Датчик детонації

Датчик детонації служить контролю ступеня детонації і жорсткості згоряння під час роботи двигуна внутрішнього згоряння. Датчик встановлюється на блоці циліндрів двигуна і призначений для перетворення механічних вібрацій двигуна в синусоїдальний електричний сигнал, амплітуда якого пропорційна потужності вібрацій. Інформація датчика дозволяє блоку управління відкоригувати кут випередження запалення або величину до упорскування до усунення детонаційних стуків на двигуні. Датчик являє собою п'єзоелектричний акселерометр з п'єзоелектричною пластиною, який під дією механічних вібрацій виробляє ЕРС (напруга) змінного струму. Чим більше амплітуда та частота коливань, тим вища напруга. Амплітуда вихідного сигналу датчика максимальна на частоті детонаційних стуків двигуна в діапазоні 5 ... 6 кГц. Коли напруга на виході датчика перевищує заданий рівень, що відповідає певному ступеню детонації, електронний блок керування коригує характеристику запалювання або впорскування. Таким чином досягається оптимальна характеристика роботи системи для конкретних умов експлуатації. При несправності датчика детонації (відсутності сигналу) на панелі приладів загоряється відповідна сигнальна лампа, двигун продовжує працювати.

КОРЕКТУВАННЯ ПОПЕРЕДНЬОГО ВПРИСКА

Датчик детонації використовується для коригування витрати при попередньому впорскуванні для кожної форсунки за допомогою замкнутого контуру. Даний метод є самоналаштовується і забезпечує коригування можливих відхилень форсунок з часом. Принцип використання Датчик детонації ґрунтується на визначенні шумів при горінні. Датчик встановлений на блоці таким чином, щоб отримати найкращий сигнал від усіх циліндрів. Щоб отримувати однаковий сигнал у відповідь від циліндрів, розташованих поруч з Датчиком детонації і на відстані від нього, вхідні сигнали обробляються для визначення змінної, що характеризує інтенсивність горіння. Ця змінна є співвідношення між інтенсивністю фонового шуму і шуму від горіння. Використання співвідношення на основі шуму фонового двигуна дозволяє подолати різницю інтенсивності шуму в різних місцях, пов'язану з центральним розташуванням акселерометра. • Перша зона вимірювання служить для встановлення рівня шуму фонового сигналу акселерометра для кожного циліндра. Ця зона тому повинна відповідати моменту часу, коли горіння відсутнє. • Друга зона вимірювання використовується для вимірювання інтенсивності шуму від попереднього горіння. Її розташування має бути таким, щоб вимірювалися тільки шуми, що створюються при попередньому упорскуванні. Тому вона встановлюється безпосередньо перед основним упорскуванням. Розрахунок мінімального імпульсу Розрахунок мінімального імпульсу, починаючи з якого може відбуватися горіння. Імпульси нижче мінімального імпульсу не викликають горіння, тому що при цьому час спрацьовування обмотки дуже мало для підняття голки форсунки. Для визначення цього мінімального імпульсу система поступово збільшує імпульс попереднього упорскування (у приростах по кілька мс), від 0 мс до значення, яке викликає горіння при попередньому упорскуванні. Після визначення даного значення імпульсу воно віднімається з фізичного значення індивідуального коду корекції форсунки і записується в ЕБУ. При даній процедурі коригування, залежно від версії, може бути отримано від 2 до 6 значень коригування кожної форсунки, які застосовуються в залежності від тиску паливної рампи. Дані значення коригування потім додаються до значень імпульсів, що запитуються, щоб компенсувати відхилення системи. Принцип коригування попереднього упорскування, відповідно, полягає у визначенні мінімального імпульсу. Вона виконується періодично за певних умов роботи двигуна. Після закінчення коригування, нове мінімальне значення імпульсу замінює значення, отримане під час попереднього коригування. Перше значення мінімального імпульсу задається коригувальним кодом форсунки. Наступні значення задаються системою, яка визначає новий мінімальний імпульс та застосовує його, визначаючи різницю між виміряним та номінальним імпульсом. Кожне коригування може оновлюватися за допомогою замкнутого контуру мінімального імпульсу в залежності від зміни характеристик форсунки. Таке оновлене значення записується в незалежну пам'ять. Разом з тим, акселерометр не дозволяє вимірювати кількість палива, що впорскується. Він дозволяє лише точно вимірювати значення тривалості імпульсу, з якого форсунка здійснює упорскування. Примітка: Стандарт з 2 акселерометрами для версій Євро 5. На двигуні з 4 циліндрами, кожен акселерометр відстежуватиме лише 2 циліндри; Мета полягає в якомога більш точному визначенні рівня шуму при горінні та запобіганні перешкодам з інших місць, для максимально точних коригувань.

Визначення витоків у циліндрі

Датчик детонації також використовується для визначення форсунок, що заблокувалися у відкритому положенні. Принцип їх виявлення ґрунтується на відстеженні сигналу акселерометра. У разі витоку з форсунки, накопичене паливо самозаймається, якщо в циліндрі створюються необхідні для займання умови за температурою та тиском (високі обороти, високе навантаження та незначний витік). Дане горіння починається приблизно 20 градусів до верхньої мертвої точки, тобто. задовго до горіння, що викликається основним упорскуванням. У зв'язку з цим рівень сигналу акселерометра значно збільшується в зоні вимірювання шуму. Саме це збільшення дозволяє виявляти витік. Порогове значення, після якого фіксується несправність, визначається як відсоток максимального значення рівня сигналу акселерометра. У зв'язку з серйозністю наслідків несправності система її виявлення повинна бути виключно надійною. При цьому збільшення рівня сигналу акселерометра може бути наслідком кількох причин: • Завеликий розмір попереднього впорскування. • Попаданням горіння основного впорскування в зону вимірювання шуму (через велике випередження або розширення зони вимірювання шуму). • Витік палива з форсунки через недостатню герметичність. У випадку, якщо рівень сигналу Датчик детонації стає занадто великим, система в першу чергу обмежує витрату при попередньому впорскуванні і затримує основне впорскування. Якщо, незважаючи на дані дії, рівень сигналу залишається підвищеним, це означає, що є реальний витік; ЕБУ фіксує помилку, і відбувається зупинка двигуна. Виявлення несправності Датчик детонації Дана процедура дозволяє виявляти несправність датчика або проводки, що з'єднує датчик з ЕБУ. Вона ґрунтується на визначенні наявності горіння. На оборотах холостого ходу, зона вимірювання шуму зсувається на горіння, що викликається основним упорскуванням. Якщо рівень сигналу збільшується, це означає, що акселерометр працює справно; в іншому випадку, фіксується помилка роботи датчика. У разі визначення зазначеної помилки, ЕБУ відключає попередній упорскування та скидає тиск в акумуляторі.