислорода достаточно прогрет для нормальной работы.
2. Температура охлаждающей жидкости выше определенного значения.
3. С момента запуска двигатель проработал определенный период времени, зависящий от температуры охлаждающей жидкости в момент пуска.
4. Двигатель не работает ни в одном из нижеперечисленных режимов:
-пуск двигателя,
-обогащение или обеднение топливной смеси,
-отключение подачи топлива.
Как взаимосвязаны катализатор и лямбда-зонд?
Для нормальной работы катализатора нужно обеспечить постоянное оптимальное соотношение воздуха и топлива в рабочей смеси, поступающей в камеру сгорания. В противном случае способность катализатора доокислять вредные примеси будет недостаточной и недолгой.
Учитывая вышесказанное, становится ясно, что катализатору необходимо наличие лямбда-зонда, а вот лямбда-зонду нужен ли катализатор? Будет ли он правильно работать, если катализатор, к примеру, удалён? Попробуем ответить: датчик стоит перед катализатором и измеряет содержание кислорода в газах именно перед ним, и после удаления катализатора так и будет продолжать измерять дальше, то есть наличие или отсутствие катализатора никак не влияет на сигналы, которые даёт верхний лямбда-зонд, на них влияет только количество кислорода. Другое дело, когда стоят два кислородных датчика - один до (верхний), а другой после катализатора (нижний датчик). На основании сигналов от нижнего датчика происходит дополнительная корректировка состава смеси. Содержание кислорода после прохождения газов через катализатор конечно же меняется, и вот тогда его (нижнего датчика) отсутствие может отрицательно сказаться на процессе образования топливно-воздушной смеси.
Можно ли отключать лямбда-зонд?
После замены катализатора на пламегаситель, наличие второго лямбда-зонда, как детали обеспечивающей в числе прочего качественную работу катализатора, становится не важным, поэтому часто возникает вопрос: можно ли эксплуатировать автомобиль совсем без нижнего лямбда-зонда? Здесь одного решения для всех нет. Наиболее просто и правильно эта задача решается в том случае, если у данного автомобиля предусмотрена возможность перепрограммировать ECU на режим работы без катализатора, как, например, у большинства BMW с мозгами Бош (Сименс не перепрограммируется). В этом случае после удаления катализатора меняется программа управления и второй лямбда-зонд просто снимается и всё. У некоторых марок автомобилей перепрограмирование невозможно и если неисправность датчика сильно влияет на работу мотора, тогда выхода нет - должен стоять исправный датчик. Так же у многих автомобилей неисправность или отсутствие л-зонда практически не сказывается ни на динамике, ни на расходе топлива, такой плюс есть, например, у большинства Тойот и Мерседесов начала 90-х годов. В таком случае можно спокойно эксплуатировать машину и без датчика, но конечно ещё лучше, когда всё в порядке.
Итак, нижний датчик, который устанавливается позади катализатора, измеряет содержание кислорода и этой точке. Это необходимо в следующих целях:
• чтобы оптимизировать регулировку подачи топлива;
• чтобы отслеживать старение верхнего датчика;
• чтобы контролировать работу катализатора.
Взаимозаменяемы ли датчики от различных автомобилей?
Лямбда-зонды отличаются друг от друга резьбовой частью, наличием подогрева, количеством проводов и соединительным разъёмом. А принцип работы и сам рабочий элемент у всех датчиков практически одинаковые. Поэтому если у вашего датчика три провода и резьба 18х1.5, то можете смело ставить универсальный датчик с такими же параметрами или, например, от ВАЗ 2110. Датчик работать будет правильно, а его надёжность и долговечность будет зависеть уже от производителя. Если не доверяете "жигулёвским деталям", а нужного вам датчика нет в наличии, то в магазинах можно найти универсальный датчик практически любого типа. Главное не перепутать при перепаивании провода. Даже различие резьбы не так страшно. На большинстве японских автомобилей резьба лямбда-зонда меньшего диаметра, чем у европейских, и если только датчик стоит не в чугунном коллекторе, то можно просто вварить гайку с нужной резьбой. Единственно нужно помнить о том, что попытка сэкономить небольшую сумму очень часто выливается в ещё большие потери, и прежде чем что-либо переделывать в своей машине, лучше как следует подумать.
