FAQ: Чип-тюнинг и настройка двигателей. Общие понятия.
Добавлено: 28 фев 2010, 22:56
Чип-тюнинг ECU.Что такое?
Статья первоисточник находится здесь.
О стандартном блоке управления двигателем (ECU)
Стандартный блок управления двигателем (ECU, engine control unit, в просторечии также называемый "мозгами") автомобиля Subaru Impreza обладает существенными вычислительными возможностями. Блок оснащён 32хбитным процессором с сокращённым набором команд (RISC) и рабочей частотой 20 МГц, с избытком способный обеспечить выполнение всех возложенных на него функций и обладающий большей гибкостью, чем многие иные системы управления двигателями. Избыток вычислительной мощности позволяет блоку управления передавать и принимать диагностические данные со скоростью, ограничиваемой лишь самими линиями передачи этих данных.
Что такое "карты", или характеристики, или таблицы рабочих параметров?
Управление всеми основными функциями двигателя (такими как зажигание, впрыскивание топлива и создание давления наддува) осуществляется на основе одной или нескольких одно или многопараметровых характеристик, каждая из которых выражает зависимость одного определяемого, или искомого, параметра от по меньшей мере одного, а чаще двух или более других известных, или исходных, рабочих параметров. Однопараметровая характеристика может быть графически представлена в виде обычного "плоского" графика, построенного в двумерной системе координат. Двухпараметровая характеристика, будучи представленной в графическом виде, т.е. в виде графика, построенного в трёхмерной системе координат, зрительно схожа с трёхмерным рельефом местности. За это сходство такие характеристики иногда называют "картами" (maps). При этом в памяти блока управления двигателем любые характеристики хранятся не в графическом виде, а в виде таблиц. В качестве примера рассмотрим работу функции управления давлением наддува.
Типичная таблица, по которой осуществляется управление давлением наддува, представляет собой матрицу 8 * 8. При этом со строками таблицы соотнесены значения (а точнее поддиапазоны) рабочего параметра частоты вращения вала двигателя, в то время как с её колонками соотнесены значения (а точнее поддиапазоны) рабочего параметра нагрузки двигателя. В ячейках таблицы, каждая из которых находится как бы на пересечении двух соответствующих поддиапазонов названных выше рабочих параметров двигателя, содержатся соответствующие этим поддиапазонам величины давления наддува. Каждую секунду блок управления двигателем многократно осуществляет опрос текущих значений частоты вращения вала и нагрузки двигателя, и по таблице определяет, какое соответствующее им давление наддува необходимо создать. В описываемом примере соотнесённые со строками таблицы значения рабочего параметра частоты вращения вала двигателя изменяются от строки к строке с шагом в 1000 об./мин. (RPM), соответственно с восемью строками таблицы соотнесены следующие значения частоты вращения вала двигателя: 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000 и 8000 об./мин.
В полученной матрице 8*8 может содержаться 64 различных значения давления наддува, однако это не означает, что определение требуемого давления наддува сводится к простому выбору одного из конкретных табличных значений. Методом интерполяции блок управления двигателем может на основе табличных значений вычислять и любое требуемое промежуточное значение. Так, например, в таблице может быть указано, что требуемое давление наддува для определённой нагрузки двигателя при частоте вращения вала двигателя в 1000 об./мин. должно составлять 10 фунтов на квадратный дюйм (psi), а при 2000 об./мин. - 11 psi. При этом фактическая текущая частота вращения вала двигателя может составлять, например, 1600 об./мин. В описанном случае блок управления двигателем отложит оба значения в координатной плоскости и соединит получившиеся две точки отрезком. Затем на этом отрезке блок управления найдёт точку, соответствующую фактическому значению частоты вращения вала двигателя. Далее он определит соответствующее этой точке интерполированное значение давление наддува (в данном случае 10,6 psi). (Данный пример иллюстрирует процесс одномерной интерполяции. При наличии двумерной матрицы интерполяция также должна осуществляться в двух измерениях).
Хотя интерполяция и позволяет существенно увеличить точность осуществляемого на основе таблиц определения значений искомого параметра, сама по себе интерполяция не является заменой для более "подробной" (т.е. имеющей большее количество колонок и строк) таблицы. Чем большее количество различных значений исходных параметров (например, Х и У) указано в таблице, тем точнее определяемые по этой таблице значения искомого параметра будут соответствовать действительным.
