Устройство системы управления

Сигнал U_Sa кислородного датчика. За (рис. 5), установленного до каталитического нейтрализатора предварительной очистки

4, принимается электронным блоком уп­равления двигателя 7. Для этого может ис­пользоваться или узкополосный, или ши­рокополосный (постоянного действия) кислородный датчик. Второй кислородный датчик может быть установлен за ос­новным каталитическим нейтрализатором

5. Этот датчик, который всегда должен быть узкополосным, генерирует сигнал U_sb. Таким образом, имеет место форма управ­ления с двумя кислородными датчиками.

Рис.5

1 Массовый рас­ходомер воздуха

2 Двигатель

3а Кислородный датчик, установ­ленный до пред­варительного каталитического нейтрализатора (узкополосный или широкопо­лосный датчик)

3b Узкополосный кислородный датчик, установ­ленный после основного ката­литического нейтрализатора (только при не­обходимости; на двигателях с не­посредственным впрыском бен­зина интегриру­ется сдатчиком N0,)

4 Предваритель­ный трёхкомпонентный катали­тический ней­трализатор

5 Основной ката­литический ней­трализатор (на двигателях с впрыском топ­лива во впускной
коллектор – трёхкомпонентный каталитический нейтрализатор; на двигателях с непосредствен­
ным впрыском бензина - катали­тический нейтрализатор N0 ак­кумуляторного типа)

6 Форсунки

7 Электронный блок управления двигателя (ECU)

8 Входные сигналы

U_s Сигнал напряже­ния кислород­ного датчика

U_v Пусковой сигнал напряжения на форсунках l/_f Количество впрыскиваемого топлива

Принцип действия

При использовании замкнутой системы управления с кислородным датчиком от­клонение от заданного состава топливовоздушной смеси всегда может быть опре­делено и скорректировано. Принцип управ­ления основан на измерении содержания остаточного кислорода в отработавших га­зах, что является мерой состава топливовоздушной смеси, поступающей в двига­тель 2.

Двухступенчатое управление Сигнал напряжения U_Sa, генерируемый уз­кополосным кислородным датчиком, уста­новленным до каталитического нейтрали­затора 4 («pre-cat»), является высоким в зоне богатой рабочей смеси (X < 1) и низ­ким в зоне бедной смеси (X > 1). Поскольку резкое изменение величины напряжения происходит при X = 1, то узкополосный кислородный датчик может только пока­зывать, какая топливовоздушная смесь имеет место в данный момент.

Выходной сигнал датчика в электронном блоке управления двигателя преобразуется в двоичный сигнал и используется как входной сигнал замкнутого контура управ­ления с кислородным датчиком в установ­ленном программном обеспечении. Сис­тема управления с кислородным датчиком (датчиками) оказывает непосредственное влияние на формирование топливовоздушной смеси и устанавливает правильное отношение воздух/топливо путём адапта­ции количества впрыскиваемого топлива. Регулируемая переменная может изме­няться скачком или по линейному закону, и направление управления изменяется с каждым скачком напряжения датчика. Другими словами, скачок регулируемой пе­ременной вызывает изменение состава топливовоздушной смеси. Сначала это из­менение является очень резким, а затем пе­реходит в режим линейного изменения. При высоком сигнале напряжения (богатая топливовоздушная смесь) направление ре­гулирования происходит в «бедную» сто­рону, а при низком сигнале напряжения - в «богатую». Это так называемое двухсту­пенчатое управление позволяет замкну­тому контуру управления с обратной связью поддерживать состав топливовоздуш­ной смеси близко к стехиометрическому соотношению (X = 1).

Формирование характеристической кри­вой регулируемой переменной позволяет асимметрично компенсировать типичный ошибочный сигнал кислородного датчика, вызванный изменениями состава топливовоздушной смеси («богатое»/»бедное» пе­реключение).