Калибровочные карты являются ключевой ролью завода по производству двигателей и моделей контроллеров, доступных в Powertrain Blockset™. Модели Engine используют карты, чтобы представлять поведение механизма и сохранить параметры оптимального управления. Используя калибровочные карты в системе управления приводит к гибким, эффективным алгоритмам управления и средствам оценки, которые подходят для реализации электронного блока управления (ECU).
Разработать калибровочные карты для завода по производству двигателей и моделей контроллеров в примерах готовых узлов, MathWorks® разработанные и используемые процессы, чтобы измерить данные о производительности из 1.5–L моделей механизма воспламенения искры (SI) и воспламенения сжатия (CI), предоставленных Gamma Technologies LLC.
Чтобы представлять поведение заводов по производству двигателей и контроллеров, характерных для вашего приложения, можно разработать собственные калибровочные карты механизма. Данные, требуемые для калибровки обычно, прибывают из тестов динамометра механизма или аппаратных моделей проекта механизма.
Калибровочные карты модели завода по производству двигателей в SI Powertrain Blockset и примеры готовых узлов CI влияют на ответ механизма, чтобы управлять входными параметрами (например, синхронизация искры, положение дросселя и фазировка бегунка).
Чтобы разработать калибровочные карты в моделях завода по производству двигателей Powertrain Blockset, MathWorks использовал модели GT-POWER от библиотеки моделирования GT-SUITE в виртуальном динамометре Simulink®-based. MathWorks использовал Model-Based Calibration Toolbox™, чтобы создать планы тестирования проекта эксперимента (DoE). Основанный на Simulink виртуальный динамометр выполнил план тестирования DoE на GT-POWER 1.5–L SI и механизмы ссылки CI. MathWorks использовал Model-Based Calibration Toolbox, чтобы разработать калибровочные карты модели завода по производству двигателей из GT-POWER.
Калибровочные карты моделей контроллеров механизма в примерах готовых узлов представляют оптимальные команды регулирования без обратной связи для данных рабочих точек механизма.
Чтобы разработать калибровочные карты для контроллера двигателя с искровым зажиганием, MathWorks использовал модели механизма ссылки GT-POWER в процессе виртуальной калибровочной оптимизации механизма (VECO). Процесс оптимизировал команды регулирования без обратной связи для 1.5–L двигателя с искровым зажиганием согласно механизму операционные ограничения для удара, скорости турбокомпрессора и выхлопной температуры.
Чтобы разработать калибровочные карты для контроллера механизма CI, MathWorks использовал тестовые данные DOE от GT-POWER 1.5–L эталонная модель CI, управляемая при минимальном специфичном для тормоза расходе топлива (BSFC).
В моделях механизма блоки Powertrain Blockset реализуют эти калибровочные карты.
Карта | Используемый для | \in | Описание |
---|---|---|---|
Объемная эффективность | Модель потока массы воздуха плотности скорости вращения двигателя CI | Объемная интерполяционная таблица эффективности является функцией впускного коллектора абсолютное давление при закрытии клапана потребления (IVC) и скорости вращения двигателя где:
| |
Оптимальная основная синхронизация запуска инжекции (SOI) |
Оптимальная основная интерполяционная таблица синхронизации запуска инжекции (SOI), ƒSOIc, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, SOIc = ƒSOIc(F,N), где:
| ||
Оптимальное давление газа впускного коллектора |
Оптимальная интерполяционная таблица давления газа впускного коллектора, ƒMAP, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, MAP = ƒMAP(F,N), где:
| ||
Оптимальное давление газа выпускного коллектора |
Оптимальная интерполяционная таблица давления газа выпускного коллектора, ƒEMAP, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, EMAP = ƒEMAP(F,N), где:
| ||
Оптимальная температура газа впускного коллектора |
Оптимальная интерполяционная таблица температуры газа впускного коллектора, ƒMAT, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, MAT = ƒMAT(F,N), где:
| ||
Оптимальный кислородный процент газа потребления |
Оптимальная кислородная интерполяционная таблица процента газа потребления, ƒO2, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, O2PCT = ƒO2(F,N), где:
| ||
Оптимальное топливное давление направляющей |
Оптимальная топливная интерполяционная таблица давления направляющей, ƒfuelp, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, FUELP = ƒfuelp(F,N), где:
| ||
Оптимальное общее количество обозначенное среднее эффективное давление |
