Регулирование качества топливной смеси

[AL]

Пытаюсь разобраться в особенностях современных систем топливного регулирования.

Цель все та же - обеспечение стехиометрического состава топливной смеси.

Последних моделях машин для обеспечения оптимальной топливной смеси применяются двух канальные системы регулирования:
Long term fuel trim - грубая корректировка топливной смеси
Short term fuel trim - точная регулировка топливной смеси
В других «источниках» эти же режимы называются соответственно "медленным" и "быстрым" регулированием.

Согласно различных «источников», поясняющих этот вопрос, получается следующее:
На новой машине при исправных датчиках кислорода и свежем катализаторе(ах) работает, в основном, канал точного регулирования топливной смеси. При старении датчиков кислорода и катализатора(ов) в работу вступает канал грубого регулирования, осуществляющий необходимое постоянное корректирующее смещение для обеспечения нормальной работы канала точного регулирования.
Для грубого и точного каналов пределы корректировки составляют в среднем -/+ 15%, не более. Таким образом максимальное общее (total) корректирующее значение регулирования может достигать -/+30%.
Превышение указанных пределов (так говорят «источники») является сигналом к замене датчиков кислорода и катализатора.

В машинах используется датчики кислорода, стоящие до катализатора (верхние S1, на выходе коллектора) и датчики , стоящие после катализатора (нижние S2).

Вопросы:
1)Какие датчики кислорода, в каком канале регулирования работают?
На мой взгляд, в грубой корректировке участвует датчик S2, а в точной - S1.

2)К какому параметру применяется корректирующее действие?
Думаю, что к длительности импульса впрыска топлива.

3)Если максимальное корректирующее значение превышает предел -/+30%, однозначно ли можно говорить о неисправности кислородных датчиков или негодности катализатора?

Прошу прокоментировать мои рассуждения и поделиться более точными объяснениями процесса регулирования.

что-то ты все усложнил... по сути тоже самое как и любая коррекция на дргих авто, просто есть тонкости...
я на примере шеви блейзера это изучал

вот темку почитай, все неоднозначно с точки зрения "кто виноват"
http://forum.autocd.ru/viewtopic.php?t=14402

[AL]

Предлагаемую тобой ссылку на таблицу Long Trim (постоянных корретировок) по оборотам двигателя и давлению во впускном коллекторе могу принять как табличный вариант корректировок к параметрической плоскости режимов работы двигателя, которая хранится в прошивке. Понятно, что прошивка не идеал и в некоторых местах ее надо корректировать.

Я же имел ввиду "постоянные" и "мгновенные/оперативные" корректировки, вносимые датчиками кислорода.

Не берусь ничего оспаривать, просто хочу разобраться.

Изначально я так понял эту тему. Что означает цифра с процентами? Проценты чего? (См. прилагаемое фото)
Попутно поясни параметр CALCULATED - 15,3%. Это рассчетная нагрузка на двигатель?

Блилижайшие дни переведу пару статей этому вопросу и предложу на обсуждение трактоввку зарубежных автолюбителей.

Дело не в прошивке, а в том что состояние системы меняется как от внешних так и от внутренних факторов к которым нужно приспосабливаться, вот система и приспосабливается запоминая свои коррекции в ячейках long fuel trim
по сути можно считать адаптацией только long fuel trim, т.к. short реально показывает текущее отклонение реального состава от рассчетного(с учетом текущего значения long fuel trim) и при переключении рабочей области карты (смена Trim cell, а значит и поляна long fuel trim меняется) сразу принимает значение 0 и начинает гулять от 0...
кстати, вот натыкался на такой глючек с плаванием оборотов из-за работы всей этой адаптации http://injectorcar.ru/forum/showthread.php?t=4080


по твоему если говорить то
"постоянные" - long
"мгновенные/оперативные" - short, только в реале их не много, а он один этот коэффициент! Если банка 2, то 2 short, если 1, то 1 Short.

