Контроллер SI

Контроллер механизма воспламенения Spark, который использует запрос крутящего момента драйвера

  • Библиотека:
  • Powertrain Blockset / Движение / Контроллеры Двигателя внутреннего сгорания

Описание

Блок SI Controller реализует контроллер воспламенения искры (SI), который использует просьбу крутящего момента драйвера вычислить воздух разомкнутого цикла, топливо и команды привода искры, которые требуются, чтобы удовлетворять требованию драйвера.

Можно использовать блок SI Controller в проекте управления двигателем или производительности, экономии топлива и исследованиях компромисса эмиссии. Базовый механизм, дроссель и турбокомпрессор wastegate подсистемы требуют команд, которые выводятся от блока SI Controller.

Блок использует крутящий момент, которым управляют, и скорость вращения двигателя, чтобы определить эти команды привода разомкнутого цикла:

  • Отрегулируйте процент положения

  • Процент области Wastegate

  • Длительность импульса инжектора

  • Усовершенствование Spark

  • Впустите угол фазовращателя бегунка

  • Выхлопной угол фазовращателя бегунка

  • Процент области клапана рециркуляции выхлопного газа (EGR)

Блок SI Controller имеет две подсистемы:

  • Подсистема Controller — Определяет команды на основе крутящего момента, которым управляют, измеренной скорости вращения двигателя и оцененной цилиндрической массы воздуха.

  • Подсистема Estimator — Определяет предполагаемый поток массы воздуха, крутящий момент и температуру выхлопного газа от давления газа впускного коллектора, температуры газа впускного коллектора, скорости вращения двигателя и положений фазовращателя бегунка.

Фигура иллюстрирует поток сигналов.

Фигура использует эти переменные.

N

Скорость вращения двигателя

MAP

Среднее давление впускного коллектора цикла

IAT

Впустите температуру воздуха

Tin,EGR

Температура в клапане EGR вставляется

MAT

Средняя абсолютная температура газа впускного коллектора цикла

φICP, φICPCMD

Впустите угол фазовращателя бегунка и впустите угловую команду фазовращателя бегунка, соответственно

φECP, φECPCMD

Выхлопной угол фазовращателя бегунка и выхлопная угловая команда фазовращателя бегунка, соответственно

EGRap, EGRapcmd

Процент области клапана EGR и команда процента области клапана EGR, соответственно

ΔPEGR

Перепад давлений во входном отверстии клапана EGR и выходе

WAPcmd

Турбокомпрессор wastegate команда процента области

SA

Усовершенствование Spark

Pwinj

Топливная длительность импульса инжектора

TPPcmd

Отрегулируйте команду процента положения

Model-Based Calibration Toolbox™ использовался, чтобы разработать таблицы, которые доступны с Powertrain Blockset™.

Контроллер

Воздух

Блок определяет загрузку механизма, которой управляют (то есть, нормированная цилиндрическая масса воздуха) от интерполяционной таблицы, которая является функцией крутящего момента, которым управляют, и измеренной скорости вращения двигателя.

Lcmd=fLcmd(Tcmd,N)

Чтобы достигнуть загрузки, которой управляют, контроллер устанавливает процент положения дросселя и турбокомпрессор wastegate процент области с помощью канала прямые интерполяционные таблицы. Интерполяционные таблицы являются функциями загрузки, которой управляют, и измеренной скорости вращения двигателя.

TAPcmd=fTAPcmd(Lcmd,N)

TPPcmd=fTPPcmd(TAPcmd)

WAPcmd=fWAPcmd(Lcmd,N)

Чтобы определить угловые команды фазовращателя бегунка, блок использует интерполяционные таблицы, которые являются функциями предполагаемой загрузки механизма и измеренной скорости вращения двигателя.

φICPCMD=fICPCMD(Lest,N)

φECPCMD=fECPCMD(Lest,N)

Блок вычисляет желаемую загрузку механизма с помощью этого уравнения.

Lest=CpsRairTstdm˙air,estPstdVdN

Уравнения используют эти переменные.

Lest

Предполагаемая загрузка механизма

LcmdЗагрузка механизма, которой управляют,
N

Скорость вращения двигателя

Tcmd

Крутящий момент механизма, которым управляют,

TAPcmd

Отрегулируйте команду процента области

TPPcmd

Отрегулируйте команду процента положения

WAPcmd

Турбокомпрессор wastegate команда процента области

Cps

Обороты коленчатого вала на штрих степени

Pstd

Стандартное давление

Tstd

Стандартная температура

Rair

Идеальная газовая константа для воздуха и записанная газовая смесь

Vd

Перемещенный объем

m˙air,est

Предполагаемый поток массы воздуха механизма

Подсистема контроллера использует эти интерполяционные таблицы для воздушных вычислений.

  • Интерполяционная таблица команды процента области дросселя, fTAPcmd, функция загрузки, которой управляют, и скорости вращения двигателя

    TAPcmd=fTAPcmd(Lcmd,N)

    где:

    • TAPcmd является командой процента области дросселя в проценте.

    • Lcmd =L является загрузкой механизма, которой управляют, безразмерной.

    • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

  • Чтобы составлять нелинейность положения дросселя, чтобы отрегулировать область, интерполяционная таблица процента положения дросселя линеаризует управление потоками массы воздуха разомкнутого цикла.

    Интерполяционная таблица команды процента положения дросселя, fTPPcmd, функция команды процента области дросселя

    TPPcmd=fTPPcmd(TAPcmd)

    где:

    • TPPcmd является командой процента положения дросселя в проценте.

    • TAPcmd является командой процента области дросселя в проценте.

