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, работавшая с минимальным специфичным для тормоза расходом топлива (BSFC).
В моделях механизма блоки Powertrain Blockset реализуют эти калибровочные карты.
Карта | Используемый в | \in | Описание |
---|---|---|---|
Объемный КПД | Модель потока массы воздуха плотности скорости вращения двигателя CI | Интерполяционная таблица объемного КПД 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 КПД |
Основной запуск инжекции (SOI), синхронизирующий интерполяционную таблицу множителя КПД, ƒSOIeff, является функцией скорости вращения двигателя и основной синхронизации SOI относительно оптимальной синхронизации, SOIeff = ƒSOIeff(ΔSOI,N), где:
| ||
Множитель КПД давления газа впускного коллектора |
Интерполяционная таблица множителя КПД давления газа впускного коллектора, ƒMAPeff, является функцией отношения давления газа впускного коллектора относительно оптимального отношения давления и lambda, MAPeff = ƒMAPeff(MAPratio,λ), где:
| ||
Множитель КПД температуры газа впускного коллектора |
Интерполяционная таблица множителя КПД 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 КПД газа впускного коллектора |
Кислородная интерполяционная таблица множителя КПД 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 коррекцию |
Обозначенное среднее эффективное сообщение давления вводит интерполяционную таблицу коррекции, ƒIMEPpost, функция скорости вращения двигателя и топливного давления направляющей относительно оптимальных точек останова, ΔIMEPpost = ƒIMEPpost(ΔSOIpost,Fpost), где:
| ||
Топливный множитель КПД давления направляющей |
Топливная интерполяционная таблица множителя КПД давления направляющей, ƒFUELPeff, является функцией скорости вращения двигателя и топливного давления направляющей относительно оптимальных точек останова, FUELPeff = ƒFUELPeff(ΔFUELP,N), где:
| ||
Момент привода 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 | Интерполяционная таблица части массы эмиссии HC CI Core Engine 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 | Интерполяционная таблица части массы эмиссии NOx CI Core Engine 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 CI Core Engine 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:
| |
Момент привода Engine | Момент привода Engine как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Mapped CI Engine |
Интерполяционная таблица момента привода 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 | Mapped CI Engine |
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 | Mapped CI Engine |
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 | Mapped CI Engine |
Выхлоп механизма температурная таблица является функцией топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя, Texh = ƒ (F, N), где:
|
КПД специфичного для тормоза расхода топлива (BSFC) | КПД BSFC как функция топливной массы, которой управляют, и скорости вращения двигателя | Mapped CI Engine |
КПД 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 | Mapped CI Engine |
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 | Mapped CI Engine |
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 | Mapped CI Engine |
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 | Mapped CI Engine |
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 | CI Controller | 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 | CI Controller | 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 | CI Controller | 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 | CI Controller | 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 площади потока клапана EGR | CI Controller | Стандартный поток массы рециркуляции выхлопного газа (EGR) является интерполяционной таблицей, которая является функцией стандартного отношения давления потока и площади потока клапана EGR где:
|
Отношение давления турбокомпрессора | Отношение давления турбокомпрессора как функция стандартной массы воздуха течет и откорректированная скорость турбокомпрессора | CI Controller | Отношение давления турбокомпрессора, откорректированное для скорости турбокомпрессора изменяемой геометрии (VGT), является интерполяционной таблицей, которая является функцией стандартного потока массы воздуха и откорректированной скорости турбокомпрессора, , где:
|
Коррекция отношения давления турбокомпрессора | Коррекция отношения давления турбокомпрессора как функция положения стойки | CI Controller | Коррекция 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 в | \in | Описание |
---|---|---|---|
Объемный КПД Engine | Модель потока массы воздуха плотности скорости двигателя с искровым зажиганием | Интерполяционная таблица объемного КПД механизма, , 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:
| ||
Захваченная массовая коррекция | Захваченная массовая таблица поправочного коэффициента, , функция нормированной плотности и скорости вращения двигателя где:
| ||
Поток массы воздуха под углами фазовращателя бегунка | Поток массы потребления фазовращателя интерполяционная таблица модели является функцией выхлопных углов фазовращателя бегунка и захваченного потока массы воздуха где:
| ||
Коррекция потока массы воздуха | Интерполяционная таблица коррекции 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:
| |
Момент трения | Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием | Интерполяционная таблица 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:
| |
КПД Spark | Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием | Интерполяционная таблица КПД искры, , функция умственно отсталого искры от оптимального где:
| |
КПД lambda | Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием | Интерполяционная таблица КПД 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 | Интерполяционная таблица части массы эмиссии HC SI Core Engine 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 | Интерполяционная таблица части массы эмиссии NOx SI Core Engine 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 SI Core Engine 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 | Момент привода Engine как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Mapped SI Engine |
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 | Mapped SI Engine |
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 | Mapped SI Engine |
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 | Mapped SI Engine |
Выхлоп механизма температурная интерполяционная таблица является функцией крутящего момента механизма, которым управляют, и скорости вращения двигателя, Texh = ƒ (Tcmd, N), где:
|
КПД специфичного для тормоза расхода топлива (BSFC) | Специфичный для тормоза расход топлива (BSFC) как функция крутящего момента, которым управляют, и скорости вращения двигателя | Mapped SI Engine |
КПД 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 | Mapped SI Engine |
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 | Mapped SI Engine |
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 | Mapped SI Engine |
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 | Mapped SI Engine |
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 | SI Controller | 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 | SI Controller | 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 | SI Controller | 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 | SI Controller | 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 | SI Controller | 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 | SI Controller | 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 | SI Controller | 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 | SI Controller | Выхлопная угловая интерполяционная таблица команды фазовращателя бегунка, , функция загрузки механизма и скорости вращения двигателя где:
|
CI Controller | CI Core Engine | Mapped SI Engine | Mapped CI Engine | SI Controller | SI Core Engine