Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям. |
Используемые материалы:
Narrow band AFR Sensor Function (Mustangs and Fast Fords)
Gas and Octane (howStuffWorks)
Closed Loop to Open Loop Fueling Transition Explained (RR)
The Cobb Tuning Guide
in1t
12.05.10 в 01:45
|
|
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Стехиометрический состав – это количественное соотношение между двумя, или более, составными чего-либо. В случае с двигателем это пропорция воздуха к топливу которые будут полностью сгорать. Стехиометрический состав для бензина составляет 14.7 массы воздуха к 1 массе топлива, для другого топлива это значение варьируется. Значение меньше 14.7 воздуха будет богатить смесь, а значение больше 14.7, соответственно, обеднять. В этом документе этот термин будет сокращён до stoich.
in1t
12.05.10 в 01:49
|
|
Лямбда это альтернативный способ отображения AFR в виде множителя для пропорции стехиометрического состава. Стехиометрический состав AFR всегда будет равен 1 для любого топлива. Значение лямбды меньшее 1 будет богатить смесь, а большее чем 1, соответственно, обеднять.
Примеры:
Для бензина:
lambda 1.0 = (1.0 x 14.7):1 = 14.70:1 AFR (stoich)
lambda 1.1 = (1.1 x 14.7):1 = 16.17:1 AFR (lean)
lambda 0.9 = (0.9 x 14.7):1 = 13.23:1 AFR (rich)
in1t
12.05.10 в 01:49
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Перед тем как мы перейдём к таблицам, нам надо поговорить о соотношение топлива и воздуха, подаче топлива и впуске воздуха. Целевой AFR для бензина равен 14.7:1 или значение лямбды равное 1. AFR равное 14.7:1 рассматривается как лучший компромисс между эмиссией, экономией топлива и производимой мощностью.
in1t
12.05.10 в 01:50
|
|
Но, к сожалению, вы не можете ехать с такой смесью всё время. При таком соотношении топливно-воздушная смесь очень сильнодействующая. Принудительная подача такой смеси с давлением в 15 psi может иметь некоторые негативные последствия. Такая смесь может воспламенится или взорваться раньше, чем сгореть. Но конечно, чем холоднее воздух (чем он лучше охлаждён), тем выше октановое число топлива (октан – сопротивление топлива к самопроизвольному воспламенению или взрыву), тем более неправильная AF смесь может быть использована, прежде чем произойдёт что-нибудь плохое. Чем больше вы сможете приблизиться к stoich AFR, тем меньше вы будете злоупотреблять воздушно-топливной смесью.
in1t
12.05.10 в 01:50
|
|
Это приводит нас к логическому выводу, что мы должны стараться ехать с stoich смесью в спокойном режиме (например, при езде по скоростному шоссе), и с какой-нибудь менее сильнодействующей смесью, когда мы пытаемся впихнуть как можно больше воздуха/топлива в цилиндр (под бустом). Это и есть идея обеспечение топливом закрытого и открытого цикла (англ. closed loop / open loop fueling)
in1t
12.05.10 в 01:51
|
|
Subaru решила снабдить наши машины дешёвым широкополосным кислородным сенсором на машинах с 32-bit ECU и узкополосным на более старых 16-bit моделях. Это значит, что сенсор может безошибочно сообщить вам, если вы едете с AFR равным 14.7, но если вы захотите использовать его для любой другой AFR, он будет показывать неточные данные что является бесполезным для тюнинга, ребята из iwsti продемонстрировали это здесь (http://www.iwsti.com/forums/cobb-street-tuner/36914-stock-narrow-band-o2-vs-lc-1-wideband-o2-lots-data.html). Если же мы просто поставим лучший широкополосный сенсор вместо стокового, это не поможет т.к. ECU не будет знать, как интерпретировать его сигнал. Это значит, что хотим ехать при stoich AFR, мы используем стоковый сенсор (closed loop fueling), если же мы хотим получить какой-нибудь другой AFR, мы должны будем игнорировать стоковый O2 сенсор и найти другой способ получить правильный AFR (open loop fueling).