  • wastegate интерполяционная таблица команды процента области, fWAPcmd, функция загрузки механизма, которой управляют, и скорости вращения двигателя

    WAPcmd=fWAPcmd(Lcmd,N)

    где:

    • WAPcmd является wastegate командой процента области в проценте.

    • Lcmd =L является загрузкой механизма, которой управляют, безразмерной.

    • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

  • Механизм, которым управляют, загружает интерполяционную таблицу, fLcmd, функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя

    Lcmd=fLcmd(Tcmd,N)

    где:

    • Lcmd =L является загрузкой механизма, которой управляют, безразмерной.

    • Tcmd управляют крутящий момент в N · m.

    • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

  • Угловая интерполяционная таблица команды фазовращателя бегунка потребления, fICPCMD, функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя

    φICPCMD=fICPCMD(Lest,N)

    где:

    • φICPCMD управляется угол фазовращателя бегунка потребления, в градусах проверните усовершенствование.

    • Lest =L является оцененной загрузкой механизма, безразмерной.

    • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

  • Выхлопная угловая интерполяционная таблица команды фазовращателя бегунка, fECPCMD, функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя

    φECPCMD=fECPCMD(Lest,N)

    где:

    • φECPCMD управляется выхлопной угол фазовращателя бегунка, в градусах проверните умственно отсталого.

    • Lest =L является оцененной загрузкой механизма, безразмерной.

    • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

EGR

EGR обычно выражается как процент общего потока порта потребления.

EGRpct=100m˙EGRm˙EGR+m˙air

Чтобы вычислить команду процента области EGR, блок использует уравнения и интерполяционную таблицу.

Уравнения

m˙EGRstd,cmd=m˙EGR,cmdPstdPin,EGRTin,EGRTstdm˙EGRstd,max=fEGRstd,max(Pout,EGRPin,EGR)m˙EGR,cmd=EGRpct,cmdm˙intk,est

Интерполяционная таблица

Команда процента области EGR, EGRapcmd, интерполяционная таблица является функцией нормированного массового потока и отношения давления

EGRapcmd=fEGRap,cmd(m˙EGRstd,cmdm˙EGRstd,max,Pout,EGRPin,EGR)

где:

  • EGRapcmd является процентом области EGR, которым управляют, безразмерным.

  • m˙EGRstd,cmdm˙EGRstd,max нормированный массовый поток, безразмерный.

  • Pout,EGRPin,EGR отношение давления, безразмерное.

Уравнения и таблица используют эти переменные.

EGRap, EGRapcmd

Процент области клапана EGR и команда процента области клапана EGR, соответственно

EGRpct,cmd

Команда процента EGR

m˙EGRstd,cmd

Стандартный массовый поток, которым управляют,

m˙EGRstd,max

Максимальный стандартный массовый поток

m˙EGR,cmd

Массовый поток, которым управляют,

m˙intk,est

Предполагаемый поток массы порта потребления

Tstd, Pstd

Стандартная температура и давление

Tin,EGR

Температура в клапане EGR вставляется

Pout,EGR, Pin,EGR

Давление во входном отверстии клапана EGR и выход, соответственно

Топливо

Состав топливно-воздушной смеси (AFR) влияет на эффективность преобразования трех дорожных катализатора (TWC), производство крутящего момента и температуру сгорания. Контроллер механизма управляет AFR путем управления длительностью импульса инжектора от желаемого относительного AFR. Относительный AFR, λcmd, отношение между AFR, которым управляют, и стехиометрическим AFR топлива.

λcmd=AFRcmdAFRstoich

AFRcmd=m˙air,estm˙fuel,cmd

Lambda, которым управляют, λcmd, интерполяционная таблица является функцией предполагаемой загрузки механизма и измеренной скорости вращения двигателя

λcmd=fλcmd(Lest,N)

где:

  • λcmd управляется относительный AFR, безразмерный.

  • Lest =L является оцененной загрузкой механизма, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Блок вычисляет предполагаемую топливную скорость потока жидкости массы с помощью lambda, которым управляют, λcmd, стехиометрический AFR и оцененная скорость потока жидкости массы воздуха.

m˙fuel,cmd=m˙air,estAFRcmd=m˙air,estλcmdAFRstoich

Блок принимает, что напряжение батареи и топливное давление при номинальных настройках, где исправление длительности импульса не необходимо. Топливная длительность импульса инжектора, которой управляют, пропорциональна топливной массе на инжекцию. Топливная масса на инжекцию вычисляется от топливной скорости потока жидкости массы, которой управляют, скорости вращения двигателя и количества цилиндров.

Pwinj={m˙fuel,cmdCps(60smin)(1000mgg)(1000gkg)NSinjNcylкогда  Trqcmd>00когда  Trqcmd0

Блок SI Controller составляет дополнительное топливо, поставленное двигателю с искровым зажиганием во время запуска. Если скорость вращения двигателя больше, чем скорость проворота механизма запуска, блок SI Controller обогащает оптимальный относительный состав топливно-воздушной смеси (lambda) экспоненциально затухающим lambda дельты. Чтобы инициализировать lambda дельты, блок использует температуру хладагента механизма при запуске. Lambda дельты экспоненциально затухает, чтобы обнулить на основе временной константы, которая является функцией температуры хладагента механизма.

Уравнения используют эти переменные.

