Регулятор воспламенения от сжатия, включающий оценку массового расхода воздуха, крутящего момента и EGR
Блок силового агрегата/контроллеры двигателя внутреннего сгорания
Блок контроллера CI реализует контроллер с воспламенением от сжатия (CI) с массовым расходом воздуха, крутящим моментом, потоком рециркуляции выхлопных газов (EGR), обратным давлением выхлопных газов и оценкой температуры выхлопных газов. Вы можете использовать блок CI Controller в исследованиях конструкции или рабочих характеристик двигателя, экономии топлива и компромисса выбросов. Основной блок двигателя требует команд, которые выводятся из блока контроллера CI.
Блок использует командный крутящий момент и измеренную частоту вращения двигателя для определения этих команд привода с разомкнутым контуром:
Длительность импульса инжектора
Синхронизация впрыска топлива
Положение статива турбокомпрессора переменной геометрии (VGT)
Процент площади клапана EGR
Блок контроллера CI имеет две подсистемы:
Controller подсистема - определяет команды на основе таблиц, которые являются функциями командного крутящего момента и измеренной частоты вращения двигателя.
| На основе | Определяет команды для |
|---|---|
|
Командный крутящий момент Измеренная частота вращения двигателя |
Длительность импульса инжектора Синхронизация впрыска топлива Положение стойки ППУ Процент площади клапана EGR |
Estimator subsystem - определяет оценки на основе этих атрибутов механизма.
| На основе | Оценки |
|---|---|
|
Измеренная частота вращения двигателя Синхронизация впрыска топлива Среднее по циклу давление и температура во впускном коллекторе Ширина импульса топливного инжектора Абсолютное давление окружающей среды Процент площади клапана EGR Положение стойки ППУ Скорость VGT |
Массовый расход воздуха Крутящий момент Температура отработавших газов Противодавление отработавших газов Массовый расход газа клапана EGR |
На рисунке показан поток сигналов.
На рисунке используются эти переменные.
| N | Частота вращения двигателя |
| КАРТА | Среднее по циклу абсолютное давление во впускном коллекторе |
| ЦИНОВКА | Средняя по циклу абсолютная температура газа во впускном коллекторе |
| EGRap, EGRcmd | Процент по площади клапана EGR и процент по площади клапана EGR, соответственно |
| VGTpos |
Положение стойки ППУ |
| Nvgt |
Скорректированная частота вращения турбокомпрессора |
| RPcmd |
Команда положения стойки ППУ |
|
Ширина импульса топливного инжектора | |
| MAINSOI | Начало синхронизации впрыска для импульса впрыска основного топлива |
Для разработки таблиц, доступных в Blockset™ Powertrain, использовалась Toolbox™ калибровки на основе модели.
Контроллер управляет процессом сгорания, управляя положением стойки VGT, процентом площади клапана EGR, временем впрыска топлива и шириной импульса инжектора. Контрольные таблицы, являющиеся функциями измеренной частоты вращения двигателя и заданного крутящего момента, определяют управляющие команды.
Контроллер управляет процентом площади клапана EGR и положением стойки VGT. Изменение положения стойки VGT изменяет характеристики потока турбины. При низких требуемых крутящих моментах положение стойки может снизить противодавление выхлопа, что приводит к низкой скорости турбокомпрессора и давлению наддува. Когда командуемое топливо требует дополнительного массового расхода воздуха, положение стойки устанавливается таким образом, чтобы закрыть лопатки турбокомпрессора, увеличивая скорость турбокомпрессора и давление наддува впускного коллектора.
Таблица определения положения стойки турбокомпрессора переменной геометрии (VGT) является функцией заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя
, N)
где:
RPcmd - команда положения стойки VGT, в процентах.
Trqcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Заданная таблица изменения процента площади клапана рециркуляции отработавших газов (EGR) является функцией заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя
, N)
где:
EGRcmd получает команду на процент площади клапана EGR, в процентах.
Trqcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Для инициирования сгорания двигатель CI впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания. После впрыска топливо самопроизвольно воспламеняется, увеличивая давление в цилиндре. Общая масса впрыскиваемого топлива и основная синхронизация впрыска определяют производство крутящего момента.
Предполагая постоянное давление в топливопроводе, контроллер CI выдает команду на длительность импульса инжектора на основе общей требуемой массы топлива:
totSinj
Уравнение использует эти переменные.
Ширина импульса топливного инжектора | |
| Синь | Наклон топливного инжектора |
| Fcmd, tot | Командуемая общая масса топлива на впрыск |
| MAINSOI | Основной момент начала впрыска |
| N | Частота вращения двигателя |
Управляемая общая масса топлива на таблицу впрыска является функцией команды крутящего момента и частоты вращения двигателя
Trqcmd, N)
где:
Fcmd, tot = F - общая масса топлива на впрыск, в мг на цилиндр.
Trqcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Основная справочная таблица времени начала впрыска (SOI) является функцией массы топлива и частоты вращения двигателя.
tot, N)
где:
MAINSOI - основной момент начала впрыска, в градусах угла кривошипа после верхней мертвой точки (degATDC).
Fcmd, tot = F - масса топлива, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Когда заданный крутящий момент ниже порогового значения, регулятор частоты вращения холостого хода регулирует частоту вращения двигателя.
| Если | Контроллер скорости холостого хода |
|---|---|
| Trqcmd, вход < Trqidlecmd, включить | Позволенный |
| Trqidlecmd, включить ≤ Trqcmd, вход | Не включено |
Контроллер скорости холостого хода использует дискретный PI-контроллер для регулирования целевой скорости холостого хода посредством команды крутящего момента.