Таким образом, увеличение количества колонок и строк таблицы увеличивает точность определения по ней параметров, используемых при управлении двигателем. Таблицы зажигания и впрыскивания топлива блока управления двигателем Subaru Impreza имеют размер 16 * 16. Размер этих таблиц является немаловажным параметром, который следует учитывать при внесении изменений в систему управления двигателем.
Доработка автомобиля, имеющая своей целью увеличение развиваемой его двигателем мощности, влечёт за собой увеличение разницы между минимальным и максимальным значениями параметра развиваемой мощности, соответственно нагрузки двигателя. С расширением мощностного диапазона важность наличия в блоке управления более "подробных" таблиц, или характеристик, возрастает. Характеристики зажигания и впрыскивания топлива стандартного блока управления двигателем Subaru Impreza имеют 16 зон (поддиапазонов) нагрузки. Количество таких поддиапазонов необходимо учитывать при принятии решения о замене стандартного блока управления двигателем на иной доступный в продаже.
Масштабирование характеристик
Масштабирование характеристик позволяет обеспечить более точное управление работой двигателя в критических режимах. Многими блоками управления двигателями масштабирование характеристик не поддерживается, и процесс определения искомого значения требуемого параметра сводится к описанному в приведённом выше простом примере. Стандартный блок управления двигателем Subaru поддерживает масштабирование для всех характеристик.
Рассмотрим принцип работы функции масштабирования на примере характеристики давления наддува. Для большей части диапазона частот вращения вала двигателя требуемое давление наддува является достаточно постоянной или плавно меняющейся величиной. Однако вблизи верхней и нижней границ этого диапазона давление наддува может измеряться настолько резко, что возможность более точного определения давления наддува именно для данных частей диапазона частот вращения является весьма желательной. Как раз для таких случаев и предусмотрена функция масштабирования характеристики.
Допустим, что в таблице, в виде которой в памяти блока управления сохранена характеристика давления наддува, предусмотрено восемь поддиапазонов частоты вращения, каждый из которых в предыдущем примере отличался от предыдущего и последующего на 1000 об./мин. Допустим также, что более точное управление давлением наддува требуется обеспечить для частей диапазона от 500 до 2500 и от 6000 до 7000 об./мин., причём в остальной части диапазона частот вращения вала двигателя значение требуемого давления наддува изменяется плавно. Функция масштабирования характеристик позволяет использовать табличные матрицы, в которых шаг изменения исходных величин является переменным. Таким образом, значения частоты вращения вала двигателя, соотнесённые с каждой из строк таблицы, могут отличаться от двух соседних не на 1000 об./мин., а на произвольную величину, и могут составлять, например, 750, 1250, 1750, 2500, 3000, 6000, 6500 и 7000 об./мин. При этом данные значения, как и в предыдущем примере, разбивают диапазон частот вращения вала двигателя на 8 поддиапазонов, однако в отличие от предыдущего примера эти поддиапазоны не являются регулярными и выбраны такими, чтобы обеспечить возможность более точного управления в наиболее критических частях диапазона. Таким образом, в наиболее критических частях диапазона, где одной интерполяции недостаточно, как функция интерполяции, так и функция масштабирования характеристики используются одновременно, в то время как для остальной части диапазона достаточная точность обеспечивается простой интерполяцией табличных значений.
В стандартном блоке управления двигателем Impreza используется масштабирование характеристик впрыскивания топлива, зажигания и давления наддува, что позволяет существенно повысить точность определяемых на основе этих характеристик значений искомых параметров.
Диагностические данные стандартного блока управления двигателем
Ниже описаны наиболее важные диагностические данные (параметры), которые могут считываться из блока управления Subaru посредством "DeltaDash" или "Select Monitor". Ниже также приводится описание симптомов наиболее часто встречающихся неисправностей.
Аналоговые параметры
Аналоговые параметры представляют собой параметры, выдаваемые блоком управления двигателем в виде непрерывно изменяющихся диагностических сигналов. В основном в виде таких сигналов выводятся значения параметров давления, напряжения и температуры.