далее по твоей картинке, видимо мотор V образый, у него 2 банка по 3 горшка, для каждого банка своя лямбда, плюс возможно еще одна общая после КАТа для контроля его состояния.
Параметры как я понимаю:
Fuel B1 : clsd loop - работа по лямбде банка 1
Fuel B2 : clsd loop - работа по лямбде банка 2

Calculated - Видимо да, нагрузка текущая, т.е. если при полном открытии Дросселя она возрастет до уровня 90+%, так же если просто держать обороты в диапазоен 2000-3000 то нагрузка будет меньше чем на ХХ... косвено можно сказать что этот параметр сродни цикловому наполнению, просто выражен относитнльно, в процентах от максимума.
по ней мона расходомер проверять... нужно только заметить реальные параметры на ХХ, оборотах под 3000 ну и при газ в пол чтобы мотор набрал выше 3000... и будешь вижеть отклонения при кривом расходомере...

по поводу выделенного фрагмента,
S-Trim B1 - short fuel trim для банка1
L- Trim B1 - long fuel trim для банка1
тоже самое для банка 2.
у тя тут сканер не показывает ячейку Trim CEll, для которой он кажет коэффициент Long, но это не страшно т.к. не несет в себе особой полезности...

ну а далее тебе показания зонда по каждому банку, время впрыска по каждому банку,
AFM видимо сигнал расходомера в граммах/секунда

вот что такое T-Trim B1 я не понимаю...

[Didim55]

Я так же считаю, как и Misha190E.
По поводу участвования датчиков килорода в каналах регулирования. По моему мнению, в обоих каналах участвуют только датчики до нейтрализатора (S1). А датчики после нейтрализатора (S2) служат только для контроля работы нейтрализатора. Плюс на датчики S2 система может ориентироваться при неисправности датчиков S1 (такое наблюдал).

short term fuel trim - дословно, "кратковременное топливное обрезание".
long term fuel trim - дословно, "долговременное топливное обрезание".

Считаю, что корректирующее действие применяется только ко времени впрыска.

Если коррекция принимает максимальное значение, то очень редко причина в датчиках кислорода и в нейтрализаторе. Обычно, это подсос воздуха, загрязнение ДМРВ, забитый воздушный фильтр, неверные метки ГРМ, грязный электронный дроссель и т.д. В данных случаях система пытается "вытащить" двигатель, чтобы он хоть как-то работал.

[AL]

Без коментариев . . .
Могу только добавить, что T-Trim это Total trim - результирующая корректировка, т.е. сумма S+Ltrim по соответствующему банку.

Привожу первую статью и свой перевод. Сильно не ругайте. Где надо - поправьте.

Mike Fahrion back in your inbox with today's topic - how your car's
computer maintains the ideal fuel mixture under all conditions. It's
pretty impressive when you think about it. In today's cars, regardless
of temperature, altitude or mileage we've come to expect that we can
basically start a car and go without any change in drivability. On top
of that, today's engines are able to do that with considerably higher
efficiency and dramatically lower emissions than ever before.
В ответ на сообщение Майка Фабриона – о том как в его машине обеспечивается смесь для ХХ при реальных условиях. Это очень кстати, что Вы задумались над этим. В современных машинах, игнорируя температуру, давление или текущий пробег машины, мы ожидаем, что можем в любое время без проблем завести машину и тронуться в путь. И современные двигатели могут сделать это гораздо эффективнее и при меньшем расходе топлива, чем раньше.

First let's take a quick look at what happens when you step on the gas.
The computer reads the throttle position (TPS), checks the coolant
temperature (ECT), checks the intake manifold air flow and pressure (MAF
and MAP), air temperature (IAT) and engine RPM. With all that info the
computer then performs a "look-up" function. Similar to finding a
coordinate on a map, except this map has many more variables than
horizontal and vertical! Once the computer finds the correct coordinate
for all of those operating conditions, it finds the result it was
looking for - exactly how much fuel to inject for that condition in
order to get *almost* the perfect mixture, giving you the best
performance, economy and lowest emissions. All of this is continuously
recalculated, dozens of times per second.
Во первых, давайте рассмотрим, что происходит, когда вы нажимаете на газ. Компьютер считывает положение дроссельной заслонки (TPS), проверяет температуру системы охлаждения двигателя (ECT), проверяет расход воздуха и давление во впускном коллекторе (MAF and MAP), температуру воздуха (IAT) и обороты двигателя RPM. В соответствии с этой информацией компьютер осуществляет функциональный поиск путем сравнения с параметрической картой, имеющей большее число значений чем карты в прямоугольной и трехмерной системе координат. В случае, если компьютер находит точку с координатами, удовлетворяющую всем заданным рабочим условиям, это значит, что найдена точная доза впрыска топлива для получения оптимальной смеси, позволяющей вам обеспечить экономию топлива и наименьшее выделение тепла. Все эти процессы вычислений повторяются множество раз в секунду.