λcmd

Команда lambda, относительный AFR

Lest

Предполагаемая загрузка механизма, на основе нормированной цилиндрической массы воздуха

N

Скорость вращения двигателя

Trqcmd

Крутящий момент механизма, которым управляют,

AFRstoich

Стехиометрический топливный AFR

AFRcmd

AFR, которым управляют,

m˙air,est

Предполагаемый поток массы воздуха механизма

m˙fuel,cmd

Топливный поток массы, которым управляют,

Ncyl

Количество цилиндров механизма

Sinj

Топливный наклон инжектора

Pwinj

Топливная длительность импульса инжектора

fλcmd

Относительная интерполяционная таблица AFR

Spark

Усовершенствование Spark является угловым перед верхней мертвой точкой (BTDC) заводной рукоятки штриха степени, когда искра поставляется. Усовершенствование искры оказывает влияние на эффективность механизма, крутящий момент, выхлопную температуру, удар и эмиссию.

Интерполяционная таблица усовершенствования искры является функцией предполагаемой загрузки и скорости вращения двигателя.

SA=fSA(Lest,N)

где:

  • SA является усовершенствованием искры в степенях усовершенствования заводной рукоятки.

  • Lest =L является оцененной загрузкой механизма, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Уравнения используют эти переменные.

Lest

Предполагаемая загрузка механизма, на основе нормированной цилиндрической массы воздуха

N

Скорость вращения двигателя

fSA

Интерполяционная таблица для усовершенствования искры

N

Усовершенствование Spark

Скорость холостого хода

Когда крутящий момент, которым управляют, ниже порогового значения, контроллер скорости холостого хода регулирует скорость вращения двигателя.

ЕслиКонтроллер скорости холостого хода
Trqcmd,input <Trqidlecmd,enableEnabled
Trqidlecmd,enableTrqcmd,inputНе включенный

Диспетчер скорости холостого хода использует дискретный контроллер PI, чтобы отрегулировать целевую скорость холостого хода путем управления крутящим моментом.

Диспетчер PI использует эту передаточную функцию:

Cidle(z)=Kp,idle+Ki,idletsz1

Скорость холостого хода управляла, чтобы крутящий момент был меньше, чем максимальный крутящий момент, которым управляют:

0 ≤ TrqidlecomdTrqidlecmd,max

Управление скоростью холостого хода активно при этих условиях. Если входной крутящий момент, которым управляют, опускается ниже порога для включения контроллера скорости холостого хода (Trqcmd,input <Trqidlecmd,enable), крутящим моментом механизма, которым управляют, дают:

Trqcmd = макс. (Trqcmd,input, Trqidlecmd).

Уравнения используют эти переменные.

Trqcmd

Крутящий момент механизма, которым управляют,

Trqcmd,input

Введите крутящий момент механизма, которым управляют,

Trqidlecmd,enable

Порог для включения контроллера скорости холостого хода

Trqidlecmd

Диспетчер скорости холостого хода управлял крутящим моментом

Trqidlecmd,max

Максимальный крутящий момент, которым управляют,

Nidle

Основная скорость холостого хода

Kp,idle

Контроллер скорости холостого хода пропорциональное усиление

Ki,idle

Контроллер скорости холостого хода интегральное усиление

Средство оценки

Подсистема средства оценки определяет предполагаемый поток массы воздуха, крутящий момент, поток массы EGR и выхлопную температуру на основе обратной связи датчика и калибровочных параметров.

m˙air,est

Предполагаемый поток массы воздуха механизма

Trqest

Предполагаемый крутящий момент механизма

Texh,est

Предполагаемая температура выхлопа механизма

m˙EGR,est

Предполагаемое низкое давление поток массы EGR

Поток массы воздуха

Чтобы вычислить поток массы воздуха механизма, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей потока массы воздуха.

Модель потока массы воздухаОписание
Модель потока массы воздуха плотности скорости двигателя с искровым зажиганием

Использует уравнение плотности скорости, чтобы вычислить поток массы воздуха механизма, связывая поток массы воздуха механизма с давлением впускного коллектора и скоростью вращения двигателя. Рассмотрите использование этой модели потока массы воздуха в механизмах с фиксированными проектами valvetrain.

Двигатель с искровым зажиганием двойная независимая модель потока массы воздуха фазовращателя бегунка

Вычислить поток массы воздуха механизма, двойное независимое использование модели фазовращателя бегунка:

  • Эмпирические калибровочные параметры разрабатываются из измерений отображения механизма

  • Настольные калибровочные параметры выведены от данных автоматизированного проектирования (CAD) механизма

В отличие от типичных встроенных вычислений потока массы воздуха на основе прямого измерения потока массы воздуха с потоком массы воздуха (MAF) датчик, эта модель потока массы воздуха предложения:

  • Устранение датчиков MAF в двойных valvetrain приложениях с фазой бегунка

  • Разумная точность с изменениями в высоте

  • Полуфизический подход моделирования

  • Ограниченное поведение

  • Подходящее время выполнения для реализации электронного блока управления (ECU)

  • Систематическая разработка относительно небольшого количества калибровочных параметров

Чтобы определить предполагаемый поток массы воздуха, блок использует часть массы воздуха потребления. Массовая часть EGR в порте потребления изолирует массовую часть около выхода клапана EGR. Чтобы смоделировать задержку, блок использует систему первого порядка с временной константой.

yintk,EGR,est=m˙EGR,estm˙intk,esttszτEGRz+tsτEGR

Остаток от газа является воздухом.

yintk,air,est=1yintk,EGR,est

Уравнения используют эти переменные.

yintk,EGR,est

Предполагаемый впускной коллектор часть массы EGR

yintk,air,est

Предполагаемая часть массы воздуха впускного коллектора

m˙EGR,est

Предполагаемое низкое давление поток массы EGR

m˙intk,est

Предполагаемый поток массы порта потребления

τEGR

Временная константа EGR

Крутящий момент

Чтобы вычислить крутящий момент тормоза, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей крутящего момента.