Управление наддувом (Boost Control)Управление первым и вторым турбокомпрессорами (Primary & Secondary Control)
Управление создаваемым турбокомпрессором давлением наддува осуществляется посредством модуляции рабочих циклов, соответственно изменения относительного времени нахождения в открытом состоянии электромагнитного клапана вастгейта, или клапана для сброса отработавших газов (ОГ). При этом управление первым турбокомпрессором осуществляется посредством управления электромагнитным клапаном вастгейта первого турбокомпрессора, а управление вторым турбокомпрессором соответственно посредством управления электромагнитным клапаном вастгейта второго турбокомпрессора. При наличии в автомобиле только одного турбокомпрессора он считается первым. Чем больше относительная длительность нахождения электромагнитного клапана вастгейта в открытом состоянии, соответственно чем чаще и на большее время открывается этот электромагнитный клапан, тем больший объём сжатого воздуха отводится от диафрагмы вастгейта. При этом нагружающая диафрагму предварительно сжатая пружина приводит вастгейт в закрытое состояние. В результате на турбину поступает больший объём ОГ. Таким образом, относительная длительность нахождения электромагнитного клапана вастгейта в открытом состоянии прямо пропорциональна давлению наддува. При малой относительной длительности нахождения электромагнитного клапана вастгейта в открытом состоянии он не успевает отводить от диафрагмы вастгейта сжатый воздух, который, воздействуя на эту диафрагму, открывает вастгейт и тем самым уменьшает объём ОГ, поступающих на турбину.
Однако, сказанное не означает, что при полностью и постоянно закрытом электромагнитом клапане вастгейта давление наддува составит 0 psi, т.е. будет равно атмосферному. Напротив, при работе двигателя с небольшой нагрузкой давление наддува будет отрицательным (т.е. вместо давления будет создаваться разрежение). В случае же работы двигателя с большой нагрузкой открытие вастгейта сможет произойти не раньше, чем давление наддува превысит усилие пружины, воздействующее на диафрагму вастгейта в направлении закрытия. На практике это означает, что в некоторых случаях давление наддува может достигать нескольких (например, 8 - 10) фунтов на квадратный дюйм (psi) и при полностью закрытом электромагнитном клапане вастгейта.
Атмосферное давление (Atmospheric Pressure)
Атмосферное давление на уровне моря составляет приблизительно 1 бар, или 14,5 psi. В некоторых автомобилях значение атмосферного давления измеряется не непрерывно, а периодически, поскольку для измерения как давления во впускном трубопроводе, так и атмосферного давления в таких автомобилях используется один датчик давления, причём для переключения между ведущими к этому датчику измерительными трубопроводами предусмотрен специальный электромагнитный клапан.
Абсолютное и относительное давление во впускном трубопроводе (Manifold Absolute & Relative Pressure)
Давление во впускном трубопроводе турбированного двигателя и представляет собой давление наддува. При этом некоторые блоки управления двигателем выдают для считывания как относительное, так и абсолютное значения этого давления, в то время как другие блоки управления выдают лишь одно из названных значений. Абсолютным давлением во впускном трубопроводе называют давление, измеренное относительно вакуума. Для вычисления относительного давления на основе абсолютного из значения абсолютного давления необходимо вычесть значение атмосферного давления, т.е. приблизительно 14,5 psi. В случае, когда выдаваемое блоком управления двигателем давление является относительным, отрицательные значения такого давления означают наличие во впускном трубопроводе соответствующего разрежения.
Температура впускаемого воздуха (Intake Air Temperature)
Температура впускаемого воздуха представляет собой температуру подаваемого в двигатель воздуха, необходимого для сгорания впрыскиваемого топлива. Обычно эта температура измеряется на входе воздушного фильтра. Данная температура не характеризует температуру заряда в камере сгорания. Однако значение параметра температуры впускаемого воздуха используется блоком управления двигателем в процессе определения частоты и длительности срабатывания электромагнитного клапана вастгейта, требуемых для обеспечения заданного давления наддува. При сравнительно низких температурах впускаемого воздуха для обеспечения более высокого давления наддува достаточно сравнительно меньшей относительной длительности открытия электромагнитного клапана.
Под давлением наддува чаще всего понимают именно относительное давление во впускном трубопроводе. Однако применительно к а/м с высокофорсированными двигателями с технической точки зрения более правильно оперировать величинами абсолютного давления во впускном трубопроводе. Это объясняется тем, что заложенная в блок управления верхняя граница диапазона изменения параметра относительного давления во впускном трубопроводе составляет приблизительно 19 psi. При превышении фактическим относительным давлением данной границы диапазона блок управления будет продолжать выдавать измеренное значение давления, равное 19 psi. Для определения давления во впускном трубопроводе высокофорсированного двигателя в более широком диапазоне, т.е. "в обход" данного технического ограничения, рекомендуется считывать параметр абсолютного давления во впускном трубопроводе. Верхняя граница диапазона изменения данного параметра составляет приблизительно 37 psi. Если вычесть из данного значения значение атмосферного давления, составляющее приблизительно 14,5 psi, становится очевидно, что на основании параметра абсолютного давления во впускном трубопроводе можно определять в том числе и относительное давление в этом трубопроводе, причём в диапазоне приблизительно до 22 psi.