Оптимальное общее количество обозначенная средняя эффективная интерполяционная таблица давления, ƒimepg, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, IMEPG = ƒimepg(F,N), где:
| ||
Оптимальное среднее значение трения эффективное давление |
Оптимальное трение означает, что эффективная интерполяционная таблица давления, ƒfmep, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, FMEP = ƒfmep(F,N), где:
| ||
Оптимальное насосное среднее значение эффективное давление |
Оптимальное нагнетание означает, что эффективная интерполяционная таблица давления, ƒpmep, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, PMEP = ƒpmep(F,N), где:
| ||
Основной SOI, синхронизирующий множитель эффективности |
Основной запуск инжекции (SOI), синхронизирующий интерполяционную таблицу множителя эффективности, ƒSOIeff, является функцией скорости вращения двигателя и основной синхронизации SOI относительно оптимальной синхронизации, SOIeff = ƒSOIeff(ΔSOI,N), где:
| ||
Множитель эффективности давления газа впускного коллектора |
Интерполяционная таблица множителя эффективности давления газа впускного коллектора, ƒMAPeff, является функцией отношения давления газа впускного коллектора относительно оптимального отношения давления и lambda, MAPeff = ƒMAPeff(MAPratio,λ), где:
| ||
Множитель эффективности температуры газа впускного коллектора |
Интерполяционная таблица множителя эффективности температуры газа впускного коллектора, ƒMATeff, является функцией скорости вращения двигателя и температуры газа впускного коллектора относительно оптимальной температуры, MATeff = ƒMATeff(ΔMAT,N), где:
| ||
Кислородный множитель эффективности газа впускного коллектора |
Кислородная интерполяционная таблица множителя эффективности газа впускного коллектора, ƒO2Peff, является функцией скорости вращения двигателя и кислородного процента газа впускного коллектора относительно оптимального, O2Peff = ƒO2Peff(ΔO2P,N), где:
| ||
Обозначенное среднее эффективное сообщение давления вводит исправление |
Обозначенное среднее эффективное сообщение давления вводит интерполяционную таблицу исправления, ƒIMEPpost, функция скорости вращения двигателя и топливного давления направляющей относительно оптимальных точек останова, ΔIMEPpost = ƒIMEPpost(ΔSOIpost,Fpost), где:
| ||
Топливный множитель эффективности давления направляющей |
Топливная интерполяционная таблица множителя эффективности давления направляющей, ƒFUELPeff, является функцией скорости вращения двигателя и топливного давления направляющей относительно оптимальных точек останова, FUELPeff = ƒFUELPeff(ΔFUELP,N), где:
| ||
Крутящий момент тормоза Engine | Для простой модели интерполяционной таблицы крутящего момента механизм CI использует интерполяционную таблицу, функция скорости вращения двигателя и введенной топливной массы, , где:
| ||
Углеводород (HC) массовая часть | Эмиссия HC | Engine Ядра CI интерполяционная таблица части массы эмиссии HC является функцией крутящего момента механизма и скорости вращения двигателя, HC Mass Fraction = ƒ (Speed, Torque), где:
| |
Угарный газ (CO) массовая часть | Эмиссия CO | Интерполяционная таблица части массы эмиссии CI Core Engine CO является функцией крутящего момента механизма и скорости вращения двигателя, CO Mass Fraction = ƒ (Speed, Torque), где:
| |
Азотный диоксид окиси и азота (NOx) массовая часть | Эмиссия NOx | Engine Ядра CI интерполяционная таблица части массы эмиссии NOx является функцией крутящего момента механизма и скорости вращения двигателя, NOx Mass Fraction = ƒ (Speed, Torque), где:
| |
Углекислый газ (CO2) массовая часть | Выбросы CO2 | Интерполяционная таблица части массы выбросов CO2 Engine Ядра CI является функцией крутящего момента механизма и скорости вращения двигателя, CO2 Mass Fraction = ƒ (Speed, Torque), где:
| |
Выхлопная температура | Температура выхлопа Engine как функция введенной топливной массы и скорости вращения двигателя | Интерполяционная таблица для выхлопной температуры является функцией введенной топливной массы и скорости вращения двигателя где:
| |
Крутящий момент тормоза Engine | Тормоз Engine закручивает как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Engine CI |
Интерполяционная таблица крутящего момента тормоза механизма является функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя, = ƒ (F, N), где:
|
Поток массы воздуха Engine | Масса воздуха Engine течет как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Engine CI |
Интерполяционная таблица потока массы воздуха является функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя, = ƒ (Fmax, N), где:
|
Топливный поток Engine | Топливо Engine течет как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Engine CI |
Топливная интерполяционная таблица потока механизма является функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя, MassFlow = ƒ (F, N), где:
|
Температура выхлопа Engine | Температура выхлопа Engine как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Engine CI |
Выхлоп механизма температурная таблица является функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя, Texh = ƒ (F, N), где:
|
Эффективность специфичного для тормоза расхода топлива (BSFC) | Эффективность BSFC как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Engine CI |
Эффективность специфичного для тормоза расхода топлива (BSFC) является функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя, BSFC = ƒ (F, N), где:
|
Выбросы углеводорода Engine (EO) | Выбросы углеводорода EO как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Engine CI |
Выбросы углеводорода механизма являются функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя, EO HC = ƒ (F, N), где:
|
Эмиссия угарного газа Engine (EO) | Эмиссия угарного газа EO как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Engine CI |
Эмиссия угарного газа механизма является функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя, EO CO = ƒ (F, N), где:
|
Engine (EO) азотный диоксид окиси и азота | EO азотная эмиссия диоксида окиси и азота как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Engine CI |
Механизм азотная эмиссия диоксида окиси и азота является функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя, EO NOx = ƒ (F, N), где:
|
Выделения углекислого газа Engine (EO) | Выделения углекислого газа EO как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Engine CI |
Выделения углекислого газа механизма являются функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя, EO CO2 = ƒ (F, N), где:
|
Процент области клапана рециркуляции выхлопного газа (EGR), которым управляют, | Процент области клапана рециркуляции выхлопного газа (EGR), которым управляют, как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Контроллер CI | Интерполяционная таблица процента области клапана рециркуляции выхлопного газа (EGR), которой управляют, является функцией крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя где:
|
Положение стойки турбокомпрессора изменяемой геометрии (VGT) | Положение стойки турбокомпрессора изменяемой геометрии (VGT) как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Контроллер CI | Интерполяционная таблица положения стойки турбокомпрессора изменяемой геометрии (VGT) является функцией крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя где:
|
Общая топливная масса, которой управляют, на инжекцию | Общая топливная масса, которой управляют, на инжекцию как функция команды крутящего момента и скорости вращения двигателя | Контроллер CI | Общая топливная масса, которой управляют, на инжекционную таблицу является функцией команды крутящего момента и скорости вращения двигателя где:
|
Основная синхронизация запуска из инжекции (SOI) | SOI, синхронизирующий как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Контроллер CI | Основная интерполяционная таблица синхронизации запуска из инжекции (SOI) является функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя где:
|
Стандартный поток массы рециркуляции выхлопного газа (EGR) | Масса EGR течет как функция стандартного отношения давления потока и области потока клапана EGR | Контроллер CI | Стандартный поток массы рециркуляции выхлопного газа (EGR) является интерполяционной таблицей, которая является функцией стандартного отношения давления потока и области потока клапана EGR где:
|
Отношение давления турбокомпрессора | Отношение давления турбокомпрессора как функция стандартной массы воздуха течет и исправленная скорость турбокомпрессора | Контроллер CI | Отношение давления турбокомпрессора, исправленное для скорости турбокомпрессора изменяемой геометрии (VGT), является интерполяционной таблицей, которая является функцией стандартного потока массы воздуха и исправленной скорости турбокомпрессора, , где:
|
Исправление отношения давления турбокомпрессора | Исправление отношения давления турбокомпрессора как функция положения стойки | Контроллер CI | Исправление отношения давления турбокомпрессора изменяемой геометрии является функцией положения стойки, Prvgtcorr = ƒ (VGTpos), где:
|
В моделях механизма блоки Powertrain Blockset реализуют эти калибровочные карты.