Тормозите модель крутящего моментаОписание
Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием

Для структурированного вычисления крутящего момента тормоза двигатель с искровым зажиганием использует таблицы для внутреннего крутящего момента, крутящего момента трения, оптимальной искры, эффективности искры и эффективности lambda.

Двигатель с искровым зажиганием простая модель крутящего момента

Для простого вычисления крутящего момента тормоза блок двигателя с искровым зажиганием использует карту интерполяционной таблицы крутящего момента, которая является функцией скорости вращения двигателя и загрузки.

EGR

Контроллер оценивает поток массы низкого давления, входное давление клапана EGR и давление выхода клапана EGR с помощью алгоритма, разработанного Ф. Лю и Дж. Пфайффером. Средство оценки требует измеренного дифференциального давления клапана EGR, процента области клапана EGR, температуры воздуха потребления и входной температуры клапана EGR.

Оценить команды клапана EGR, использование блока:

  • Уравнения

    m˙air,std=m˙air,estPstdPambIATTstdPin,EGR=Pout,EGR+ΔPEGRm˙EGR,est=m˙EGR,stdPin,EGRPstdTstdTin,EGR

  • Таблицы

    • Интерполяционная таблица потока массы стандарта клапана EGR является функцией процента области клапана EGR и отношения давления

      m˙EGR,std=fEGR,std(EGRap,Pout,EGRPin,EGR)

      где:

      • m˙EGR,std поток массы стандарта клапана EGR, безразмерный.

      • EGRap является процентом области потока клапана EGR в проценте.

      • Pout,EGRPin,EGR отношение давления, безразмерное.

    • Отношение давления является функцией стандартного массового потока

      Pout,EGRPamb=fintksys,pr(m˙air,std)

      где:

      • m˙air,std стандартный массовый поток, в g/s.

      • Pout,EGRPamb отношение давления, безразмерное.

Уравнения используют эти переменные.

EGRap

Команда процента области клапана EGR

IAT

Впустите температуру воздуха

m˙air,std, m˙EGR,std

Стандартный воздух и поток массы клапана EGR, соответственно

m˙air,est,m˙EGR,est

Предполагаемый воздух и поток массы клапана EGR, соответственно

Tstd, Pstd

Стандартная температура и давление

Tamb, Pamb

Температура окружающей среды и давление

ΔPEGR

Перепад давлений во входном отверстии клапана EGR и выходе

Tin,EGR, Tout,EGR

Температура во входном отверстии клапана EGR и выходе, соответственно

Pin,EGR, Pout,EGR

Давление во входном отверстии клапана EGR и выход, соответственно

Выхлопная температура

Выхлопная температурная интерполяционная таблица, fTexh, функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя

Texh=fTexh(L,N)

где:

  • Texh является температурой выхлопа механизма в K.

  • L является нормированной цилиндрической массой воздуха или загрузкой механизма, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Крутящий момент механизма, которым управляют, Trqcmd,input, в N · m.

Измеренная скорость вращения двигателя, N, в об/мин.

Измеренное окружающее давление, PAmb, в Pa.

Измеренный впускной коллектор абсолютное давлениеMAP, в Pa.

Измеренная абсолютная температура впускного коллектора, MAT, в K.

Впустите угол фазовращателя бегунка, φICP, в degCrkAdv или степенях проворачивают усовершенствование.

Выхлопной угол фазовращателя бегунка, φECP, в degCrkRet или степенях проворачивают умственно отсталого.

Впустите температуру воздуха, IAT, в K.

Температура охлаждения Engine, Tcoolant, в K.

Клапан EGR вставил температуру, Tin,EGR, в K.

Процент области клапана EGR, EGRap, в %.

Давление дельты клапана EGR, ΔPEGR, в Pa.

Вывод

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

СигналОписаниеПеременнаяМодули

TrqCmd

Крутящий момент Engine

Trqcmd

LdCmd

Загрузка, которой управляют,

Lcmd

Нет данных

ThrPosCmd

Отрегулируйте команду процента области

TAPcmd

%

WgAreaPctCmd

Команда процента области Wastegate

WAPcmd

%

InjPw

Топливная длительность импульса инжектора

Pwinj

мс

SpkAdv

Усовершенствование Spark

SA

degBTDC

IntkCamPhaseCmd

Впустите угловую команду фазовращателя бегунка

φICPCMD

degCrkAdv

ExhCamPhaseCmd

Выхлопная угловая команда фазовращателя бегунка

φECPCMD

degCrkRet

EgrVlvAreaPctCmd

Выхлопная угловая команда фазовращателя бегунка

EGRapcmd

%

FuelMassFlwCmd

Команда процента области клапана EGR

m˙fuel,cmd

kg/s

AfrCmd

Состав топливно-воздушной смеси, которым управляют,

AFRcmdНет данных

EstEngTrq

Предполагаемый крутящий момент механизма

Trqest

EstNrmlzdAirCharg

Оцененная нормированная цилиндрическая масса воздуха

Нет данных

Нет данных

EstIntkPortFlw

Предполагаемая скорость потока жидкости массы воздуха

m˙air,est

kg/s

EstExhManGasTemp

Предполагаемая температура газа выпускного коллектора

Texh,est

K

Отрегулируйте команду процента области, TAPcmd.

Команда процента области Wastegate, WAPcmd.

Топливная длительность импульса инжектора, Pwinj, в мс.

Усовершенствование Spark, SA, в градусах проверните угол перед верхней мертвой точкой (degBTDC).

