LTF および STF 燃料トリム フィードバック ループ

Jun 15, 2023

多くの現役技術者にとって、燃料トリム技術はブラックボックスの魔法のように聞こえるかもしれないので、燃料トリムの科学から少し離れて、燃料トリムの解釈の日常的な側面に集中しましょう。

最新のエンジンでは、空燃比が 13:1 から 22:1 の範囲であることがわかっています。 ただし、パニックスイッチを押さないでください。 空燃比がどのようなものであっても、特定の空燃比に対応する燃料調整セルがあります (写真1を参照）。

燃料トリム診断の短縮版は非常に単純です。最新のフィードバック燃料システムは、酸素センサーと空燃比センサーに依存して、排気流の酸素含有量を ECM に報告します。 また、ECM の短期燃料調整 (SFT) がリアルタイム データを記述していることもわかっています。 ECM は、排気流の短期間の酸素含有量を、ECM の燃料調整テーブルを形成する個々のセルに含まれるデータと比較することにより、燃料を追加または減算します。 各セルには、特定のエンジン動作条件に一致する特定の燃料インジェクター パルス幅が含まれています。

次に、ECM はこれらの燃料補正を長期燃料調整 (LFT) メモリに保存します。 長期メモリの機能は、エンジン始動時に燃料噴射器のパルス幅を調整し、エンジン停止時の気圧と周囲温度に対応させることです。

また、酸素センサーが排気流中の過剰酸素 (リーン状態を示す) を示すと、ECM が燃料インジェクターのパルス幅を増加させて、排気酸素レベルをそのセルで指定されたレベルに戻すこともわかっています。 排気流に酸素が存在しないことが空気と燃料の混合気が濃いことを示す場合、ECM はインジェクターのパルス幅を減らして、その特定のセルに必要な酸素レベルを回復します。

排気流中の過剰な酸素は、P0171 (バンク 1 リーン) または P0174 (バンク 2 リーン) コードを設定します。 バンク 1 (B1) とバンク 2 (B2) は通常、各バンクに酸素センサーを備えた V ブロック シリンダー構成を指しますが、一部のインライン エンジンは排気マニホールドを分割して B1 と B2 を作成し、それぞれに独自の酸素が装備されています。センサー。 酸素過剰の症状には一般に、低温時の運転性の低下、アイドル状態の荒れ、およびおそらくいくつかの P0300 シリーズのエンジン失火コードが含まれます。

ECM にプログラムされたソフトウェアは、P0171/174 の設定に影響を与えることに注意してください。 一般に、コード P0171/174 は、ECM が 25% 以上の燃料を追加すると設定されます。 経験則として、空気流量センサーは、ニュートラルギアで補機類をオフにしたホットアイドル状態で、エンジン排気量 1 リットルあたり 1 グラム/秒 (g/s) の空気の流れを検出する必要があります。

たとえば、無負荷のホットアイドル時に 2.0 g/s の空気が 3.0 リッター エンジンに流入している場合、MAF センサーとスロットル ボディの間のダクト内の空気漏れにより、MAF が吸気流量を過小評価します。 その後、ECM は空気流量の測定値の減少に対応してインジェクターのパルス幅を減少させます。 ソフトウェア構成に応じて、P0171/174 が設定されます。

エンジンに速度密度システムが装備されている場合、ECM はスロットル位置 (TP)、マニホールド絶対圧 (MAP)、エンジン速度 (TACH)、吸気温度 (IAT) などのデータを使用して空気流量データを計算します。エンジン冷却水温度 (ECT) データを使用して、エンジンへの空気流量を推定します。

ほとんどの大きな真空漏れでは、MAP センサーの読み取り値がわずかに低くなり、おそらくアイドル速度がわずかに高くなります。 アイドル エア コントロール (IAC) の測定値に慣れている場合は、ECM がアイドル速度を下げるためにアイドル エア コントロール (IAC) バルブを閉じようとしているため、IAC カウントまたは IAC デューティ サイクルのパーセンテージは通常よりも低くなります。

いずれにせよ、エンジンの回転数が上がるにつれて 25% のプラスの燃料トリムがほぼゼロに戻るのであれば、P0171/174 はアイドル回転数でのみ現れる空気漏れが原因であることは間違いありません。 ほとんどの場合、プロパンなどの代替燃料の計量供給源を使用して燃料を追加することで、空気または真空の漏れをすぐに特定できます。 可燃性物質に対するデューデリジェンスを活用して、12 ポンドのプロパン ボトルを圧力調整器、精密計量バルブ、真空ホース、金属棒と組み合わせて、吸気システムへの空気漏れの原因を迅速に特定します。