Рассмотрим простой пример определения различных значений давления: допустим, что максимальное давление наддува некоего автомобиля составляет 16 psi. При этом можно с достаточной уверенностью утверждать, что указанное давление 16 psi является максимальным относительным давлением во впускном трубопроводе этого автомобиля, причём максимальное абсолютное давление в этом трубопроводе составит соответственно 16 + 14,5 = 30,7 psi. Таким образом, турбокомпрессор данного автомобиля повышает давление нагнетаемого воздуха на 16 psi относительно исходного атмосферного давления, в результате чего сжатый турбокомпрессором воздух имеет давление, на 30,7 psi превышающее давление абсолютного вакуума.
1 атмосфера (атм.) = 1 бар = 14,503 фунтов на квадратный дюйм (psi).
Впрыскивание топливаДлительность открытого состояния клапанной форсунки (ecutekector Milliseconds)
Время (в миллисекундах), на которое на каждом рабочем цикле соответствующего цилиндра (один рабочий цикл соответствует двум оборотам коленвала) открывается клапанная форсунка для впрыскивания топлива в камеру сгорания этого цилиндра. Относительная длительность открытого состояния, или коэффициент рабочего цикла (duty cycle) клапанной форсунки вычисляется следующим образом: относительная длительность открытого состояния форсунки (в %) = частота вращения вала двигателя (об./мин) * длительность открытого состояния форсунки (в мс) / 1200. В случае, когда относительная длительность открытого состояния форсунок регулярно превышает 90%, можно с уверенностью утверждать, что пропускной способности (также называемой производительностью) установленных клапанных форсунок для впрыскивания топлива недостаточно для обеспечения нормального функционирования двигателя. Производительность клапанных форсунок должна быть достаточной для впрыскивания надлежащего количества топлива в том числе и в случаях, когда массовый расход воздуха весьма велик например, в случае кратковременного превышения максимального давления наддува, в случае возникновения различных ошибок и/или неисправностей или же просто в случае эксплуатации автомобиля в холодную погоду.
Датчик №1 состава смеси ток и сопротивление (A/F Sensor #1 Current & Resistance)
Описанные ниже параметры характеризуют состав смеси и определяются с учётом электрического сопротивления данного датчика. Кроме того, все указанные параметры участвуют в процессе определения требуемого состава смеси.
Датчик № 1 состава смеси (A/F Sensor #1)
Предназначен для определения значения соотнесённого с данным датчиком параметра состава смеси. Датчик размещён в непосредственной близости от выпускных каналов двигателя, выше каталитических нейтрализаторов ОГ по ходу потока ОГ. При работе системы управления впрыскиванием топлива в режиме с обратной связью вычисляемый на основе показаний данного датчика параметр состава смеси является основным параметром, учитываемым в процессе оптимизации дозирования топлива. Для диагностических целей блок управления двигателем выдаёт расчётное значение соответствующего параметра состава смеси, определённое на основе показаний этого датчика, а не просто выходной сигнал данного датчика, свидетельствующий о богатой или бедной смеси.
Поправка № 1 для состава смеси (A/F Correction #1)
Краткосрочная поправка (в %), вносимая в базовое значение количества впрыскиваемого топлива и определяемая на основе состава смеси, зарегистрированного датчиком №1.
Поправка № 3 для состава смеси (A/F Correction #3)
Краткосрочная поправка (в %), вносимая в значение количества впрыскиваемого топлива и определяемая на основе выходного сигнала заднего кислородного датчика, или лямбдазонда. Данный датчик установлен ниже каталитических нейтрализаторов ОГ по ходу ОГ и предназначен для оптимизации дозирования топлива, соответственно состава смеси, с целью уменьшения токсичности ОГ.
Долгосрочная поправка № 1для состава смеси (A/F Learning #1)
Долгосрочная адаптивная поправка (в %), вносимая в значение количества впрыскиваемого топлива в зависимости от выходных сигналов переднего и заднего датчиков.