Впустите угловую команду фазовращателя бегунка, φICPCMD.

Выхлопная угловая команда фазовращателя бегунка, φECPCMD.

Команда процента области клапана EGR, EGRapcmd, в %.

Параметры

развернуть все

Настройка

Чтобы вычислить поток массы воздуха механизма, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей потока массы воздуха.

Модель потока массы воздухаОписание
Модель потока массы воздуха плотности скорости двигателя с искровым зажиганием

Использует уравнение плотности скорости, чтобы вычислить поток массы воздуха механизма, связывая поток массы воздуха механизма с давлением впускного коллектора и скоростью вращения двигателя. Рассмотрите использование этой модели потока массы воздуха в механизмах с фиксированными проектами valvetrain.

Двигатель с искровым зажиганием двойная независимая модель потока массы воздуха фазовращателя бегунка

Вычислить поток массы воздуха механизма, двойное независимое использование модели фазовращателя бегунка:

  • Эмпирические калибровочные параметры разрабатываются из измерений отображения механизма

  • Настольные калибровочные параметры выведены от данных автоматизированного проектирования (CAD) механизма

В отличие от типичных встроенных вычислений потока массы воздуха на основе прямого измерения потока массы воздуха с потоком массы воздуха (MAF) датчик, эта модель потока массы воздуха предложения:

  • Устранение датчиков MAF в двойных valvetrain приложениях с фазой бегунка

  • Разумная точность с изменениями в высоте

  • Полуфизический подход моделирования

  • Ограниченное поведение

  • Подходящее время выполнения для реализации электронного блока управления (ECU)

  • Систематическая разработка относительно небольшого количества калибровочных параметров

Зависимости

Таблица суммирует зависимости от параметра.

Модель оценки потока массы воздухаВключает Параметры на Estimation> Вкладка Air

Dual Variable Cam Phasing

Cylinder volume at intake valve close table, f_vivc

Cylinder volume intake cam phase breakpoints, f_vivc_icp_bpt

Cylinder trapped mass correction factor, f_tm_corr

Normalized density breakpoints, f_tm_corr_nd_bpt

Engine speed breakpoints, f_tm_corr_n_bpt

Air mass flow, f_mdot_air

Exhaust cam phase breakpoints, f_mdot_air_ecp_bpt

Trapped mass flow breakpoints, f_mdot_trpd_bpt

Air mass flow correction factor, f_mdot_air_corr

Engine load breakpoints for air mass flow correction, f_mdot_air_corr_ld_bpt

Engine speed breakpoints for air mass flow correction, f_mdot_air_n_bpt

Simple Speed-Density

Speed-density volumetric efficiency, f_nv

Speed-density intake manifold pressure breakpoints, f_nv_prs_bpt

Speed-density engine speed breakpoints, f_nv_n_bpt

Чтобы вычислить крутящий момент тормоза, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей крутящего момента.

Тормозите модель крутящего моментаОписание
Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием

Для структурированного вычисления крутящего момента тормоза двигатель с искровым зажиганием использует таблицы для внутреннего крутящего момента, крутящего момента трения, оптимальной искры, эффективности искры и эффективности lambda.

Двигатель с искровым зажиганием простая модель крутящего момента

Для простого вычисления крутящего момента тормоза блок двигателя с искровым зажиганием использует карту интерполяционной таблицы крутящего момента, которая является функцией скорости вращения двигателя и загрузки.

Зависимости

Таблица суммирует зависимости от параметра.

Закрутите модель оценкиВключает Параметры на Estimation> Вкладка Torque

Torque Structure

Inner torque table, f_tq_inr

Friction torque table, f_tq_fric

Engine temperature modifier on friction torque, f_fric_temp_mod

Engine temperature modifier breakpoints, f_fric_temp_bpt

Pumping torque table, f_tq_pump

Optimal spark table, f_sa_opt

Inner torque load breakpoints, f_tq_inr_l_bpt

Inner torque speed breakpoints, f_tq_inr_n_bpt

Spark efficiency table, f_m_sa

Spark retard from optimal, f_del_sa_bpt

Lambda efficiency, f_m_lam

Lambda breakpoints, f_m_lam_bpt

Simple Torque Lookup

Torque table, f_tq_nl

Torque table load breakpoints, f_tq_nl_l_bpt

Torque table speed breakpoints, f_tq_nl_n_bpt

Средства управления

Воздух

Механизм, которым управляют, загружает интерполяционную таблицу, fLcmd, функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя

Lcmd=fLcmd(Tcmd,N)

где:

  • Lcmd =L является загрузкой механизма, которой управляют, безразмерной.

  • Tcmd управляют крутящий момент в N · m.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Закрутите точки останова команды в N · m.

Точки останова скорости, в об/мин.

Интерполяционная таблица команды процента области дросселя, fTAPcmd, функция загрузки, которой управляют, и скорости вращения двигателя

TAPcmd=fTAPcmd(Lcmd,N)

где:

  • TAPcmd является командой процента области дросселя в проценте.

  • Lcmd =L является загрузкой механизма, которой управляют, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Отрегулируйте точки останова загрузки процента области, безразмерные.

Отрегулируйте точки останова скорости процента области в об/мин.

Интерполяционная таблица команды процента положения дросселя, fTPPcmd, функция команды процента области дросселя

TPPcmd=fTPPcmd(TAPcmd)

где:

  • TPPcmd является командой процента положения дросселя в проценте.

  • TAPcmd является командой процента области дросселя в проценте.

