Обогащ.

Обеднен.

1,25 Обогащ.

Обеднен. 0,75

Коэффициент избытка воздуха

Сигнал на выходе датчика кислорода, В

Корректирующий коэффициент

Рис. 3.1. Сигналы в системе стабилизации стехиометрического состава ТВ-смеси

Часгота переключений сигналов датчика (обедненный состав смеси - обогащенный состав смеси) определяется по формуле:

/= l/4t ,

где ti - время, за которое топливо проходит путь от форсунки впрыска, через впускной коллектор, цилиндр и выпускной коллектор до датчика кислорода.

Для большинства двигателей при работе на холостом ходу частота /лежит в диапазоне 0,5...2,0 Гц. У новейших ДВС - до 10 Гц.

Отметим, что данная релейная система стабилизации по;]держивает стехиомет-рический состав ТВ-смеси с /югреш/юстью 1...5%. Каталитический газонейтра1и-затор имеет некоторый рабочий объем для вых;юпных тазов, выполняюший функ-

3.3. Режимы работы системы управления двигателем

3.3.1. Запуск двигателя

Двигатель при прокрутке стартером должен быстро запускаться при любой температуре ох..ладителя и внешней среды. При пуске топливо подается с избытком (богатая ТВ-смесь), т. к. оно плохо испаряется в холодном двигателе и конденсируется на стенках впускного коллектора. Но свечи зажигания заливаться не

цию ресивера, демпфирующего колебания в составе отработа1Пп>1х газов. Таким образом, в ресивере катализатора продукты сгорания перемешиваются и усредненный их состав становится близки.м к составу продуктов сгорания стехиометри-ческой ТВ-смеси. Это способствует более эффективной работе газонейтрализатора, и количество токсичных вепгеств на его выходе становится минимальным.

Отметим также, что из-за задержки срабатывания системы управление составом ТВ-смеси по сигналу датчика кислорода не имеет необходимого быстродействия. Следствием инерционности может быть увеличение выброса токсичных веществ с вых.,лопными газами при работе двигателя на переходных режимах. На практике контроллер для управления подачей топлива использует не только сигнал с датчика кислорода, но и калибровочные диаграм.мы в осях обороты - нагрузка двигателя , хранящиеся в па.мяти ЭБУ.

3.2.3. Управление углом опережения зажигания

Правильная установка текупего значения угла опережения зажигания оптимизирует кругяпшй момент на валу двигателя, минимизирует содержание токсичных веществ в выхлопных газах, уменьшает расход топлива, улучи]ает ездовые характеристики, исключает детонацию. Базовые значения яия определения угла опережения зажигания в зависимости от нагрузки и оборотов двигателя заложены в постоянной памяти контроллера. Их получают во время экспериментальных исследований вновь разрабатываемого двигателя на стендовом динамометре. Базовые значения корректируются в зависимости от режима работы двигателя: перегрев, ускорение, включение систе.мы рециркуляции выхлопных газов и т. д. В некоторых системах, изменяя угол опережения зажигашчя, стабилизируют обороты холостого хода и регулируют обороты двигателя при переключепии скоростей в автоматической коробке переюночения передач.

В современных системах зажигания первичный гок катушки зажигания регулируется временем ее подключения к напряжению питания. ЭБУ определяет длительность временного интервала подключения по калибровочным диаграммам, хранящимся в постоянной памяти, и в зависимости от оборотов двигателя и напряжения бортовой сети выполняет корректировку. Работа колюча (коммутатора зажигания) синхронизируется так, чтобы необходимое значение тока первичной обмотки катушки зажигания достигалось неносредственно перед моменто.м искро-образования.

Значения угла опережения зажигания, обесиечиваюпцче наиболее эффективную работу двигателя, близки к предельным, на которых возникает детонация. При обнаружении детонации датчиком детонации угол оперсже1П1я зажигания со-отвелственно уменьшается. В современных сисгемах управления угол опережения зажигания регулируется раздельно по цилиндрам.

должны, иначе искрообразование ухудшится. Во время запуска ЭБУ управляет подачей топлива по калибровочным диаграммам, хранящимся в постоянной памяти, и корректируют состав ТВ-смеси по температуре охлаждающей жидкости. Датчик кислорода в это время еще не работает, так как не прогрет, а ТВ-смесь переобогащена. Количество подаваемого топлива начинает уменьшаться, после того как скорость вращения коленчатого вала превысит пороговое значение аяя данного типа двигателя. В некоторых системах управления при прокрутке ДВС все форсунки открываются одновременно и только после запуска начинают работать синхронно с тактами впуска своих цилиндров.

Угол опережения зажигания при прокрутке определяется ЭБУ по оборотам и температуре двигателя. Для холодного двигателя и низкой скорости прокрутки угол опережения зажигания почти равен нулю. В любом случае при прокрутке ДВС значение угла опережения зажигания ограничивается, т. к. вспышка в камере сгорания до верхней мертвой точки может провернуть коленчатый вал в обратном направлении и повредить стартер.

3.3.2. Прогрев двигателя

Сразу после запуска холодного ДВС во время его прогрева система управления двигателем должна обеспечивать:

устойчивую работу двигателя;

быстрый нагрев датчика кислорода и каталитического нейтрализатора для введения их в рабочее состояние;

минимальное потребление топлива и загрязнение окружающей среды. Для устойчивой работы холодного двигателя в него подается обогащенная ТВ-смесь. Степень обогащения зависит от температуры двигателя и всасываемого воздуха. В некоторых системах во время прогрева в каталитический газонейтрализатор подается дополнительный воздух. Образовавшиеся в цилиндрах излишки СО и СН (из-за обогащенной ТВ-смеси) доокисляются в ката.литическом нейтрализаторе. Химическая реакция окисления ускоряет разогрев нейтрализатора.

В другом варианте во время прогрева двигателя увеличивают обороты холостого хода и уменьшают угол опережения зажигания, что повышает температуру выхлопных газов и ускоряет разогрев каталитического газонейтрализатора и датчика кислорода.

Применяется и электрический разогрев датчика кислорода и нейтрализатора.

3.3.3. Работа в переходных режимах

В переходных режимах, то есть при быстром увеличении или уменьшении нагрузки или оборотов ДВС, система управления должна обеспечивать плавную, устойчивую работу двигателя.

При ускорении автомобиля дроссельная заслонка резко открывается, во впускной коллектор поступает больше воздуха. Система управления должна быстро отреагировать, чтобы не только не допустить обеднения рабочей смеси, но и успеть обогатить ее так, чтобы двигатель штатно отработал возросшую нагрузку. При этом не должно заметно увеличиваться загрязнение окружающей среды выхлопными газами. Для обеспечения максимального крутящего момента на валу двигателя угол опережения зажигания устанавливается на грани детонации.

При торможении, езде под гору, торможении двигателем подача топлива резко ограничивается или полностью отключается до тех пор, пока обороты двига-