最後に、排気流への空気の漏れは吸気マニホールドの漏れを模倣し、コード P0171/174 を設定する可能性があることを忘れないでください。 つまり、酸素センサーは過剰な酸素を「嗅ぎ」、誤った「希薄」信号を ECM に送信します。 排気漏れを診断する最も簡単な方法は、排気口を雑巾で部分的に塞ぎ、排気内に正圧を作り出すことです。 燃料調整がすぐに 10% 未満に戻った場合は、問題が見つかっています。

要するに、燃料ポンプまたは燃料フィルターがわずかに故障しており、高速でエンジンに十分な燃料を供給していない可能性があります。 この場合、ECM は燃料の圧力と燃料量の不足を補うのに十分な量のインジェクターのパルス幅を増やすことができなくなるため、P0171/174 コードが設定されます。

最初のステップは、拡張スキャン ツールに含まれるフリーズ フレーム データを見つけることです。 スキャナによっては、「グローバル」メニューにフリーズ フレーム データが含まれているものもありますが、拡張メニューにそのデータが含まれているものもあります。 場所に関係なく、フリーズフレーム データは、P0171/174 が設定された正確な動作条件を記述します。 どちらかまたは両方のコードが高速道路の速度でのみ設定されている場合は、おそらく燃料供給に問題があると考えられます。

排気流内の過剰な燃料により、ECM の診断メモリに P0172/175 コードが設定されます。 身体的症状としては、すすまみれの点火プラグやすすまみれのテールパイプが挙げられます。 性能特性としては、冷間エンジンでは良好なドライバビリティが得られ、温間エンジンでは鈍いパフォーマンスが得られます。 場合によっては、P0300 シリーズの失火コードは、点火プラグの汚れが原因である可能性があります。

分解を始める前に、余剰燃料の考えられる原因を見てみましょう。 まず、寒冷地での過度の短距離走行によりエンジンオイルに燃料が混入していないか確認してください。 次に、初期のデュアルライン燃料システムでは、燃料圧力レギュレーター ダイアフラムの漏れが常に主な容疑者となります。 診断するには、圧力調整器に取り付けられた真空調整ホース内に燃料が存在するかどうかを確認します。 低いエンジン速度でのマイナスの燃料調整は、常に燃料圧力レギュレーターの漏れを示す良い指標となります。

すべてのデュアルライン燃料システムでは、固着した燃料圧力レギュレーターまたは燃料タンクへの圧着された燃料圧力リターンホースによって引き起こされる燃料過剰燃料圧力を常にテストしてください。 つまり、ECM は燃料制御を確立するのに十分なほどインジェクターのパルス幅を十分に減らすことができません。

最新の単線燃料ポンプは燃料圧力調整を燃料タンク内に配置しているため、燃料インジェクターがインテークマニホールドへの燃料漏れの原因となる可能性があります。 インテークマニホールドの構成がさまざまであるため、燃料インジェクターの漏れによっては、P0172/175 コードが簡単に設定されない可能性があります。 代わりに、1 つのバンクで -25% 以上のマイナスの燃料調整を探します。

高い負の燃料トリムにより、燃料噴射器の漏れにより、燃料噴射器の平均パルス幅が約 2 ～ 3 ミリ秒 (ms) から 1.0 ms 以下に減少し、ホットアイドルの過剰燃料状態が補正されます。 次のステップは、点火プラグを取り外して、故障した燃料インジェクターを特定することです。 煤の多い点火プラグは、インジェクターに欠陥があるシリンダーを示しています。

この場合、通常は 1 つのバンクについて、P0171/174 コードとプラスの燃料調整の高い割合を調べています。 原因として空気と真空の漏れが取り除かれたと仮定すると、燃料インジェクターの詰まりが考えられます。 ほとんどの場合、燃料インジェクターが詰まっているシリンダーバンクでは、プラスの燃料トリムが見つかります。 空気と燃料の混合気が希薄すぎるため、そのシリンダーは P0300 シリーズの失火コードを生成する可能性もあります。 スキャン ツールで失火履歴を確認すると、失火数が最も多いシリンダーに燃料インジェクターが詰まっている可能性があります。