Статья первоисточник находится здесь.
О стандартном блоке управления двигателем (ECU)
Стандартный блок управления двигателем (ECU, engine control unit, в просторечии также называемый "мозгами") автомобиля Subaru Impreza обладает существенными вычислительными возможностями. Блок оснащён 32хбитным процессором с сокращённым набором команд (RISC) и рабочей частотой 20 МГц, с избытком способный обеспечить выполнение всех возложенных на него функций и обладающий большей гибкостью, чем многие иные системы управления двигателями. Избыток вычислительной мощности позволяет блоку управления передавать и принимать диагностические данные со скоростью, ограничиваемой лишь самими линиями передачи этих данных.
Что такое "карты", или характеристики, или таблицы рабочих параметров?
Управление всеми основными функциями двигателя (такими как зажигание, впрыскивание топлива и создание давления наддува) осуществляется на основе одной или нескольких одно или многопараметровых характеристик, каждая из которых выражает зависимость одного определяемого, или искомого, параметра от по меньшей мере одного, а чаще двух или более других известных, или исходных, рабочих параметров. Однопараметровая характеристика может быть графически представлена в виде обычного "плоского" графика, построенного в двумерной системе координат. Двухпараметровая характеристика, будучи представленной в графическом виде, т.е. в виде графика, построенного в трёхмерной системе координат, зрительно схожа с трёхмерным рельефом местности. За это сходство такие характеристики иногда называют "картами" (maps). При этом в памяти блока управления двигателем любые характеристики хранятся не в графическом виде, а в виде таблиц. В качестве примера рассмотрим работу функции управления давлением наддува.
Типичная таблица, по которой осуществляется управление давлением наддува, представляет собой матрицу 8 * 8. При этом со строками таблицы соотнесены значения (а точнее поддиапазоны) рабочего параметра частоты вращения вала двигателя, в то время как с её колонками соотнесены значения (а точнее поддиапазоны) рабочего параметра нагрузки двигателя. В ячейках таблицы, каждая из которых находится как бы на пересечении двух соответствующих поддиапазонов названных выше рабочих параметров двигателя, содержатся соответствующие этим поддиапазонам величины давления наддува. Каждую секунду блок управления двигателем многократно осуществляет опрос текущих значений частоты вращения вала и нагрузки двигателя, и по таблице определяет, какое соответствующее им давление наддува необходимо создать. В описываемом примере соотнесённые со строками таблицы значения рабочего параметра частоты вращения вала двигателя изменяются от строки к строке с шагом в 1000 об./мин. (RPM), соответственно с восемью строками таблицы соотнесены следующие значения частоты вращения вала двигателя: 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000 и 8000 об./мин.
В полученной матрице 8*8 может содержаться 64 различных значения давления наддува, однако это не означает, что определение требуемого давления наддува сводится к простому выбору одного из конкретных табличных значений. Методом интерполяции блок управления двигателем может на основе табличных значений вычислять и любое требуемое промежуточное значение. Так, например, в таблице может быть указано, что требуемое давление наддува для определённой нагрузки двигателя при частоте вращения вала двигателя в 1000 об./мин. должно составлять 10 фунтов на квадратный дюйм (psi), а при 2000 об./мин. - 11 psi. При этом фактическая текущая частота вращения вала двигателя может составлять, например, 1600 об./мин. В описанном случае блок управления двигателем отложит оба значения в координатной плоскости и соединит получившиеся две точки отрезком. Затем на этом отрезке блок управления найдёт точку, соответствующую фактическому значению частоты вращения вала двигателя. Далее он определит соответствующее этой точке интерполированное значение давление наддува (в данном случае 10,6 psi). (Данный пример иллюстрирует процесс одномерной интерполяции. При наличии двумерной матрицы интерполяция также должна осуществляться в двух измерениях).
Хотя интерполяция и позволяет существенно увеличить точность осуществляемого на основе таблиц определения значений искомого параметра, сама по себе интерполяция не является заменой для более "подробной" (т.е. имеющей большее количество колонок и строк) таблицы. Чем большее количество различных значений исходных параметров (например, Х и У) указано в таблице, тем точнее определяемые по этой таблице значения искомого параметра будут соответствовать действительным.