Карта | Используемый для | \in | Описание |
---|---|---|---|
Engine объемная эффективность | Модель потока массы воздуха плотности скорости двигателя с искровым зажиганием | Механизм объемная интерполяционная таблица эффективности, , функция впускного коллектора абсолютное давление и скорость вращения двигателя где:
| |
Цилиндрический объем в клапане потребления закрывает таблицу (IVC) | Цилиндрический объем в клапане потребления закрывает таблицу (IVC), функция угла фазовращателя бегунка потребления где:
| ||
Захваченное массовое исправление | Захваченная массовая таблица поправочного коэффициента, , функция нормированной плотности и скорости вращения двигателя где:
| ||
Поток массы воздуха под углами фазовращателя бегунка | Поток массы потребления фазовращателя образцовая интерполяционная таблица является функцией выхлопных углов фазовращателя бегунка и захваченного потока массы воздуха где:
| ||
Исправление потока массы воздуха | Интерполяционная таблица исправления потока массы воздуха потребления, , функция идеальной загрузки и скорости вращения двигателя где:
| ||
Внутренний крутящий момент | Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием | Внутренняя интерполяционная таблица крутящего момента, , функция скорости вращения двигателя и загрузки механизма, , где:
| |
Крутящий момент трения | Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием | Интерполяционная таблица крутящего момента трения, , функция скорости вращения двигателя и загрузки механизма, , где:
| |
Нагнетание крутящего момента |
Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием |
Насосная интерполяционная таблица крутящего момента, ƒTpump, является функцией скорости вращения двигателя и введенной топливной массы,
| |
Оптимальное усовершенствование искры | Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием | Оптимальная интерполяционная таблица искры, , функция скорости вращения двигателя и загрузки механизма, , где:
| |
Эффективность Spark | Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием | Интерполяционная таблица эффективности искры, , функция умственно отсталого искры от оптимального где:
| |
Эффективность lambda | Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием | Интерполяционная таблица эффективности lambda, , функция lambda, , где:
| |
Простой крутящий момент | Двигатель с искровым зажиганием простая модель крутящего момента | Для простой модели интерполяционной таблицы крутящего момента двигатель с искровым зажиганием использует карту интерполяционной таблицы, которая является функцией скорости вращения двигателя и загрузки, , где:
| |
Углеводород (HC) массовая часть | Эмиссия HC | Engine Ядра SI интерполяционная таблица части массы эмиссии HC является функцией крутящего момента механизма и скорости вращения двигателя, HC Mass Fraction = ƒ (Speed, Torque), где:
| |
Угарный газ (CO) массовая часть | Эмиссия CO | Интерполяционная таблица части массы эмиссии SI Core Engine CO является функцией крутящего момента механизма и скорости вращения двигателя, CO Mass Fraction = ƒ (Speed, Torque), где:
| |
Азотный диоксид окиси и азота (NOx) массовая часть | Эмиссия NOx | Engine Ядра SI интерполяционная таблица части массы эмиссии NOx является функцией крутящего момента механизма и скорости вращения двигателя, NOx Mass Fraction = ƒ (Speed, Torque), где:
| |
Углекислый газ (CO2) массовая часть | Выбросы CO2 | Интерполяционная таблица части массы выбросов CO2 Engine Ядра SI является функцией крутящего момента механизма и скорости вращения двигателя, CO2 Mass Fraction = ƒ (Speed, Torque), где:
| |
Выхлопная температура | Вычисление выхлопа Engine как функция скорости вращения двигателя и загрузки | Выхлопная температурная интерполяционная таблица, , функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя где:
| |
Крутящий момент Engine | Тормоз Engine закручивает как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Двигатель с искровым зажиганием |
Интерполяционная таблица крутящего момента механизма является функцией крутящего момента механизма, которым управляют, и скорости вращения двигателя, T = ƒ (Tcmd, N), где:
|
Поток массы воздуха Engine | Масса воздуха Engine течет как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Двигатель с искровым зажиганием |
Интерполяционная таблица потока массы воздуха механизма является функцией крутящего момента механизма, которым управляют, и скорости вращения двигателя, = ƒ (Tcmd, N), где:
|
Топливный поток Engine | Топливо Engine течет как функция массы крутящего момента, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Двигатель с искровым зажиганием |