in1t
12.05.10 в 01:51
|
|
CLOSED LOOP
Давайте начнём с обеспечение топливом закрытого и цикла. Задача closed loop fueling заключается в том, чтобы заставить машину ехать при stoich AFR или, равном 1 значение лямбды. Это делается так же, как и всё остальное - методом догадок и проверок. Итак, пока вы едете, используется вычисленное количество топлива. После того как оно сгорает, выхлопные газы анализируются O2 сенсором, на предмет того, попал ли в выпуск кислород или нет. Если нет, ECU думает, что вы едете переобогащая смесь (слишком много топлива и недостаточно воздуха, AFR ниже 14.7) и урезает количество топлива подаваемого в двигатель. Как только он видит кислород в воздухе, он начинает думать, что вы едете при обеднённой смеси (AFR выше 14.7) и добавляет больше топлива. Он делает это очень, очень быстро и добавляет немного топлива, сколько необходимо, чтобы добиться от вас конечной пропорции в 14.7 AFR. Просто.
in1t
12.05.10 в 01:52
|
|
Заметка:
Те из вас, кто установил себе широкополосный O2 сенсор, будут озабочены тем, что ваши AFR немного скачут (+-0.6) в режиме CL fueling. Это нормальное поведение и должно помогать катализатору.
Заметка 2:
Режим CL был разработан для езды на бензине с AFR 14.7. Если вы будете использовать e85 топливо, stoich AFR будет отличатся и 14.7 будет плохим.
in1t
12.05.10 в 01:52
|
|
OPEN LOOP
Бывает время, когда мы хотим, чтобы наша машина не ехала на stoich AFR. Это происходит, когда мы пытаемся получить больше мощности, сжимая воздушно-топливную смесь настолько сильно, насколько только возможно, пока свечи зажигания не воспламенят её. Так при какой AFR мы должны ехать? AFR равная 12:1 хороша для мощности, но опасна для двигателя. Это будет хорошо для агрессивного тюнинга и для машины, на которой вам будет не жалко убить двигатель. Наиболее испытанные AFR от 10.5:1 до 11:1 для TMIC и от 11:1 до 11.5:1 для FMIC, обычно используются для повседневной езды. Хитрость в том, чтобы вычислить, сколько топлива вам нужно, с того момента как перестаёт приходить обратный отчёт. Именно тут вступает в действие Mass Air Flow сенсор (датчик массового расхода воздуха). MAF, это всего лишь нагретая проволока. ECU старается держать её нагретой до определённой температуры, но проходящий воздух охлаждает её. Итак, чем больше воздуха будет засосано в двигатель, тем большее напряжение потребуется, для того чтобы держать заданную температуру проволоки. Это напряжение может быть привязано к исходному количеству грамм воздуха в секунду подаваемого в двигатель. К примеру, если напряжение на MAF равно 2.6V, ECU знает, что двигатель съедает 126 грамм воздуха в секунду. Зная это, ECU смотрит на AFR, при котором вы хотите ехать, учитывает к этому необходимые компенсации и устанавливает длительность импульса инжекторов, чтобы дать вам ту AFR которую вы хотите. Длительность импульса это время, в течение которого инжектор открыт и (наряду с давлением топлива), оно определяет, сколько топлива будет впрыснуто в двигатель. Как вы видите, ECU никогда не знает настоящей AFR в open loop режиме. Это остаётся на совести настройщика, он должен определить при какой AFR машина должна ехать и настроить параметры ECU таким образом, чтобы добиться совпадения запрошенной и фактической AFR.