Отрегулируйте процент области, чтобы расположить точки останова области процента, безразмерные.

wastegate интерполяционная таблица команды процента области, fWAPcmd, функция загрузки механизма, которой управляют, и скорости вращения двигателя

WAPcmd=fWAPcmd(Lcmd,N)

где:

  • WAPcmd является wastegate командой процента области в проценте.

  • Lcmd =L является загрузкой механизма, которой управляют, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Загрузите точки останова, безразмерные.

Точки останова скорости, в об/мин.

Угловая интерполяционная таблица команды фазовращателя бегунка потребления, fICPCMD, функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя

φICPCMD=fICPCMD(Lest,N)

где:

  • φICPCMD управляется угол фазовращателя бегунка потребления, в градусах проверните усовершенствование.

  • Lest =L является оцененной загрузкой механизма, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Выхлопная угловая интерполяционная таблица команды фазовращателя бегунка, fECPCMD, функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя

φECPCMD=fECPCMD(Lest,N)

где:

  • φECPCMD управляется выхлопной угол фазовращателя бегунка, в градусах проверните умственно отсталого.

  • Lest =L является оцененной загрузкой механизма, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Загрузите точки останова, безразмерные.

Точки останова скорости, в об/мин.

Команда процента EGR, EGRpct,cmd, интерполяционная таблица является функцией предполагаемой загрузки механизма и скорости вращения двигателя

EGRpct,cmd=fEGRpct,cmd(Lest,N)

где:

  • EGRpct,cmd управляют процент EGR, безразмерный.

  • Lest =L является оцененной загрузкой механизма, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Точки останова загрузки Engine, L, безразмерный.

Точки останова скорости вращения двигателя, N, в об/мин.

Команда процента области EGR, EGRapcmd, интерполяционная таблица является функцией нормированного массового потока и отношения давления

EGRapcmd=fEGRap,cmd(m˙EGRstd,cmdm˙EGRstd,max,Pout,EGRPin,EGR)

где:

  • EGRapcmd является процентом области EGR, которым управляют, безразмерным.

  • m˙EGRstd,cmdm˙EGRstd,max нормированный массовый поток, безразмерный.

  • Pout,EGRPin,EGR отношение давления, безразмерное.

Максимальная стандартная масса клапана EGR течет точки останова, m˙EGRstd,max, в N · m.

Нормированные массовые точки останова потока, m˙EGRstd,cmdm˙EGRstd,max, безразмерный.

Точки останова отношения давления, Pout,EGRPin,EGR, безразмерный.

Топливо

Топливный наклон инжектора, Sinj, в mg/ms.

Стехиометрический состав топливно-воздушной смеси, AFRstoich.

Lambda, которым управляют, λcmd, интерполяционная таблица является функцией предполагаемой загрузки механизма и измеренной скорости вращения двигателя

λcmd=fλcmd(Lest,N)

где:

  • λcmd управляется относительный AFR, безразмерный.

  • Lest =L является оцененной загрузкой механизма, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Загрузите точки останова, безразмерные.

Точки останова скорости, в об/мин.

Engine, проворачивающий порог скорости, CrankSpeed, чтобы обогатить оптимальный относительный состав топливно-воздушной смеси (lambda) экспоненциально затухающим lambda дельты, в об/мин.

Блок SI Controller использует этот параметр, чтобы составлять дополнительное топливо, поставленное двигателю с искровым зажиганием во время запуска. Если скорость вращения двигателя больше, чем параметр Engine cranking speed, блок SI Controller обогащает оптимальный относительный состав топливно-воздушной смеси (lambda) экспоненциально затухающим lambda дельты. Чтобы инициализировать lambda дельты, блок использует параметр Engine startup lambda enrichment delta vs coolant temperature, чтобы составить таблицу обогащения lambda, которая является функцией температуры хладагента механизма. Lambda дельты экспоненциально затухает, чтобы обнулить на основе временной константы, заданной с параметром Engine startup lambda enrichment delta time constant vs coolant temperature.

Дельта обогащения lambda запуска Engine как функция температуры хладагента, безразмерной.

Блок SI Controller использует этот параметр, чтобы составлять дополнительное топливо, поставленное двигателю с искровым зажиганием во время запуска. Если скорость вращения двигателя больше, чем параметр Engine cranking speed, блок SI Controller обогащает оптимальный относительный состав топливно-воздушной смеси (lambda) экспоненциально затухающим lambda дельты. Чтобы инициализировать lambda дельты, блок использует параметр Engine startup lambda enrichment delta vs coolant temperature, чтобы составить таблицу обогащения lambda, которая является функцией температуры хладагента механизма. Lambda дельты экспоненциально затухает, чтобы обнулить на основе временной константы, заданной с параметром Engine startup lambda enrichment delta time constant vs coolant temperature.

Временная константа дельты обогащения lambda запуска Engine по сравнению с температурой хладагента, в s.

Блок SI Controller использует этот параметр, чтобы составлять дополнительное топливо, поставленное двигателю с искровым зажиганием во время запуска. Если скорость вращения двигателя больше, чем параметр Engine cranking speed, блок SI Controller обогащает оптимальный относительный состав топливно-воздушной смеси (lambda) экспоненциально затухающим lambda дельты. Чтобы инициализировать lambda дельты, блок использует параметр Engine startup lambda enrichment delta vs coolant temperature, чтобы составить таблицу обогащения lambda, которая является функцией температуры хладагента механизма. Lambda дельты экспоненциально затухает, чтобы обнулить на основе временной константы, заданной с параметром Engine startup lambda enrichment delta time constant vs coolant temperature.

Точки останова температуры хладагента запуска Engine, в C.