Топливная интерполяционная таблица потока массы механизма является функцией крутящего момента механизма, которым управляют, и скорости вращения двигателя, MassFlow = ƒ (Tcmd, N), где:
|
Температура выхлопа Engine | Температура выхлопа Engine как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Двигатель с искровым зажиганием |
Выхлоп механизма температурная интерполяционная таблица является функцией крутящего момента механизма, которым управляют, и скорости вращения двигателя, Texh = ƒ (Tcmd, N), где:
|
Эффективность специфичного для тормоза расхода топлива (BSFC) | Специфичный для тормоза расход топлива (BSFC) как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Двигатель с искровым зажиганием |
Эффективность специфичного для тормоза расхода топлива (BSFC) является функцией крутящего момента механизма, которым управляют, и скорости вращения двигателя, BSFC = ƒ (Tcmd, N), где:
|
Выбросы углеводорода Engine (EO) | Выбросы углеводорода EO как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Двигатель с искровым зажиганием |
Выбросы углеводорода механизма являются функцией крутящего момента механизма, которым управляют, и скорости вращения двигателя, EO HC = ƒ (Tcmd, N), где:
|
Эмиссия угарного газа Engine (EO) | Эмиссия угарного газа EO как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Двигатель с искровым зажиганием |
Эмиссия угарного газа механизма является функцией крутящего момента механизма, которым управляют, и скорости вращения двигателя, EO CO = ƒ (Tcmd, N), где:
|
Engine (EO) азотная эмиссия диоксида окиси и азота | EO азотная эмиссия диоксида окиси и азота как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Двигатель с искровым зажиганием |
Механизм азотная эмиссия диоксида окиси и азота является функцией крутящего момента механизма, которым управляют, и скорости вращения двигателя, EO NOx = ƒ (Tcmd, N), где:
|
Выделения углекислого газа Engine (EO) | Выделения углекислого газа EO как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Сопоставленный Двигатель с искровым зажиганием |
Выделения углекислого газа механизма являются функцией крутящего момента механизма, которым управляют, и скорости вращения двигателя, EO CO2 = ƒ (Tcmd, N), где:
|
Команда процента области Wastegate | Команда процента области Wastegate как функция загрузки механизма, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Контроллер SI | wastegate интерполяционная таблица команды процента области, , функция загрузки механизма, которой управляют, и скорости вращения двигателя где:
|
Отрегулируйте команду процента положения | Отрегулируйте команду процента положения как функцию команды процента области дросселя | Контроллер SI | Интерполяционная таблица команды процента положения дросселя, , функция команды процента области дросселя где:
|
Отрегулируйте команду процента области | Отрегулируйте команду процента области как функцию загрузки, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Контроллер SI | Интерполяционная таблица команды процента области дросселя, , функция загрузки, которой управляют, и скорости вращения двигателя где:
|
Усовершенствование Spark | Усовершенствование Spark как функция предполагаемой загрузки и скорости вращения двигателя | Контроллер SI | Интерполяционная таблица усовершенствования искры является функцией предполагаемой загрузки и скорости вращения двигателя. где:
|
Lambda, которым управляют, | Lambda, которым управляют, как функция предполагаемого механизма загружает и измеренная скорость вращения двигателя | Контроллер SI | Lambda, которым управляют, , интерполяционная таблица является функцией предполагаемой загрузки механизма и измеренной скорости вращения двигателя где:
|
Впустите угловую команду фазовращателя бегунка | Впустите угловую команду фазовращателя бегунка как функцию загрузки механизма и скорости вращения двигателя | Контроллер SI | Угловая интерполяционная таблица команды фазовращателя бегунка потребления, , функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя где:
|
Загрузка механизма, которой управляют, | Загрузка механизма, которой управляют, как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Контроллер SI | Механизм, которым управляют, загружает интерполяционную таблицу, , функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя где:
|
Выхлопной угол фазовращателя бегунка | Выхлопной угол фазовращателя бегунка как функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя | Контроллер SI | Выхлопная угловая интерполяционная таблица команды фазовращателя бегунка, , функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя где:
|
Контроллер CI | Engine ядра CI | Сопоставленный Двигатель с искровым зажиганием | Сопоставленный Engine CI | Контроллер SI | Engine ядра SI