Impressive! But why is it *almost* the perfect mixture? Because dozens
of things could influence your engine to the point where that
factory-programmed value isn't quite right. To "close the loop" of
information flow, there is a program running on your car's computer that
uses information from our friend the Oxygen Sensor to check if the
mixture is right where it needs to be. If it's a little off, the
computer uses that information to come up with a fudge factor. The name
of that fudge factor is Long Term Fuel Trim (LTFT). That value is the
amount of correction that the computer will automatically apply to the
value that it looks-up. Measured in percent, we typically see stay well
under + or - 10% when driving. If it gets over + or - 25%, the check
engine light will turn on and a code is set telling you that your engine
is running either abnormally rich or lean.
Впечатляет! Но почему всегда оптимальная смесь? Потому что множество условий могут влиять на Ваш двигатель, особенно там, где запрограммируемые заводом-изготовителем значения не являются достаточно верными. Через обратную связь, в компьютере вашей машины работает программа, использующая информацию кислородного датчика для проверки состояния топливной смеси и определения вектора ее корректировки. Если смесь немного вне нормы, компьютер корректирует эту информацию в зависимости от величины ошибки. Это называется медленным изменением топливного параметра Long Term Fuel Trim (LTFT). Он определяет величину коррекции, которую будет автоматически выполнять компьютер в формировании топливной смеси. Измеряемое в процентах, нормальное изменение этого параметра (в движении) составляет величину -/+ 10%. Если значение выходит за рамки -/+25%, загорается индикатор «check engine» проверьте двигатель и появляется код ошибки о том, что двигатель работает вне нормального режима работы (обогащенном или обедненном).

I've simplified this just a bit. Here are a couple of the complications
(and there might be a few more that I haven't learned yet). There's
another fuel trim called Short Term Fuel Trim. There are also a bunch of
those lookup tables for different driving conditions, each one can have
a separate fuel trim fudge factor.
Я немного упростил объяснение. Фактически процесс немного сложнее (и, возможно, чего-то я еще не знаю). Существует также другая регулировка топлива, называемая Short Term Fuel Trim – быстрая регулировка топливной смеси. Существует целый набор таблиц, рассматривающий различные режимы движения, каждая из которых имеет различные корректировки ошибок параметра топливной смеси

So - what does this mean to you? A few things.
Итак – что же это значит для Вас? Совсем немного.

First, when you get a code that your car is running too rich or lean,
don't rush out and buy new Oxygen Sensors. That's just shooting the
messenger. Those codes are usually caused by bad information from one of
the other sensors that the computer uses to do its lookup.
Во-первых, когда вы получаете код ошибки о том, что ваша машина ездит на обогащенной или обедненной смеси, не оставляйте это без внимания и покупайте новый кислородный датчик. Это наиболее правильное действие при появлении таких предвестников. Указанные коды появляются обычно при поступлении искаженной информации от одного или большего числа кислородных датчиков, которые компьютер использует в своей работе.

Using AutoTap to monitor your engine's Long Term Fuel Trims can give you
some insight into its health. Nice low numbers mean that your engine is
pretty content using factory-programmed values. Big numbers mean that,
for some reason, a big fudge factor is being applied.
Используя автосканер, проверьте работу функции медленной коррекции топливной смеси вашего двигателя, что сможет дать вам некоторую информацию о его техническом состоянии. Незначительное уменьшение значений указывает на то, что ваш двигатель в основном использует значения, заданные заводом-изготовителем.

Finally, you'll get the best engine power with a nice low fuel trim
number. Why? Because your engine quits paying attention to the Oxygen
Sensor at full throttle. It still applies the last known fuel trim
correction, but since maximum power requires a bit richer mixture than
what is ideal for the perfect mix of economy and emissions, you
typically get the best performance if a large correction doesn't need to
be applied.
В итоге вы получите лучшие мощностные характеристики двигателя при низких уровнях топливного регулирования смеси. Почему? Потому что Ваш двигатель требует большего внимания к датчику кислорода при полностью открытой дроссельной заслонке. Это условие применялось и при старых способах топливного регулирования, но тогда максимум мощности требовал просто более богатой смеси, в сравнении с идеально точной смесью по расходу топлива и выделению тепла. Безусловно, вы получаете лучшее качество, если не будете применять/использовать глубокую коррекцию топлива.