Откручивание лямбды.
Не забудьте отключить минусовой провод от аккумулятора. Если хочется слушать магнитолу, то отключите только провода лямбды.
• Далее нужен: Ключ на 22х24, примерьте то, что подойдёт вам. Если справитесь с ним, то хорошо, а ежели нет, то берёте вариант два
• Понадобится: ключ газовый, дрель с тонкими свёрлами,отвёртка шлицевая (не тонкая), молоток. Что мы делаем: для начала попробуйте захватить лямбду газовым ключом, дёрнуть вниз;
если не помогает, берём дрель.
• Начинаем сверлить. Лямбда очень прочная, так что, будьте готовы к паре сломанных свёрл.
• Затем берём отвёртку, вставляем её в отверстие от сверла; если повезёт, вы откручиваете лямбду.
• Если нет, то стучите молотком по ней, пока она не развалится. Затем газовым ключом откручивается всё, что осталось. этот способ не для нас (добавил Наиль)Есть еще один способ. Снять катализатор. И паяльной лампой или газосваркой нагреть место крепления лямбды. Дать остыть, а потом легко все выкручивается, без эмоций. Самый простой вариант, кстати. (А еще проще на только что заглушенной машине её откручивать - добавил Наиль)
Регулирование подачи топлива по замкнутому контуру.
Замкнутый контур означает включение обратной связи, т.е. состояние, когда блок управления начинает учитывать показания кислородного датчика (КД).
Система входит в режим замкнутого контура при выполнении всех следующих условий:
1. Датчик кислорода достаточно прогрет для нормальной работы.
2. Температура охлаждающей жидкости выше определенного значения.
3. С момента запуска двигатель проработал определенный период времени, зависящий от температуры охлаждающей жидкости в момент пуска.
4. Двигатель не работает ни в одном из нижеперечисленных режимов:
-пуск двигателя,
- все режимы обогащения или обеднения топливной смеси,
-отключение подачи топлива.
На стадии проектирования мотора и его доводке на испытательном стенде составляется и корректируется программа управления двигателем с такими табличными значениями топливоподачи, чтобы при любой постоянной нагрузке, рассчитанная по сигналам образцовых (т.е. имеющих точность, по меньшей мере, на порядок выше серийных) датчиков длительность открытия форсунок обеспечивала Л=1. Эта программа, точнее таблица топливоподач, записывается при программировании в одну часть памяти блока управления изменить (перепрограммировать) которую не возможно – ПЗУ (постоянная), и во вторую память, которую можно переписать — ОЗУ (оперативная). Назовем эти значения базовыми. Данные в ПЗУ сохраняются даже при отключении аккумулятора, данные в ОЗУ сохраняются при выключении зажигания и, на некоторых моделях и марках, при отключении батареи. При работе мотора программа берет данные именно из ОЗУ.
В режиме управления топливоподачей по замкнутому контуру контроллер первоначально рассчитывает длительность импульсов впрыска по данным тех же датчиков, что и для режима разомкнутого контура (базовый расчет). Отличие заключается в том, что в режиме замкнутого контура контроллер использует сигнал датчика кислорода для корректировки расчетов длительности импульсов впрыска в целях обеспечения максимальной эффективности работы каталитического нейтрализатора.
Существует два вида корректировки подачи топлива - текущая (быстрая, Short trim) и корректировка самообучением (медленная, Long trim). Значения корректировок выражаются в процентах от длительности импульса.
Текущая корректировка (Short trim) рассчитывается по показаниям датчика кислорода и может изменяться относительно быстро, чтобы компенсировать текущие отклонения состава смеси от стехиометрического значения смеси: 14.7 частей воздуха и 1 часть топлива. При стехиометрическом составе смеси коэффициент избытка воздуха «Л» кислородного датчика колеблется между 1,02 и 0,98 и его среднее значение Л=1. При этом корректировка топливной смеси Short trim колеблется синхронно с датчиком кислорода от + 2% до -2%, при этом среднее значение Short trim=0%.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.
Корректировка самообучением (Long trim) рассчитывается для каждой совокупности параметров "обороты-нагрузка" на основе текущей корректировки и изменяется относительно медленно.
