Настройка холостого хода (ХХ) систем без моментной модели

На нестандартных двигателях, где регулирование оставлено через регулятор холостого хода (РХХ), нередко возникает ситуация: ровный ХХ получить не удается, мотор держится только «на подгазовке», а в прогреве уходит почти до рабочей температуры. Значит, систему стабилизации надо настроить — и сделать это можно даже на относительно старых алгоритмических системах впрыска.

Два регулятора вместо одного

В системах с РХХ работают параллельно два контура, и включаются они, только когда обороты падают ниже первого переходного режима и блок видит признак ХХ:

• грубый контур — ПИ-регулятор, двигает РХХ (подача воздуха);
• точный контур — П-регулятор, корректирует угол зажигания.

Типичный симптом неполадки: в диагностике УОЗ на ХХ метается около нуля, хотя в калибровках заявлено 18–20°. Это значит, что РХХ подает воздух неправильно, а угол пытается компенсировать ошибку один.

Как считают регуляторы

П-регулятор УОЗ работает по формуле UOZ = UOZXX + KUOZ × EFREQ, где UOZXX — базовый угол на ХХ с учетом коррекции, EFREQ — текущая ошибка оборотов, KUOZ — коэффициент (для положительной ошибки берется пропорциональный коэффициент «высоких» оборотов, для отрицательной — «низких»). Приращение ограничено таблицами минимального и максимального смещения УОЗ, а отклонения меньше «зоны нечувствительности» контроллер игнорирует.

ПИ-регулятор РХХ считает шаг SSM = SSM + TMFR × (KFRI × EFREQ + KFR × (EFREQ − EFRET)). TMFR — жесткость регулятора (скорость изменения положения), KFR — пропорциональная составляющая, KFRI — интегральная, зависящая от времени ошибки, EFRET — ошибка на прошлом цикле. Так как РХХ двигается ступеньками, при завышенных коэффициентах возможна раскачка — срыв в синусоидальные колебания.

Три этапа настройки

1. ПИ-регулятор РХХ. Временно зафиксировать УОЗ (например, на 16°), интегральный коэффициент выставить в 0 и подобрать только пропорциональный, чтобы РХХ шел навстречу изменению оборотов. «Ограничение оборотов для интегратора» берут примерно в 2/3 разности ХХ и второго переходного режима: при ХХ 1100 и переходнике 1400 это (1400 − 1100) × 2/3 = 200.
2. П-регулятор УОЗ. Зафиксировать РХХ в среднем положении и найти рабочий диапазон угла: например, рост прекращается около 27°, устойчивая работа на понижении кончается около 5°. Базовый УОЗ = (27 + 5) / 2 = 16°, максимальное смещение UDMAX = −UDMIN = 27 − 16 = 11°. Зону нечувствительности ставят около 10 об/мин.
3. Финальный ПИ-регулятор РХХ. Вернуться к настройке РХХ при правильном угле, задать «жесткость» в виде чашки (у режимных точек ХХ коэффициент 1, по мере отдаления — растет), затем плавно поднять интегральный коэффициент — практика показывает, что он составляет 1/5…1/10 от пропорционального.

Особенность без коррекции наполнения по РХХ

Если прошивка не пересчитывает наполнение при изменении положения РХХ, воздух через регулятор меняется незаметно для топливоподачи, и лямбда-регулирование уходит в раскачку. Тогда почти всю работу берет на себя контур УОЗ: РХХ сузить до 1–2 шагов, базовый угол опустить на 3–6° от расчетного, чтобы был запас вверх при включении нагрузок.