Блок SI Controller использует этот параметр, чтобы составлять дополнительное топливо, поставленное двигателю с искровым зажиганием во время запуска. Если скорость вращения двигателя больше, чем параметр Engine cranking speed, блок SI Controller обогащает оптимальный относительный состав топливно-воздушной смеси (lambda) экспоненциально затухающим lambda дельты. Чтобы инициализировать lambda дельты, блок использует параметр Engine startup lambda enrichment delta vs coolant temperature, чтобы составить таблицу обогащения lambda, которая является функцией температуры хладагента механизма. Lambda дельты экспоненциально затухает, чтобы обнулить на основе временной константы, заданной с параметром Engine startup lambda enrichment delta time constant vs coolant temperature.

Spark

Интерполяционная таблица усовершенствования искры является функцией предполагаемой загрузки и скорости вращения двигателя.

SA=fSA(Lest,N)

где:

  • SA является усовершенствованием искры в степенях усовершенствования заводной рукоятки.

  • Lest =L является оцененной загрузкой механизма, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Загрузите точки останова, безразмерные.

Точки останова скорости, в об/мин.

Скорость холостого хода

Целевая скорость холостого хода, Nidle, в об/мин.

Закрутите, чтобы включить контроллеру скорости холостого хода, Trqidlecmd,enable, в N · m.

Максимальный неактивный диспетчер управлял крутящим моментом, Trqidlecmd,max, в N · m.

Пропорциональное усиление для управления скоростью холостого хода, Kp,idle, в N · m/rpm.

Интегральное усиление для управления скоростью холостого хода, Ki,idle, в N · m / (об/мин · s.

Оценка

Воздух

Количество цилиндров механизма, Ncyl.

Обороты коленчатого вала на штрих степени, Cps, в версии/штрихе.

Перемещенный объем, Vd, в m^3.

Идеальная газовая константа, Rair, в J / (kg · K.

Стандартное давление воздуха, Pstd, в Pa.

Стандартная температура воздуха, Tstd, в K.

Механизм объемная интерполяционная таблица эффективности, fηv, функция впускного коллектора абсолютное давление и скорость вращения двигателя

ηv=fηv(MAP,N)

где:

  • ηv механизм объемная эффективность, безразмерная.

  • MAP является впускным коллектором абсолютное давление в KPa.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Simple Speed-Density.

Давление впускного коллектора устанавливает точки останова для плотности скорости объемную интерполяционную таблицу эффективности в KPa.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Simple Speed-Density.

Скорость вращения двигателя устанавливает точки останова для плотности скорости объемную интерполяционную таблицу эффективности в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Simple Speed-Density.

Цилиндрический объем в клапане потребления закрывает таблицу (IVC), fVivc функция угла фазовращателя бегунка потребления

VIVC=fVivc(φICP)

где:

  • VIVC цилиндрический объем в IVC, в L.

  • φICP угол фазовращателя бегунка потребления, в степенях усовершенствования заводной рукоятки.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

Точки останова скорости вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

Цилиндрический объем в клапане потребления закрывает табличные точки останова.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

Захваченная массовая таблица поправочного коэффициента, fTMcorr, функция нормированной плотности и скорости вращения двигателя

TMcorr=fTMcorr(ρnorm, N)

где:

  • TMcorr, захватывается массовый множитель исправления, безразмерный.

  • ρnorm нормированная плотность, безразмерная.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

Нормированные точки останова плотности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

Поток массы потребления фазовращателя образцовая интерполяционная таблица является функцией выхлопных углов фазовращателя бегунка и захваченного потока массы воздуха

m˙intkideal=fintkideal(φECP,TMflow)

где:

  • m˙intkideal поток массы порта потребления механизма под произвольными углами фазовращателя бегунка, в g/s.

  • φECP выхлопной угол фазовращателя бегунка, в градусах проверните умственно отсталого.

  • TMflow скорость потока жидкости, эквивалентная исправленной захваченной массе при текущей скорости вращения двигателя, в g/s.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

Выхлопной фазовращатель бегунка устанавливает точки останова для интерполяционной таблицы потока массы воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

Захваченный массовый поток устанавливает точки останова для интерполяционной таблицы потока массы воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

Интерполяционная таблица исправления потока массы воздуха потребления, faircorr, функция идеальной загрузки и скорости вращения двигателя

m˙air=m˙intkidealfaircorr(Lideal,N)

где:

  • Lideal загрузка механизма (нормированная цилиндрическая масса воздуха) под произвольными углами фазовращателя бегунка, неисправленными для итоговых установившихся углов фазовращателя бегунка, безразмерных.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

  • m˙air исправление финала потока массы воздуха потребления механизма под установившимися углами фазовращателя бегунка, в g/s.

  • m˙intkideal поток массы порта потребления механизма под произвольными углами фазовращателя бегунка, в g/s.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

Загрузка Engine устанавливает точки останова для потока массы воздуха итоговое исправление.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

Скорость вращения двигателя устанавливает точки останова для потока массы воздуха итоговое исправление.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model, выбирают Dual Variable Cam Phasing.

EGR текут временная константа, τEGR, в s.

Отношение давления является функцией стандартного массового потока

Pout,EGRPamb=fintksys,pr(m˙air,std)

где:

  • m˙air,std стандартный массовый поток, в g/s.

  • Pout,EGRPamb отношение давления, безразмерное.

Стандартный массовый поток, m˙air,std, в g/s.

Интерполяционная таблица потока массы стандарта клапана EGR является функцией процента области клапана EGR и отношения давления

m˙EGR,std=fEGR,std(EGRap,Pout,EGRPin,EGR)

где:

  • m˙EGR,std поток массы стандарта клапана EGR, безразмерный.

