Regulacja adaptacyjna

W każdej chwili pracy silnika sterownik na podstawie dwóch podstawowych wartości, a mianowicie prędkości obrotowej wału

korbowego oraz obciążenia silnika, czyli wartości ciśnienia w kolektorze dolotowym lub masy zasysanego powietrza odczytuje z pamięci  tzw. bazowy czas wtrysku. Jednak z powodu zmieniających się wielu parametrów i oddziaływania różnych czynników, które wpływają na skład mieszanki paliwowej czas wtrysku musi być korygowany.

Spośród wielu parametrów i czynników wpływających na skład mieszanki tylko działanie niektórych można dokładnie zmierzyć. Należą do nich m.in. temperatura silnika, temperatura zasysanego powietrza, napięcie w instalacji, szybkość otwierania i zamykania przepustnicy. Ich wpływ na skład mieszanki określa tzw. współczynnik krótkoterminowej korekcji wtrysku. Jego wartość odczytywana jest z pamięci sterownika  dla zmierzonej, aktualnej wartości każdej z wybranych wielkości.

Po pierwszej  następuje druga korekta czasu wtrysku uwzględniająca sumaryczny wpływ różnych czynników na skład mieszanki, których indywidualny wpływ jest trudny lub wręcz niemożliwy do zmierzenia. Należą do nich m.in. błędy korekcji wpływu na skład mieszanki wybranych wielkości mierzonych przez sterownik, różnice w składzie lub jakości paliwa, zanieczyszczenie wtryskiwaczy, zużycie silnika, nieszczelności układu dolotowego, zmiany ciśnienia atmosferycznego, uszkodzenia silnika, których system diagnostyki pokładowej nie potrafi wykryć a wpływają one na skład mieszanki.

Sumaryczny wpływ tych wszystkich czynników na skład mieszanki określa tzw. współczynnik długoterminowej korekcji czasu wtrysku. Ujemne wartości tego parametru tak jak w przypadku współczynnika krótkoterminowej korekcji, oznaczają zmniejszenie czasu wtrysku, dodatnie zwiększenie a zero brak korekcji czasu wtrysku. Praca silnika określana przez prędkość obrotową i obciążenie podzielona jest na przedziały, a każdemu z nich przyporządkowana jest jedna wartość współczynnika długoterminowej korekty czasu wtrysku. Jeśli silnik jest w fazie rozruchu, wczesnym etapie nagrzewania, pracuje ze stałym dużym obciążeniem lub musi gwałtownie przyspieszać to procedura obliczania czasu wtrysku kończy się wtedy na tej drugiej korekcie z wykorzystaniem współczynnika długoterminowej korekcji czasu wtrysku.

Adaptacja dawki paliwa

W sytuacji gdy silnik pracuje na biegu jałowym, w zakresie małych i średnich obciążeń lub podczas łagodnego przyspieszania czas wtrysku poddawany jest kolejnej korekcie z wykorzystaniem sygnałów z czujnika tlenu , czyli sondy lambda, umieszczonej w układzie wydechowym przed katalizatorem. Skład mieszanki, na który wpływa wiele czynników, może się zmienić w każdej chwili, a sterownik może nie rozpoznać przyczyny tej zmiany. Następuje wtedy poszukiwanie przez układ regulacji takiego czasu wtrysku, który zapewniłby możliwie najlepszą mieszankę. Jednocześnie sprawdzane jest, czy zakres zmian wartości współczynnika chwilowej korekcji czasu wtrysku mieści się w prawidłowym zakresie.

Jeśli tak , to oznacza, że wartość czasu wtrysku ustalona po drugiej korekcie jest prawidłowa. Jeżeli jednak wartości współczynnika chwilowej korekcji czasu wtrysku były poza zakresem prawidłowym przez pewną liczbę cykli pracy silnika, to świadczy o tym, że wpływ czynników powodujących zmianę składu mieszanki ma charakter stały.

Sterownik zmienia wtedy wartość współczynnika długoterminowej korekcji czasu wtrysku, aby  współczynnik chwilowej korekcji czasu wtrysku mieścił się ponownie w zakresie prawidłowych wartości. Ta nowa wartość współczynnika długoterminowej korekcji czasu wtrysku powstała w wyniku dopasowania składu mieszanki do nowych, zmienionych warunków pracy silnika zastępuje teraz w pamięci sterownika poprzednią wartość dla tego zakresu pracy. Jeśli silnik znów znajdzie się w takich warunkach pracy, to sterownik będzie mógł od razu skorzystać z wyliczonej wcześniej dla tych warunków wartości współczynnika długoterminowej korekcji czasu wtrysku. Nawet jeżeli nie będzie ona idealna, to czas poszukiwania optymalnej dawki paliwa będzie teraz znacznie krótszy.  Z racji procesu tworzenia nowej wartości współczynnika długoterminowej korekcji czasu wtrysku nazywany jest on również współczynnikiem adaptacyjnym czasu wtrysku.

Zalety i wady adaptacji

Proces adaptacji czasu wtrysku umożliwia ciągłe dostosowywanie dawek paliwa do zmieniającego się podczas eksploatacji zapotrzebowania na paliwo. Rezultatem procesu adaptacji czasu wtrysku jest tzw.  indywidualizacja czasów wtrysku opracowanych przez producenta i zapisanych w pamięci sterownika. Dzięki temu można całkowicie skompensować wpływ zarówno odchyłek wykonawczych jak i powolnych zmian stanu technicznego układu i całego silnika.

Regulacja typu adaptacyjnego może jednak  prowadzić do tego, że pojawiające się błędy zostaną ukryte albo właśnie zaadoptowane i trudno je będzie wtedy rozpoznać. Dopiero, gdy na skutek większej awarii proces regulacji adaptacyjnej zostanie tak  poważnie zakłócony, że system przejdzie w tryb pracy awaryjnej, znalezienie usterki okaże się stosunkowo łatwe. Współczesna diagnostyka potrafi już sobie radzić z problemami wynikającymi z adaptacji. Urządzenia sterujące , które dokonały adaptacji parametrów regulacyjnych rejestrują ten proces, a zapisane w pamięci parametry towarzyszące kolejnym zmianom adaptacyjnym umożliwiają  wczesne  i jednoznaczne rozpoznanie usterki.