[Didim55]

"Во-первых, когда вы получаете код ошибки о том, что ваша машина ездит на обогащенной или обедненной смеси, не оставляйте это без внимания и покупайте новый кислородный датчик." - Очень спорная рекомендация. Если датчик кислорода не работает, то не будет и никакой коррекции, ведь обратная связь будет нарушена. Если система видит обедненную или обогащенную смесь, значит она принимает показания датчика кислорода (ведь это ее "глаз"). А для того чтобы начать принимать эти показания и "цикл закрылся", надо чтобы датчик хотя бы частично, хотя бы несколько секунд, но РАБОТАЛ. А причин для бедной или богатой смеси очень много, и однозначная рекомендация по замене датчика кислорода неуместна.
Остальное, вроде, все логично.

[AL]

FUEL MONITOR
Топливное регулирование

The Fuel Monitor is one of the Continuous tests and runs whenever the engine is running. It is entirely in software and monitors the system Fuel Trims.
Проверка топливной системы – одна из самых продолжительных процедур и осуществляется на работающем двигателе. Она полностью связана с программным обеспечением и проверяет систему топливного регулирования.

OBD enables the software to adapt to a deterioration in the sensors and the catalysts over a period of time by utilising Long Term Fuel Trims (adjustments). These can be summarised as follows – OBD позволяет программному обеспечению определить неисправности в датчике кислорода и катализаторе в период действия режима медленного/грубого регулирования топливной смеси. Это может быть кратко сведено к следующим действиям (состояниям):

When new, the HO2S sensors and catalysts require no adjustment. The Short Term Fuel Trims are an accurate assessment of the fuelling requirement for the combustion cycle and the Long Term Fuel Trims are set to zero. Когда кислородный датчик и катализатор новые, не требуется никакой корректировки. Режим быстрого регулирования топливной смеси точно определяет требуемое количество топлива для цикла горения, а режим медленного/грубого регулирования находится в полном покое, стоит на «нуле».

As the HO2S sensors degrade over time and the Catalysts become less efficient, the Short Term Fuel Trims are no longer accurate, so they are 'weighted' further by the Long Term Fuel Trim. This LTFT continues to adjust the original STFT using either a lesser or greater amount in order to provide good stoichometry. В случае, когда через некоторое время характеристики кислородного датчика ухудшаются, а катализатор теряет свои свойства, быстрые корректировки топливной смеси недостаточны, поэтому они подключают в работу медленную/грубую корректировку топливной смеси. LTFT обеспечивает настройку режима STFT используя либо низкое либо высокое значение, в зависимости от результата достижения хорошей стехиометрии топливной смеси.

Eventually, the Long Term Fuel Trim has not enough adjustment left to provide a good stoichometry. В конце-концов LTFT корректировка не может обеспечить достаточную настройку стехиометрии.

If the LTFT is at maximum and the STFT is outside a set threshold, DTCs are set. Если величина LTFT корректировки достигла максимума, а STFT работает вне установленных границ, появляется код ошибки.

What the heck are LTFT’s and STFT’s?
Что же это такое LTFT и STFT?

•Short Term Fuel Trim Description Описание понятия STFT
The short term fuel trim is a PCM erasable memory register. The neutral value for the short term fuel trim is 0%. Any deviation from 0% indicates the short term fuel trim is changing the injector pulse width. The amount of pulse width change depends on how far the short term fuel trim value is from 0%. The short term fuel trim is rich when the scan tool indicates -99%. The short term fuel trim is lean when the scan tool indicates 99%. The short term fuel trim changes the pulse width by varying the Closed Loop factor of the base pulse width equation. As the PCM monitors the oxygen sensors input, it is constantly varying the short term fuel trim value. The value is updated very quickly, therefore, the short term fuel trim only corrects for short term mixture trends. THe correction of long term mixture trends is the function of long term fuel trim.
STFT – регистр програмноизменяемой памяти. Среднее/нейтральное значение точной корректировки равно 0%. Любое отклонение от состояния 0% отражаемое STFT есть изменение ширины импульса впрыска. Величина изменения длительности импульса впрыска зависит от отклонения значения STFT от состояния 0%. STFT находится в состоянии обогащения при показаниях сканера до -99% и в состоянии обеднения при показаниях сканера до +99%. STFT изменяет ширину импульсов впрыска через изменяемый коэффициент/фактор обратной связи . Во время опроса компьютером входов кислородных датчиков, постоянно меняется значение STFT регистра. Значение меняется очень быстро, поэтому STFT коррекция используется для случаев быстрого изменения топливной смеси.

