Adaptivní regulace

Mezi mnoha řídicími systémy používanými v moderních vozidlech je většina těch, které se dokážou přizpůsobit měnícím se podmínkám. Tomu se říká adaptivní řídicí systémy. Typickým příkladem takového řešení je regulace dávky paliva u motoru s elektronicky řízeným vstřikováním benzínu. Korekce doby vstřiku

V každém okamžiku chodu motoru je regulátor založen na dvou hlavních hodnotách, a to na otáčkách hřídele. zatížení klikového hřídele a motoru, tzn. hodnota tlaku v sacím potrubí nebo hmotnost nasávaného vzduchu, se čte z paměti tzv. základní doba vstřiku. Vzhledem k mnoha měnícím se parametrům a vlivu různých faktorů ovlivňujících složení palivové směsi je však nutné upravit dobu vstřiku.

Z mnoha parametrů a faktorů, které ovlivňují složení směsi, lze jen málokteré přesně změřit. Mezi ně patří mimo jiné teplota motoru, teplota nasávaného vzduchu, napětí systému, rychlost otevírání a zavírání škrticí klapky. Jejich vliv na složení směsi je dán tzv. krátkodobým korekčním faktorem vstřiku. Jeho hodnota se načte z paměti regulátoru pro naměřenou hodnotu proudu každé ze zvolených hodnot.

Po první, druhá korekce doby vstřiku zohledňuje celkový vliv různých faktorů na složení směsi, jejichž individuální vliv je obtížné až nemožné měřit. Patří mezi ně mimo jiné chyby při opravě vlivu na složení směsi vybraných hodnot naměřených regulátorem, rozdíly ve složení nebo kvalitě paliva, znečištění vstřikovačů, opotřebení motoru, netěsnost sacího systému, změna atmosférického tlaku poškození motoru, které palubní diagnostický systém nedokáže detekovat a ovlivňují složení směsi.

Kombinovaný vliv všech těchto faktorů na složení směsi je určen tzv. korekčním faktorem pro dlouhé doby vstřikování. Záporné hodnoty tohoto parametru, stejně jako v případě krátkodobého korekčního faktoru, znamenají snížení doby vstřiku, kladné zvýšení a nulovou korekci doby vstřiku. Chod motoru, určovaný otáčkami a zatížením, je rozdělen do intervalů, z nichž každému je přiřazena jedna hodnota korekčního faktoru pro dlouhé doby vstřiku. Pokud je motor ve fázi startování, na začátku zahřívací fáze, běží pod stálým velkým zatížením nebo potřebuje rychle zrychlit, je proces časování vstřiku dokončen s poslední korekcí pomocí dlouhodobého času vstřiku korekční faktor.

Přizpůsobení dávky paliva

Při volnoběhu motoru, v rozsahu lehkého až středního zatížení nebo při mírné akceleraci je doba vstřiku opět řízena signály z lambda sondy, umístěné ve výfukovém systému před katalyzátorem. Složení mixu, které je ovlivněno mnoha faktory, se může kdykoli změnit a kontrolér nemusí rozpoznat důvod této změny. Regulátor poté hledá dobu vstřikování, která poskytne nejlepší možnou směs. Tím se kontroluje, zda je rozsah změny korekčního faktoru okamžité doby vstřiku ve správném rozsahu.

Pokud ano, znamená to, že hodnota doby vstřiku určená po druhém seřízení je správná. Pokud by však hodnoty korekčního faktoru okamžité doby vstřiku byly mimo povolené rozmezí pro určitý počet cyklů motoru, dokazuje to, že vliv faktorů způsobujících změnu složení směsi je konstantní.

Regulátor poté změní hodnotu dlouhodobého korekčního faktoru doby vstřiku tak, aby byl okamžitý korekční faktor doby vstřiku opět ve správných hodnotách. Tato nová hodnota pro dlouhodobý korekční faktor doby vstřiku, získaná přizpůsobením směsi novým, změněným provozním podmínkám motoru, nyní nahrazuje předchozí hodnotu pro tento provozní rozsah v paměti regulátoru. Pokud je motor opět v těchto provozních podmínkách, může regulátor okamžitě použít dlouhodobou korekci hodnoty doby vstřiku vypočtenou pro tyto podmínky. I když to není dokonalé, čas na nalezení optimální dávky paliva bude nyní výrazně kratší. Kvůli procesu vytváření nové hodnoty dlouhodobého korekčního faktoru doby vstřiku se také nazývá adaptační faktor doby vstřiku.

Výhody a nevýhody adaptace

Proces přizpůsobení doby vstřiku umožňuje plynule upravovat dávku paliva v závislosti na změně potřeby paliva během provozu. Výsledkem procesu adaptace doby vstřiku je tzv. customizace doby vstřiku, vyvinutá výrobcem a uložená v paměti regulátoru. Díky tomu je možné plně kompenzovat vliv jak odchylek charakteristiky, tak pomalých změn technického stavu systému a celého motoru.

Úprava adaptivního typu však může vést k tomu, že se vyskytující chyby budou skryty nebo jednoduše přizpůsobeny a pak se stanou obtížně rozpoznatelné. Teprve když je v důsledku větší poruchy proces adaptivního řízení narušen tak vážně, že systém přejde do nouzového provozu, bude poměrně snadné najít poruchu. Moderní diagnostika si již dokáže poradit s problémy, které v důsledku adaptace vznikají. Řídicí zařízení, která přizpůsobila řídicí parametry, tento proces opraví a parametry uložené v paměti doprovázející následné adaptační změny umožňují předem a jednoznačně identifikovat poruchu.