Таким образом, увеличение количества колонок и строк таблицы увеличивает точность определения по ней параметров, используемых при управлении двигателем. Таблицы зажигания и впрыскивания топлива блока управления двигателем Subaru Impreza имеют размер 16 * 16. Размер этих таблиц является немаловажным параметром, который следует учитывать при внесении изменений в систему управления двигателем.
Доработка автомобиля, имеющая своей целью увеличение развиваемой его двигателем мощности, влечёт за собой увеличение разницы между минимальным и максимальным значениями параметра развиваемой мощности, соответственно нагрузки двигателя. С расширением мощностного диапазона важность наличия в блоке управления более "подробных" таблиц, или характеристик, возрастает. Характеристики зажигания и впрыскивания топлива стандартного блока управления двигателем Subaru Impreza имеют 16 зон (поддиапазонов) нагрузки. Количество таких поддиапазонов необходимо учитывать при принятии решения о замене стандартного блока управления двигателем на иной доступный в продаже.
Масштабирование характеристик
Масштабирование характеристик позволяет обеспечить более точное управление работой двигателя в критических режимах. Многими блоками управления двигателями масштабирование характеристик не поддерживается, и процесс определения искомого значения требуемого параметра сводится к описанному в приведённом выше простом примере. Стандартный блок управления двигателем Subaru поддерживает масштабирование для всех характеристик.
Рассмотрим принцип работы функции масштабирования на примере характеристики давления наддува. Для большей части диапазона частот вращения вала двигателя требуемое давление наддува является достаточно постоянной или плавно меняющейся величиной. Однако вблизи верхней и нижней границ этого диапазона давление наддува может измеряться настолько резко, что возможность более точного определения давления наддува именно для данных частей диапазона частот вращения является весьма желательной. Как раз для таких случаев и предусмотрена функция масштабирования характеристики.
Допустим, что в таблице, в виде которой в памяти блока управления сохранена характеристика давления наддува, предусмотрено восемь поддиапазонов частоты вращения, каждый из которых в предыдущем примере отличался от предыдущего и последующего на 1000 об./мин. Допустим также, что более точное управление давлением наддува требуется обеспечить для частей диапазона от 500 до 2500 и от 6000 до 7000 об./мин., причём в остальной части диапазона частот вращения вала двигателя значение требуемого давления наддува изменяется плавно. Функция масштабирования характеристик позволяет использовать табличные матрицы, в которых шаг изменения исходных величин является переменным. Таким образом, значения частоты вращения вала двигателя, соотнесённые с каждой из строк таблицы, могут отличаться от двух соседних не на 1000 об./мин., а на произвольную величину, и могут составлять, например, 750, 1250, 1750, 2500, 3000, 6000, 6500 и 7000 об./мин. При этом данные значения, как и в предыдущем примере, разбивают диапазон частот вращения вала двигателя на 8 поддиапазонов, однако в отличие от предыдущего примера эти поддиапазоны не являются регулярными и выбраны такими, чтобы обеспечить возможность более точного управления в наиболее критических частях диапазона. Таким образом, в наиболее критических частях диапазона, где одной интерполяции недостаточно, как функция интерполяции, так и функция масштабирования характеристики используются одновременно, в то время как для остальной части диапазона достаточная точность обеспечивается простой интерполяцией табличных значений.
В стандартном блоке управления двигателем Impreza используется масштабирование характеристик впрыскивания топлива, зажигания и давления наддува, что позволяет существенно повысить точность определяемых на основе этих характеристик значений искомых параметров.
Диагностические данные стандартного блока управления двигателем
Ниже описаны наиболее важные диагностические данные (параметры), которые могут считываться из блока управления Subaru посредством "DeltaDash" или "Select Monitor". Ниже также приводится описание симптомов наиболее часто встречающихся неисправностей.
Аналоговые параметры
Аналоговые параметры представляют собой параметры, выдаваемые блоком управления двигателем в виде непрерывно изменяющихся диагностических сигналов. В основном в виде таких сигналов выводятся значения параметров давления, напряжения и температуры.