When the PCM determines that the Short Term Fuel Trim is out of the operating range, the following DTCs will set:
Когда компьютер определяет, что STFT вышла за пределы рабочего диапазона, генерируются следующие коды ошибок

*DTC P0171 Bank 1 Too Lean. – переобеднение по первому Банку (первому контуру смесеобразования двигателя)
*DTC P0172 Bank 2 Too Rich. – переобогащение по второму Банку (второму контуру смесеобразования двигателя)
*DTC P0174 Bank 1 Too Lean.
*DTC P0175 Bank 2 Too Rich.

продолжение следует . . .

[AL]

Long Term Fuel Trim Description
Описание понятия LTFT

The long termm fuel trim is a matrix of cells arranged by RPM and MAP. Each cell of the long term fuel trim is a register like the short term fuel trim. As the engine operating conditions change, the PCM will switch from cell to cell to determine what long term fuel trim factor to use in the base pulse width equation.
LTFT – это матрица полей, управляемая через параметры RPM – крутящий момент двигателя и MAP – давление воздуха во впускном коллекторе. Каждое поле LTFT представляет собой регистр памяти как и в STFT. При изменении работы двигателя программно происходит переключение/переход из одного поля в другое для того чтобы определить какой грубый коэффициент корректировки применить по отношению к номинальной длительности импульса впрыска топлива.

While in any given cell, the PCM also monitors the short term fuel trim. If the short term fuel trim is far enough from 0%, the PCM will change the long term fuel trim value. Once the LTFT value is changed, it should force the STFT back toward 0%. If the mixture is still not correct (as judged by the HO2S), the STFT will continue to have a large deviation from the ideal 0%. In this case, the LTFT will continue to change until the STFT becomes balanced. Both the STFT and LTFT have limits which vary by calibration. If the mixture is off enough so that LTFT reaches the limit of its control and still cannot correct the condition, the STFT would also go to its limit of control in the same direction. If the mixture is still not corrected by both STFT and LTFT at their extreme values, a Fuel Trim Diagnostic Trouble Code (DTC) will likely result. When the PCM determines that the LTFT is out of the operating range, the following DTCs will set:
Находясь в любом поле грубой корректировки топливной смеси, процессор также осуществляет контроль по STFT. В случае, если величина STFT корректировки очень велика, процессор производит переключение полей грубой корректировки до тех пор, пока STFT не станет близкой к нулю. Обе корректировки STFT и LTFT имеют ограниченные параметры, которые изменяются калибровкой. Если смесь ухудшается таким образом, что LTFT корректировка превышает пределы контроля и уже не может корректировать состояние смеси, STFT корректировка будет еще работать. Когда смесь не корректируется ни STFT ни LTFT корректировками при их максимальных значениях, система диагностики выдаст соответствующий результат. Если компьютер определяет, что LTFT система корректировки вышла за установленные пределы, появятся следующие коды ошибок

*DTC P0171 Bank 1 Too Lean.
*DTC P0172 Bank 2 Too Rich.
*DTC P0174 Bank 1 Too Lean.
*DTC P0175 Bank 2 Too Rich.

Under the conditions of power enrichment, the PCM sets the short term fuel trim to 0% and freezes it there until power enrichment is no longer in effect. This is done so the Closed Loop factor and the long term fuel trim will not try to correct fot the commanded richness of power enrichment.
В условиях роста мощности, компьютер устанавливает STFT корректировку на ноль 0% и замораживает ее до тех пор, пока рост мощности не прекратиться. Это происходит таким образом, что коэффициент обратной связи и LTFT корректировка не будут пытаться корректировать заданный темп роста мощности.

[AL]

Да,Миша,получается примерно так как ты объяснял.
На этом можно и закончить.