in1t
12.05.10 в 01:53
|
|
CL / OL ЗАДЕРЖКИ И ПЕРЕХОДЫ
ECU рассчитан на выполнение перехода в режим OL только в случае если были выполнены какие-либо условия за определённый период времени. Нет нормального объяснения, почему происходит задержка, но все сходится к тому, что виноваты требования эмиссии. Но еще хуже то, что этот процесс перехода отвечает за ухудшение некоторых дорожных качеств, наблюдаемых у WRX. ECU определяет, что ему пора перейти в OL режим, используя счётчик и несколько пороговых значений. Как только счётчик превышает значение CL to OL delay, переход начинается. Понятней всего этот процесс выглядит в псевдокоде:
in1t
12.05.10 в 01:53
|
|
ПСЕВДОКОД ПЕРЕХОДА ИЗ CL В OL:
While (counter < CL_to_OL_Delay) {
If (currentThrottle > CLtoOLTransition_Throttle_threshold) {
Counter = Counter + 1;
Break;
} else {
If (currentBasePulseWideth> CLtoOLTransition_BPW_threshold) {
Counter = counter + 1;
Break;
} else {
Counter = 0;
}}}
in1t
12.05.10 в 01:54
|
|
Как видите, как только одно из условий по переходу в OL выполнено, показание на счетчике возрастает. При следующей проверке, если условие выполняется снова, показание счетчика повышается еще раз. Если больше не выполняется, есть ли еще какие-то условия, выполнение которых могло бы повысить значение счетчика? Если нет, счетчик сбрасывается до нуля. В итоге, когда показания счетчика достигают значения CL to OL Delay, начинается процесс перехода. Но обычно, если какое-либо главное предельное условие было выполнено, весь процесс задержки пропускается и переход начинается немедленно. Это определено в min/max картах. Итак, если ECU не видит этих придельных значений, он следует коду выше, если же предельные значения достигнуты, описанный выше код пропускается.
in1t
12.05.10 в 01:59
|
|
Последнее препятствие в переходе это текущее значение таблицы Primary Open Loop Fueling (POLF), так же как и минимальное обогащение открытого цикла (minimum primary open loop enrichment). Переход произойдёт, только если желаемый AFR из таблицы POLF более обогащён, чем минимальный переход в значение OL (это значение обычно 14 и не меняется). Если все эти проверки проходят – мы переходим в режим обеспечения топливом OL. Теперь мы добавим обе эти части в наш псевдокод и получим:
in1t
12.05.10 в 01:59
|
|
ПЕРЕХОД ЧЕРЕЗ СЧЁТЧИК ЗАДЕРЖКИ
While (counter < CL to OL Delay) {
If (currentThrottle > CLtoOLTransition_Throttle_threshold) {
Counter = Counter + 1;
Break;
} else {
If (currentBasePulseWideth> CLtoOLTransition_BPW_threshold) {
Counter = counter + 1;
Break;
} else {
Counter = 0;
}}
If (any of the extreme conditions met) {
Forget the counter and start the transition
}}
in1t
12.05.10 в 01:59
|
|
ПЕРЕХОД
If (desiredPrimaryOLValue isRicherThan minRequiredValue) {
Welcome to OL fueling
} Else {
Go back to CL fueling
}
in1t
12.05.10 в 02:00
|
|
Давайте подведём итог и подсчитаем, как ECU регулирует подачу топлива. ECU делает следующие шаги каждый свой цикл:
• Считывает напряжения MAF сенсора
• Смотрит в таблицу MAF scaling, чтобы определить, сколько g/s воздуха попадает в двигатель
• Смотрит в таблицу целевых значений AFR
• Корректирует AFR по условиям окружающей среды
• Определяет, сколько топлива необходимо на выходе, чтобы дать вам целевые AFR
• Смотрит в таблицу injector flow scaling чтобы понять, как долго инжекторы должны быть открыты чтобы необходимое количество топлива попало в двигатель
• Определяет начальную длительность импульса (initial pulse width)
• Применяет injector latency time к pulse width
• Применяет напряжение к инжектору, для изменения продолжительности pulse width и, надеется на лучшее
in1t
12.05.10 в 02:00
|
|
Заметки (основанные на комментариях от Tea Cups)
Как заметил Tea Cups, всё описанное выше не совсем верно, так как, для более лёгкого понимания, было написано в очень простой форме. Неверным же было описание Target AFR и коррекций. Хоть у вас и есть карта Primary Open Loop Fueling в RomRaider, у ECU такой карты нет. Вместо Target AFR у него есть Base Injector Pulse Width. RR же даёт вам возможность установить Target AFR, но сам переводит это в fuel injector base pulse width когда общается с ECU. Все топливные коррекции и компенсации в ECU всего лишь модификации к base pulse width. Это так же относится к CL и OL режимам. ECU не делает различий между CL и OL режимами. OL Fueling выглядит как коррекция к Base Pulse Width. Итак, когда вы находитесь в CL режиме, ECU смотрит на A/F learning и A/F corrections (интерпретированный отклик от AFR сенсора) и добавляет их к base pulse width. Когда же вы в OL режиме, краткосрочные коррекции отключаются (отклик от AFR сенсора отключается) и компенсации OL режима (из карты POLF) добавляются к Base Pulse Width. Итак, когда вы настраиваете карту OL Primary Fueling, вы, фактически, всего лишь указываете, как долго инжекторы должны оставаться открытыми или сколько времени добавлять к base pulse width, чтобы добиться желаемого AFR. Когда вы настраиваете CL/OL переход, вы определяете, когда прекратить слушать отклик от O2 сенсора и начать добавлять OL коррекции. Base Pulse Width связанны с Load и injector scaling следующим образом:
engine load g/rev = base pulse width table value / (2707.090 / Injector Flow Scaling)
in1t
12.05.10 в 02:01
|
|
НЕКОТОРЫЕ ТОПЛИВНЫЕ ТАБЛИЦЫ, О КОТОРЫХ МЫ ГОВОРИЛИ
CL TO OL DELAY
Эта таблица содержит значения счётчика, которые должны быть превышены, прежде чем произойдёт CL/OL переход. Эти значения варьируются от года и ECU.
CL TO OL TRANSITION WITH DELAY (THROTTLE)
Эта таблица хранит информацию о положении дроссельной заслонки, как только это значение превышается, счётчик увеличивается.
CL TO OL TRANSITION WITH DELAY(BASE PULSE WIDTH)
Здесь содержится значение длительности импульса (вычисленное из значений injector flow scaling и load), как только оно превышается, счётчик увеличивается.
CL DELAY MAXIMUM ENGINE LOAD
Здесь хранится информация о нагрузке (Load), как только это значение превышается, счётчик увеличивается. Если нагрузка падает ниже минимального значения, тогда решение о переходе принимают на себя другие условия.
PRIMARY OPEN LOOP FUELING
Желаемая подача топлива для использования в режиме открытого цикла (без обратной связи)
PRIMARY OPEN LOOP FUELING (FAILSAFE)
Использовать эту топливоподачу, когда IAM падает ниже пороговой величины (двигатель не счастлив)
INJECTOR LATENCY
Время простоя инжекторов (как PE будет отличаться от стока)
FLOW SCALING
Предполагаемое CC/min используемое для инжекторов
THROTTLE TIP IN ENRICHMENT
Дополнительный импульс, производимый в момент изменения положения дроссельной заслонки на определённую величину. Т.е., если угол положения дроссельной заслонки меняется на x% с последнего момента, срабатывает дополнительный pulse width в y(ms).
MAF LIMIT - MAXIMUM
Это максимальное количество g/s которое может воспринимать ECU. Если текущее значение превзойдет этот лимит, ECU не поймёт этого, и будет думать что оно на максимальном значении.
MAF SENSOR SCALING
Здесь определяется соотношение между количеством вольт читаемых из MAF’а, и g/s входящего воздуха.
in1t
12.05.10 в 02:02
|
|