Управление наддувом (Boost Control)Управление первым и вторым турбокомпрессорами (Primary & Secondary Control)
Управление создаваемым турбокомпрессором давлением наддува осуществляется посредством модуляции рабочих циклов, соответственно изменения относительного времени нахождения в открытом состоянии электромагнитного клапана вастгейта, или клапана для сброса отработавших газов (ОГ). При этом управление первым турбокомпрессором осуществляется посредством управления электромагнитным клапаном вастгейта первого турбокомпрессора, а управление вторым турбокомпрессором соответственно посредством управления электромагнитным клапаном вастгейта второго турбокомпрессора. При наличии в автомобиле только одного турбокомпрессора он считается первым. Чем больше относительная длительность нахождения электромагнитного клапана вастгейта в открытом состоянии, соответственно чем чаще и на большее время открывается этот электромагнитный клапан, тем больший объём сжатого воздуха отводится от диафрагмы вастгейта. При этом нагружающая диафрагму предварительно сжатая пружина приводит вастгейт в закрытое состояние. В результате на турбину поступает больший объём ОГ. Таким образом, относительная длительность нахождения электромагнитного клапана вастгейта в открытом состоянии прямо пропорциональна давлению наддува. При малой относительной длительности нахождения электромагнитного клапана вастгейта в открытом состоянии он не успевает отводить от диафрагмы вастгейта сжатый воздух, который, воздействуя на эту диафрагму, открывает вастгейт и тем самым уменьшает объём ОГ, поступающих на турбину.
Однако, сказанное не означает, что при полностью и постоянно закрытом электромагнитом клапане вастгейта давление наддува составит 0 psi, т.е. будет равно атмосферному. Напротив, при работе двигателя с небольшой нагрузкой давление наддува будет отрицательным (т.е. вместо давления будет создаваться разрежение). В случае же работы двигателя с большой нагрузкой открытие вастгейта сможет произойти не раньше, чем давление наддува превысит усилие пружины, воздействующее на диафрагму вастгейта в направлении закрытия. На практике это означает, что в некоторых случаях давление наддува может достигать нескольких (например, 8 - 10) фунтов на квадратный дюйм (psi) и при полностью закрытом электромагнитном клапане вастгейта.
Атмосферное давление (Atmospheric Pressure)
Атмосферное давление на уровне моря составляет приблизительно 1 бар, или 14,5 psi. В некоторых автомобилях значение атмосферного давления измеряется не непрерывно, а периодически, поскольку для измерения как давления во впускном трубопроводе, так и атмосферного давления в таких автомобилях используется один датчик давления, причём для переключения между ведущими к этому датчику измерительными трубопроводами предусмотрен специальный электромагнитный клапан.
Абсолютное и относительное давление во впускном трубопроводе (Manifold Absolute & Relative Pressure)
Давление во впускном трубопроводе турбированного двигателя и представляет собой давление наддува. При этом некоторые блоки управления двигателем выдают для считывания как относительное, так и абсолютное значения этого давления, в то время как другие блоки управления выдают лишь одно из названных значений. Абсолютным давлением во впускном трубопроводе называют давление, измеренное относительно вакуума. Для вычисления относительного давления на основе абсолютного из значения абсолютного давления необходимо вычесть значение атмосферного давления, т.е. приблизительно 14,5 psi. В случае, когда выдаваемое блоком управления двигателем давление является относительным, отрицательные значения такого давления означают наличие во впускном трубопроводе соответствующего разрежения.
Температура впускаемого воздуха (Intake Air Temperature)
Температура впускаемого воздуха представляет собой температуру подаваемого в двигатель воздуха, необходимого для сгорания впрыскиваемого топлива. Обычно эта температура измеряется на входе воздушного фильтра. Данная температура не характеризует температуру заряда в камере сгорания. Однако значение параметра температуры впускаемого воздуха используется блоком управления двигателем в процессе определения частоты и длительности срабатывания электромагнитного клапана вастгейта, требуемых для обеспечения заданного давления наддува. При сравнительно низких температурах впускаемого воздуха для обеспечения более высокого давления наддува достаточно сравнительно меньшей относительной длительности открытия электромагнитного клапана.
Под давлением наддува чаще всего понимают именно относительное давление во впускном трубопроводе. Однако применительно к а/м с высокофорсированными двигателями с технической точки зрения более правильно оперировать величинами абсолютного давления во впускном трубопроводе. Это объясняется тем, что заложенная в блок управления верхняя граница диапазона изменения параметра относительного давления во впускном трубопроводе составляет приблизительно 19 psi. При превышении фактическим относительным давлением данной границы диапазона блок управления будет продолжать выдавать измеренное значение давления, равное 19 psi. Для определения давления во впускном трубопроводе высокофорсированного двигателя в более широком диапазоне, т.е. "в обход" данного технического ограничения, рекомендуется считывать параметр абсолютного давления во впускном трубопроводе. Верхняя граница диапазона изменения данного параметра составляет приблизительно 37 psi. Если вычесть из данного значения значение атмосферного давления, составляющее приблизительно 14,5 psi, становится очевидно, что на основании параметра абсолютного давления во впускном трубопроводе можно определять в том числе и относительное давление в этом трубопроводе, причём в диапазоне приблизительно до 22 psi.
Рассмотрим простой пример определения различных значений давления: допустим, что максимальное давление наддува некоего автомобиля составляет 16 psi. При этом можно с достаточной уверенностью утверждать, что указанное давление 16 psi является максимальным относительным давлением во впускном трубопроводе этого автомобиля, причём максимальное абсолютное давление в этом трубопроводе составит соответственно 16 + 14,5 = 30,7 psi. Таким образом, турбокомпрессор данного автомобиля повышает давление нагнетаемого воздуха на 16 psi относительно исходного атмосферного давления, в результате чего сжатый турбокомпрессором воздух имеет давление, на 30,7 psi превышающее давление абсолютного вакуума.
1 атмосфера (атм.) = 1 бар = 14,503 фунтов на квадратный дюйм (psi).
Впрыскивание топливаДлительность открытого состояния клапанной форсунки (ecutekector Milliseconds)
Время (в миллисекундах), на которое на каждом рабочем цикле соответствующего цилиндра (один рабочий цикл соответствует двум оборотам коленвала) открывается клапанная форсунка для впрыскивания топлива в камеру сгорания этого цилиндра. Относительная длительность открытого состояния, или коэффициент рабочего цикла (duty cycle) клапанной форсунки вычисляется следующим образом: относительная длительность открытого состояния форсунки (в %) = частота вращения вала двигателя (об./мин) * длительность открытого состояния форсунки (в мс) / 1200. В случае, когда относительная длительность открытого состояния форсунок регулярно превышает 90%, можно с уверенностью утверждать, что пропускной способности (также называемой производительностью) установленных клапанных форсунок для впрыскивания топлива недостаточно для обеспечения нормального функционирования двигателя. Производительность клапанных форсунок должна быть достаточной для впрыскивания надлежащего количества топлива в том числе и в случаях, когда массовый расход воздуха весьма велик например, в случае кратковременного превышения максимального давления наддува, в случае возникновения различных ошибок и/или неисправностей или же просто в случае эксплуатации автомобиля в холодную погоду.
Датчик №1 состава смеси ток и сопротивление (A/F Sensor #1 Current & Resistance)
Описанные ниже параметры характеризуют состав смеси и определяются с учётом электрического сопротивления данного датчика. Кроме того, все указанные параметры участвуют в процессе определения требуемого состава смеси.
Датчик № 1 состава смеси (A/F Sensor #1)
Предназначен для определения значения соотнесённого с данным датчиком параметра состава смеси. Датчик размещён в непосредственной близости от выпускных каналов двигателя, выше каталитических нейтрализаторов ОГ по ходу потока ОГ. При работе системы управления впрыскиванием топлива в режиме с обратной связью вычисляемый на основе показаний данного датчика параметр состава смеси является основным параметром, учитываемым в процессе оптимизации дозирования топлива. Для диагностических целей блок управления двигателем выдаёт расчётное значение соответствующего параметра состава смеси, определённое на основе показаний этого датчика, а не просто выходной сигнал данного датчика, свидетельствующий о богатой или бедной смеси.
Поправка № 1 для состава смеси (A/F Correction #1)
Краткосрочная поправка (в %), вносимая в базовое значение количества впрыскиваемого топлива и определяемая на основе состава смеси, зарегистрированного датчиком №1.
Поправка № 3 для состава смеси (A/F Correction #3)
Краткосрочная поправка (в %), вносимая в значение количества впрыскиваемого топлива и определяемая на основе выходного сигнала заднего кислородного датчика, или лямбдазонда. Данный датчик установлен ниже каталитических нейтрализаторов ОГ по ходу ОГ и предназначен для оптимизации дозирования топлива, соответственно состава смеси, с целью уменьшения токсичности ОГ.
Долгосрочная поправка № 1для состава смеси (A/F Learning #1)
Долгосрочная адаптивная поправка (в %), вносимая в значение количества впрыскиваемого топлива в зависимости от выходных сигналов переднего и заднего датчиков.