Что подразумевается под совокупностью параметров "обороты-нагрузка"?
Для более точной компенсации возникающих отклонений топливной смеси весь диапазон работы двигателя разбит на зоны обучения в координатах «обороты двигателя» - «нагрузка двигателя» (или разряжение во впускном коллекторе). Такой подход удобен для хранения значений коэффициентов топливных корректировок в ОЗУ блока управления в виде «таблиц корректировок». Каждый коэффициент Long trim хранится в своей ячейке/регистре (Cell).
Как понимать слова «на основе текущей корректировки»?
Дело в том, что появление и обновление Long trim не возможно без Short trim. В идеальном случае, когда двигатель и все системы исправны, Short trim колеблется относительно «0» синхронно с датчиком кислорода от + 2% до -2%, при этом среднее значение Short trim=0% и Long trim=0% (Все ячейки таблицы Long trim обнулены). В процессе эксплуатации машины параметры двигателя и его систем уходят от своих номиналов. И тут в работу вступает Short trim. Блок управления начинает пошагово смещать точку колебаний Short trim. Допустим Short trim колеблется в пределах +3% до +7%, при этом среднее значение Short trim= +5%
Вот с этого момента начинается «зарождение» Long trim.
Во время действия Short trim при постоянстве ее среднего значения в некотором промежутке времени, а также при выключении зажигания или переходе двигателя в другой режим работы последнее среднее значение Short trim запоминается (складывается) со значением соответствующей ячейки Long trim для данного режима работы двигателя (в нашем примере Long trim=.+5%) После «запоминания» Short trim «обнуляется», т.е. вновь колеблется относительно «0» (+ 2% до -2%),. Таким образом формируется, а затем корректируется таблица медленных корректировок, характеризующих обучаемость топливной системы и степень исправности двигателя.
С этого момента значение общей мгновенной корректировка топливной смеси определяется по сумме мгновенного значения быстрой корректировки и значения медленной корректировки, взятой из таблицы корректировок:
Total trim = delta_Short trim + Long trim
Итак, при работе двигателя в каждой из зон по определенной логике происходит коррекция длительности импульсов впрыска до тех пор, пока реальный состав смеси не достигнет оптимального значения . В случае смены режима работы двигателя, в оперативной памяти контроллера (ОЗУ) сохраняется последнее мгновенное значение коэффициента коррекций для данной зоны по следующей формуле
LONG TRIM_new_last = [LONG TRIM_old] +/- [average_SHORT TRIM_]
Подобный процесс происходит для всех зон обучения. Полученные таким образом коэффициенты медленных коррекций характеризуют конкретный двигатель и уже участвуют в расчете длительности импульса впрыска при работе системы и в режиме разомкнутого контура и при пуске, не имея при этом возможности изменяться.
Выход одного из коэффициентов за пределы регулирования в сторону обогащения или обеднения смеси свидетельствует о наличии неисправности в двигателе или блоке управления ECU (отклонение давления топлива, подсос воздуха, негерметичность в системе выпуска и т.д.).
Коррекция самообучением (Long trim) для регулирования топливоподачи на автомобилях с каталитическим нейтрализатором является непрерывным процессом в течение всего срока эксплуатации автомобиля и обеспечивает выполнение жестких норм по токсичности отработавших газов. При отключении аккумуляторной батареи значения коэффициентов коррекции самообучением (Long trim) обнуляются и процесс самообучения начинается заново. Текущая корректировка (Short trim) обнуляется при каждом выключении зажигания.
Среднее значение корректировки, при котором регулирование подачи топлива по замкнутому контуру не требуется, равно 0%. Любое изменение от 0% указывает на то, что функция регулирования топливоподачи по замкнутому контуру изменяет длительность импульса впрыска. Если значение корректировки топливоподачи по замкнутому контуру больше 0%, происходит увеличение длительности импульса впрыска, т.е. увеличение подачи топлива. Если значение корректировки топливоподачи по замкнутому контуру меньше 0%, происходит уменьшение длительности импульса впрыска, т.е. уменьшение подачи топлива. Нормальным диапазоном изменения текущей корректировки топливоподачи является диапазон +/- 20%. Выход значения корректировки за этот диапазон, обычно вызывается неисправностью в двигателе.
"
