Адаптивные системы автоматического управления

Во многих современных системах управления двигателем электронный модуль управления подстраивается к изменяющимся характеристикам работы двигателя. Когда программное обеспечение электронного модуля управления адаптивное, то данные о различных функциях двигателя постоянно отслеживаются и сохраняются в памяти, т.е. за довольно долгий период наблюдения могут быть получены средние значения сигнала.

При нормальной работе двигателя электронный модуль управления обращается к различным трехмерным базам данных для момента зажигания, впрыска топлива, оборотов холостого хода и т.д. В зависимости от изменяющихся сигналов от различных датчиков, электронный модуль управления постоянно корректирует выходные сигналы для работы различных исполнительных устройств (приводов).

С помощью хранимых в памяти адаптивных величин для коррекции основной базы данных, электронный модуль управления способен к быстрой адаптации при всех изменяющихся данных в работе двигателя.

Когда двигатель или его детали изношены или даже если случаются определенные неисправности, то изменяемые сигналы добавляются к содержанию памяти. Электронный модуль управления непрерывно реагирует на адаптивную память и сразу же адаптируется к изменяемым условиям. Если адаптивная величина превышает контрольные значения, то могут быть выданы коды неисправностей.

Адаптивное управление применяется обычно в следующих областях, а адаптация и коррекция различных баз данных обычно производится при работе двигателя на холостом ходу или с частичной нагрузкой:

работа на холостом ходу;

регулировка состава смеси; контроль детонации;

работа соленоидного клапана угольного фильтра;

рециркуляция выхлопных газов.

Когда адаптивная база данных используется совместно с датчиком кислорода в системе каталитического преобразователя, электронный модуль управления способен реагировать намного быстрее и обеспечивать надежное управление газообменом в выхлопной системе.

При работе с обратной связью базовая характеристика процесса впрыска топлива определяется величинами, хранимыми в базе данных для определенного числа оборотов и нагрузки. Если базовая характеристика процесса впрыска приводит к выбросам выхлопных газов, величина Я. у которых отличается от требуемого значения (0,98 - 1,02), т.е. смесь становится переобогащенной или переобедненной и датчик кислорода сигнализирует об этом на электронный модуль управления, который, в свою очередь, корректирует состав смеси. Однако эта реакция требует малого времени и электронный модуль управления выдает величину коррекции и добавляет это адаптивное значение к основной (базовой) базе данных.

Теперь при большинстве условий работы выхлопные газы будут намного ближе к требуемому значению «лямбда» и, таким образом, после анализа сигнала от датчика кислорода и адаптивной базы данных, электронный модуль управления нуждается в небольшой коррекции для поддержания состава смеси в нужных пределах.

При оборотах холостого хода система будет устанавливать оптимальное значение числа оборотов для каждой области применений. Работа соленоидного клапана угольного фильтра компенсируется адаптивными корректирующими величинами испарения топлива после определения состава смеси с помощью датчика кислорода.

Адаптивные величины воспринимаются электронным модулем управления в течение некоторого периода времени и имеют тенденцию к усреднению при большом числе значений. Это означает, что если изменение условий работы является постепенным, то адаптация также будет постоянной. Однако если имеет место резкое или неожиданное изменение, то адаптивной функции может потребоваться некоторое время для повторной адаптации к изменившимся условиям. Изменение условия может произойти, когда в системе случается неисправность или даже после замены детали системы.

Когда заменены одна или несколько деталей системы, то электронному модулю управления нужно повторно воспринять новые значения, а это иногда может создать проблемы в работе до тех пор, пока электронный модуль управления не завершит процесс «обучения». Это может вызвать временное ухудшение приемистости автомобиля, которое происходит после ремонта какой-либо детали системы.

Приемистость автомобиля будет постоянно становиться лучше в процессе адаптации электронного модуля управления. К примеру, форсунка может иметь утечку, а электронный модуль управления будет адаптирован для обеспечения более бедной смеси. Когда неисправная форсунка заменена или очищена, то адаптация будет по-прежнему обеспечивать обеднение смеси, а двигатель может работать неравномерно до тех пор, пока электронный модуль управления не адаптируется к правильной смеси. В некоторых системах можно использовать устройство считывания кодов неисправностей для переустановки адаптивной памяти электронного модуля управления к исходному значению после замены неисправной детали.

Большинство адаптивных систем теряют свою установку, если отсоединяется аккумуляторная батарея. Когда аккумуляторная батарея подсоединяется обратно, а двигатель заводится, то системе нужно пройти через процесс повторной настройки. Это обычно происходит довольно быстро, хотя качество работы на холостом ходу может быть хуже до тех пор, пока процесс адаптации не завершится.

Не все системы реагируют на отсоединение аккумуляторной батареи. Система Rover MEMS является примером системы, которая использует нестираемую память для сохранения адаптации, когда аккумуляторная батарея отсоединяется.