Логика контроллера системы впрыска (SBEC)

Как работает впрыск на любимом авто. Любителям  JEEP посвящается.

Была сделана очередная  попытка систематизировать общие (и в дальнейшем конкретные (по  двигателям 2.5L и 4.0 L) ) и не вдаваясь в научные дебри (все вопросы, исправления и замечания только приветствуются )) принципы работы систем впрыска  на двигателе оборудованном следующими датчиками:

MAP  - (датчик) определяет абсолютное давление  в впускном коллекторе .(Не путать с датчиком расхода воздуха  ).

МАТ - (датчик) определяет температуру воздушного потока   в впускном коллекторе .

TPC  - (датчик) определяет положение дроссельной заслонки.

RPM - (не датчик)количество оборотов коленчатого вала в минуту, высчитывается ECU и выводится пользователю на ТАХОМЕТР(если имеется) . 

Практически управляющее устройство   вычисляет время на которое необходимо открыть форсунку (инжектор).  

где:

PW - Время (в микросекундах) подачи топлива  инжектором или Fuel Pulsewidth .

InjTurnOn = Время (в микросекундах)  необходимое  для  полного открытия инжектора, при рабочем напряжение 12 вольт .   Типичное значение - 1.5 ms(физический смысл данного параметра заключается в том что  инжектор представляет собой индуктивность и следовательно не может произойти мгновенного полного открытия   форсунки )/

BattComp = Компенсирующее значение   (+  или -  в микросекундах) если рабочее напряжение отличается   от   12 вольт (физический смысл данного параметра заключается в том что бортовое питание может отличатся от заложенного значения 12 вольт которое взято за основу в InjTurnOn).

(В автомобилях GM в ECU присутствует специальная микросхема типа (LM1949 Injector Drive Controller ) которая автоматически производит коррекцию данного параметра.)

В ECU JEEP коррекция  производится программно.

AccPw =Добавочное значение  Pulsewidth (в микросекундах) в течение ускорения.(Зависит от того  как вы нажали на педаль акселератора, ‘потихоньку’, или ‘ тапок в пол ’).

На чем как правило и построены все переделки программ ‘ спортивный  стиль, экономный стиль’).Вот и где пригодился датчик TPC.

InjFlowRate (IFR) =(фунт / микросекунда) Пропускная способность инжектора(форсунки) при рабочем давлении (вот откуда проблемы если барахлит бензонасос или забита форсунка ), определяется   изготовителем  форсунки (‘а то  поставил   другую и все КЛАССНО  работает’).

. 0.67 = константа которая учитывает тот факт, что  в течение впрыска  среднее количество впрыскиваемого топлива будет приблизительно  больше на  1/3 от требуемого  количества .(Другими словами в форсунки присутствует клапан и он не может  мгновенно перекрыть  подачу топлива (конусность клапана форсунки  и рабочее давление в системе)).

И вычисляется из следующего соотношения 

 ReqdFuel = Необходимое  количество  топлива   (в фунтах)  для одного  цилиндра:

Параметр GammaEnricch рассмотрим позднее (Учитывается температура двигателя ,содержание СО ).

Необходимое  количество  топлива   (в фунтах)  для одного  цилиндра прямо пропорционально

MassAirFa = Массе воздуха ( в фунтах)  для желательного соотношения  (топливо/воздух ) для одного  цилиндра (исключая режим специального обогащения).

По теории для оптимального сжигания топлива   необходимо соблюсти соотношение (воздух /топливо = 14.7 или топливо/ воздух = 1/14.7). То есть по  расходу воздуха можно определить необходимое количество топлива .

Или, другими словами,  имея датчик абсолютного давления  в впускном коллекторе и зная температуру воздуха в  впускном коллекторе и также барометрическое(атмосферное) давление

ВЫЧИСЛИМ  плотность воздушного потока (в фунтах на  кубический фут)

где:

BaroPress = барометрическое давление в KPA * 10 (используется датчик MAP ,когда двигатель включен но не запушен или открыта полностью  дроссельная заслонка во время  работы двигателя ) или заложен постоянный  коэффициент.

31 = 3.1 KPA * 10 поправочный коэффициент для коррекции давления,  при влажности  75 процентов и температуре 85 градусов по фарингейту ( Коррекция на относительную влажность (из за отсутствия такого  датчика ) ).

MatTemp  - температура воздуха в впускном коллекторе  в градусах  F * 10 (от датчика MAT).

Далее вычисляется Масса воздуха для необходимого соотношения топливо/воздух, которое и будет прямо пропорционально необходимому количеству  топлива

где:

MassAirCoefficient, константа которая является поднабором первоначально известных значений (таких как  объем  двигателя, количество цилиндров  двигателя )  входящих в MassAirFa уравнение :

где

(CID/1728)  объем двигателя в кубических дюймах  приведенного в кубические футы (константа 1728).

NCYL      количество цилиндров двигателя.

1/14.7 стохометрическое соотношение  топливо/ воздух (не путать - воздух/топливо)

(1/MAP(WOT)) абсолютное давление  в впускном коллекторе  при полностью открытой воздушной заслонки  (в  KPA * 10) (вообще приблизительно 100 KPA ).

Другим значением входящим в  уравнение  MassAirFa , является  функция VeafCorr(MAP, RPM), которая определяет  коэффициент наполнения цилиндра  по нормализованному соотношению воздух / топливо при определенных оборотах двигателя(RPM) :

то есть  зная

MAP = абсолютное давление  в впускном коллекторе (KPА * 10) (от датчика MAP) .

RPM  = количество оборотов коленчатого вала в минуту.

берется  значение из таблицы

В идеальном случае , все значения в этой таблице должны быть равны 1.0 (что определет  100 %          эффективность наполнения цилиндра и стохометрическое соотношение  воздух / топливо (14.7)).

Но практически  применяется :

или другими словами при нагрузках требуется богатая  смесь, так как при работе двигателя на холостом ходу наоборот обедненная (уменьшение расхода топлива )  или, например, желательное соотношение  воздух/топливо при больших значениях MAP ( при  нагрузке )   (11...12)/ 1 (богатая смесь),  а  при низких значениях MAP (холостой ход) ( 14...15)/ 1.

Данные таблицы получают  при  прогоне  двигателя  на испытательном стенде и в дальнейшем закладываются в программу ECU в виде констант или интерполяционных таблиц, (то есть закладываются базовые значения а по ним программа рассчитывает промежуточные значения  ).   

 Практически все переделки программ ECU заключаются в изменение данных, заложенных в эти таблицы (но никак не программ (покажите хоть одну) )  и изменение этих данных без прогона на испытательном стенде  я считаю чистым шарлатанством, не считая случая при  добровольном   изменении.

Таблица коэффициентов наполнения цилиндра по оси Z в процентах от  RPM & MAP.

Дисассемблированный мной  файл программы SBEC (XJ93SBEC_code.zip)

Прошивка контроллера (XJ, 6-цилиндровый двигатель, ручная КПП) 56027356.bin

Прошивка контроллера (ZJ, 6-цилиндровый двигатель, автоматическая КПП) 56029009.bin

Блок-схема процессора (в формате PDF)

Константин Грязнов (Piton).

gkv@radioservice.ru

Ссылки

www.bgsoflex.com/auto.html

www.diy-efi.org