  • EGRap является процентом области потока клапана EGR в проценте.

  • Pout,EGRPin,EGR отношение давления, безразмерное.

Отношение давления потока стандарта клапана EGR,Pout,EGRPin,EGR, безразмерный.

Процент области потока клапана EGR, EGRap, в проценте.

Крутящий момент

Для простой модели интерполяционной таблицы крутящего момента двигатель с искровым зажиганием использует карту интерполяционной таблицы, которая является функцией скорости вращения двигателя и загрузки, Tbrake=fTnL(L,N), где:

  • Tbrake крутящий момент тормоза механизма после составления усовершенствования искры, AFR и эффектов трения, в N · m.

  • L является загрузкой механизма, как нормированная цилиндрическая масса воздуха, безразмерная.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Простая модель поиска крутящего момента принимает, что калибровка имеет отрицательные значения крутящего момента, чтобы указать на загрузку механизма неувольнения (L) по сравнению со скоростью (N) условие. Калиброванная таблица (L-by-N) содержит данные неувольнения в первой строке таблицы (1 на n). Когда топливо, поставленное механизму, является нулем, модель использует данные в первой строке таблицы (1 на n) в или выше 100 AFR. 100 результатов AFR питают сокращение или очень скудную операцию, где сгорание не может произойти.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Simple Torque Lookup.

Точки останова загрузки Engine, L, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Simple Torque Lookup.

Точки останова скорости вращения двигателя, N, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Simple Torque Lookup.

Внутренняя интерполяционная таблица крутящего момента, fTqinr, функция скорости вращения двигателя и загрузки механизма, Tqinr=fTqinr(L,N), где:

  • Tqinr внутренний крутящий момент на основе общего количества обозначенное среднее эффективное давление, в N · m.

  • L является загрузкой механизма под произвольными углами фазовращателя бегунка, исправленными для итоговых установившихся углов фазовращателя бегунка, безразмерных.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Интерполяционная таблица крутящего момента трения, fTfric, функция скорости вращения двигателя и загрузки механизма, Tfric=fTfric(L,N), где:

  • Tfric смещение крутящего момента трения к внутреннему крутящему моменту, в N · m.

  • L является загрузкой механизма под произвольными углами фазовращателя бегунка, исправленными для итоговых установившихся углов фазовращателя бегунка, безразмерных.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Модификатор температуры Engine на крутящем моменте трения, ƒfric,temp, безразмерном.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Точки останова модификатора температуры Engine, в K.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Насосная интерполяционная таблица крутящего момента, ƒTpump, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, Tpump=ƒTpump(L,N), где:

  • Tpump качает крутящий момент в N · m.

  • L является загрузкой механизма, как нормированная цилиндрическая масса воздуха, безразмерная.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Оптимальная интерполяционная таблица искры, fSAopt, функция скорости вращения двигателя и загрузки механизма, SAopt=fSAopt(L,N), где:

  • SAopt является оптимальной синхронизацией усовершенствования искры для максимального внутреннего крутящего момента в стехиометрическом составе топливно-воздушной смеси (AFR) в градусе.

  • L является загрузкой механизма под произвольными углами фазовращателя бегунка, исправленными для итоговых установившихся углов фазовращателя бегунка, безразмерных.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Внутренние точки останова загрузки крутящего момента, безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Внутренние точки останова скорости крутящего момента, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Интерполяционная таблица эффективности искры, fMsa, функция умственно отсталого искры от оптимального

Msa=fMsa(ΔSA)ΔSA=SAoptSA

где:

  • Msa множитель эффективности умственно отсталого искры, безразмерный.

  • ΔSAумственно отсталый искры, синхронизирующий расстояние от оптимального усовершенствования искры, в градусе.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Умственно отсталый Spark от оптимальных внутренних точек останова синхронизации крутящего момента, в градусе.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Интерполяционная таблица эффективности lambda, fMλ, функция lambda, Mλ=fMλ(λ), где:

  • Mλ множитель lambda на внутреннем крутящем моменте, чтобы составлять эффект состава топливно-воздушной смеси (AFR), безразмерный.

  • λ lambda, AFR, нормированный к стехиометрическому топливному AFR, безразмерному.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Эффект lambda на внутренние точки останова lambda крутящего момента, безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model, выбирают Torque Structure.

Выхлоп

Выхлопная температурная интерполяционная таблица, fTexh, функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя

Texh=fTexh(L,N)

где:

  • Texh является температурой выхлопа механизма в K.

  • L является нормированной цилиндрической массой воздуха или загрузкой механизма, безразмерной.

  • N является скоростью вращения двигателя в об/мин.

Точки останова загрузки Engine используются для выхлопной температурной интерполяционной таблицы.

Точки останова скорости вращения двигателя используются для выхлопной температурной интерполяционной таблицы в об/мин.

Ссылки

[1] Герхардт, J., Hönninger, H. и Bischof, H., новый подход к функциональному и структуре программного обеспечения для систем управления Engine — BOSCH ME7. Технический документ 980801, 1998 SAE.

[2] Хейвуд, основные принципы двигателя внутреннего сгорания Джона Б. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1988.

[3] Леон, Т. Кристенсон, E., Глиняная кружка, R., Сравнение Переменных Стратегий Синхронизации Распредвала при Загрузке Части. Технический документ 960584, 1996, doi:10.4271/960584 SAE.

[4] Лю, F. и Пфайффер, J., Алгоритмы Оценки для Низкого Давления Охлажденный EGR в Механизмах Воспламенения Spark. SAE INT. J. Механизмы 8 (4):2015, doi:10.4271/2015-01-1620.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Введенный в R2017a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте