Адаптивне регулювання

Серед безлічі систем управління, що використовуються в сучасних автомобілях, більшу частину складають ті, які можуть адаптуватися до умов, що змінюються. Це називається адаптивні системи керування. Типовим прикладом такого рішення є регулювання дози палива у двигуні з електронним керуванням упорскуванням бензину. Корекція часу упорскування

У будь-який момент роботи двигуна контролер ґрунтується на двох основних величинах, а саме на частоті обертання валу. колінчастого валу та навантаження двигуна, тобто. значення тиску у впускному колекторі або маси повітря, що всмоктується, зчитується з пам'яті т.зв. базовий час упорскування. Однак через безліч параметрів, що змінюються, і впливу різних факторів, що впливають на склад паливної суміші, час упорскування доводиться коригувати.

Серед безлічі параметрів та факторів, що впливають на склад суміші, можна точно виміряти вплив лише деяких. До них відносяться, у тому числі температура двигуна, температура повітря, що всмоктується, напруга в системі, швидкість відкриття і закриття дросельної заслінки. Їх вплив на склад суміші визначається так званим короткостроковий поправний коефіцієнт упорскування. Його значення зчитується з пам'яті контролера для виміряного поточного значення кожної обраних величин.

Після першої другої корекції часу впорскування враховує сумарний вплив різних факторів на склад суміші, індивідуальний вплив яких виміряти важко або навіть неможливо. До них відносяться, у тому числі похибки корекції впливу на склад суміші вибраних величин, що вимірюються контролером, відмінності у складі або якості палива, забруднення форсунок, знос двигуна, витік у впускній системі, зміна атмосферного тиску, пошкодження двигуна, які бортова система діагностики не може виявити, і вони впливають на склад суміші.

Сумарний вплив всіх цих факторів на склад суміші визначається так званим поправочним коефіцієнтом тривалого часу впорскування. Негативні значення цього параметра, як і у випадку з короткостроковим поправним коефіцієнтом, означають зменшення часу упорскування, позитивне збільшення та нульову відсутність корекції часу упорскування. Робота двигуна, яка визначається частотою обертання і навантаженням, розбивається на інтервали, кожному з яких надається одне значення поправного коефіцієнта тривалого часу упорскування. Якщо двигун знаходиться у фазі пуску, на початку стадії прогріву, працює з постійним великим навантаженням або повинен швидко розганятися, процедура розрахунку часу впорскування завершується останньою корекцією з використанням коефіцієнта поправки довготривалого часу впорскування.

Адаптація дози палива

Коли двигун працює на холостому ходу, в діапазоні легких та середніх навантажень або при плавному прискоренні, час упорскування знову регулюється за допомогою сигналів кисневого датчика, тобто лямбда-зонда, розташованого у вихлопній системі перед каталізатором. Склад міксу, на який впливає безліч факторів, може змінитися будь-якої миті, і контролер може не розпізнати причину цієї зміни. Потім контролер шукає час упорскування, яке забезпечить найкращу можливу суміш. При цьому перевіряється, чи діапазон зміни значення поправочного коефіцієнта миттєвого часу впорскування в правильному діапазоні.

Якщо це так, це означає, що значення часу упорскування, визначене після другого підстроювання, правильне. Однак якщо значення коефіцієнта корекції миттєвого часу упорскування знаходилися поза допустимим діапазоном для певної кількості циклів роботи двигуна, це доводить, що вплив факторів, що викликають зміну складу суміші, є постійним.

Потім контролер змінює значення поправного коефіцієнта довгострокового часу упорскування таким чином, щоб поправний коефіцієнт миттєвого часу впорскування знову знаходився в межах правильних значень. Це нове значення коефіцієнта довготривалої корекції часу впорскування, отримане в результаті адаптації складу суміші до нових умов роботи двигуна, тепер замінює попереднє значення для цього робочого діапазону в пам'яті контролера. Якщо двигун знову опиниться в таких умовах роботи, контролер зможе відразу використовувати довгострокову корекцію значення часу впорскування, розраховану для цих умов. Навіть якщо вона не ідеальна, час пошуку оптимальної дози палива тепер буде значно меншим. Через процес створення нового значення довгострокового коефіцієнта корекції часу упорскування його також називають коефіцієнтом адаптації часу впорскування.

Переваги та недоліки адаптації

Процес адаптації часу упорскування дозволяє безперервно коригувати дози палива залежно від зміни потреби у паливі під час роботи. Результатом процесу адаптації часу упорскування є так звана індивідуалізація часу впорскування, розроблена виробником і збережена в пам'яті контролера. Завдяки цьому вдається повністю компенсувати вплив відхилень характеристик, так і повільних змін технічного стану системи і всього двигуна.

Регулювання адаптивного типу може, однак, призвести до того, що помилки, що виникають, будуть приховані або просто адаптовані, і тоді їх стає важко розпізнати. Тільки коли внаслідок більшої відмови процес адаптивного управління порушується настільки серйозно, що система переходить в аварійний режим роботи, знайти несправність виявиться порівняно легко. Сучасна діагностика може займатися проблемами, що виникають у результаті адаптації. Пристрої керування, які адаптували параметри керування, фіксують цей процес, а параметри, що зберігаються в пам'яті, що супроводжують подальші зміни адаптації, дозволяють заздалегідь однозначно ідентифікувати несправність.