Контроллер PI использует эту функцию передачи:
idletsz − 1
Крутящий момент на холостом ходу должен быть меньше максимального крутящего момента на холостом ходу:
0 ≤ Trqidlecomd ≤Trqidlecmd,max
В этих условиях активно управление скоростью холостого хода. Если заданный входной крутящий момент падает ниже порогового значения для включения регулятора частоты вращения холостого хода (Trqcmd, input < Trqidlecmd, enable), то заданный крутящий момент двигателя определяется следующим образом:
Trqcmd = max (Trqcmd, вход, Trqidlecmd).
Уравнения используют эти переменные.
| Trqcmd | Командируемый крутящий момент двигателя |
| Trqcmd, вход | Входной командный крутящий момент двигателя |
| Trqidlecmd, включить | Пороговое значение для включения контроллера скорости холостого хода |
| Trqidlecmd | Управляемый крутящий момент регулятора частоты вращения холостого хода |
| Trqidlecmd, макс. | Максимальный командный крутящий момент |
| Nidle | Базовая скорость холостого хода |
| Кп, холостой ход | Пропорциональный коэффициент усиления регулятора частоты вращения холостого хода |
| Ки, холостой | Интегральный коэффициент усиления контроллера скорости холостого хода |
Для предотвращения переоснащения двигателя блок реализует контроллер ограничения скорости двигателя, который ограничивает скорость двигателя значением, заданным параметром Rev-limiter speed threshold на вкладке Control > Idle Speed.
Если частота вращения двигателя N превышает предел частоты вращения двигателя Nlim, блок устанавливает заданный крутящий момент двигателя равным 0.
Чтобы плавно перевести команду крутящего момента в 0 по мере приближения частоты вращения двигателя к пределу скорости, блок реализует множитель таблицы поиска. Таблица поиска умножает команду крутящего момента на значение в диапазоне от 0 (частота вращения двигателя превышает предел) до 1 (частота вращения двигателя не превышает предел).
С помощью блока CI Core Engine блок CI Controller оценивает массовый расход воздуха, массовый расход клапана EGR, противодавление выхлопа, крутящий момент двигателя, AFR и температуру выхлопа по обратной связи датчика. Info порт предоставляет оценочные значения, но блок не использует их для определения команд привода двигателя с разомкнутым контуром.
Для расчета массового расхода воздуха двигатель с воспламенением от сжатия (CI) использует модель массового расхода воздуха с частотой вращения двигателя CI. Модель «скорость-плотность» использует уравнение «скорость-плотность» для расчета массового расхода воздуха двигателя, относящего массовый расход впускного отверстия двигателя к давлению впускного коллектора, температуре впускного коллектора и частоте вращения двигателя.
Для расчета расчетного массового расхода клапана рециркуляции отработавших газов (EGR) блок вычисляет расход EGR, который будет иметь место при стандартных условиях температуры и давления, а затем корректирует расход с учетом фактических условий температуры и давления. В расчетах EGR блока используются расчетное противодавление отработавших газов, расчетная температура отработавших газов, стандартная температура и стандартное давление.
Стандартный массовый расход отработавших газов (EGR) является справочной таблицей, которая является функцией стандартного отношения давления потока и площади потока клапана EGR.
EGRap)
где:
- стандартный массовый расход клапана EGR, в г/с.
Pexh, est - расчетное противодавление отработавших газов, в Па.
MAP - среднее по циклу абсолютное давление во впускном коллекторе в Па.
EGRap - измеренная площадь клапана EGR, в процентах.
Уравнения используют эти переменные.
Расчетный массовый расход клапана EGR | |
Стандартный массовый расход клапана EGR | |
Стандартное давление | |
Стандартная температура | |
Текш, эст | Расчетная температура отходящего газа в коллекторе |
| КАРТА | Измеренное среднее по циклу абсолютное давление во впускном коллекторе |
Пексх, эст | Расчетное противодавление отработавших газов |
Абсолютное давление окружающей среды | |
| EGRap | Измеренный процент площади клапана EGR |
Чтобы оценить массовый расход клапана EGR, блок требует оценки противодавления выхлопа. Для оценки противодавления выхлопа блок использует давление окружающей среды и отношение давления турбокомпрессора.
ПАмбПртурбо
Для расчета соотношения давления турбокомпрессора блок использует две таблицы поиска. Первая справочная таблица определяет приблизительное отношение давления турбокомпрессора как функцию массового расхода турбокомпрессора и скорректированной скорости турбокомпрессора. Используя вторую таблицу поиска, блок корректирует приблизительное отношение давления турбокомпрессора для положения стойки VGT.
NvgtTexh, est
Уравнения используют эти переменные.
Расчетный массовый расход клапана EGR | |
Стандартный массовый расход клапана EGR | |
Расчетный массовый расход впускного отверстия | |
| Стандартный массовый расход воздуха | |
| EGRap | Измеренная площадь клапана EGR |
| КАРТА | Измеренное среднее по циклу абсолютное давление во впускном коллекторе |
| ЦИНОВКА | Измеренная средняя по циклу абсолютная температура газа во впускном коллекторе |
Стандартное давление | |
Стандартная температура | |
Текш, эст | Расчетная температура отходящего газа в коллекторе |
Prvgtcorr | Коррекция соотношения давлений турбокомпрессора для положения стойки ВГТ |
Prturbo | Коэффициент давления турбокомпрессора |
Пексх, эст | Расчетное противодавление отработавших газов |
Абсолютное давление окружающей среды | |
| Nvgtcorr | Скорректированная частота вращения турбокомпрессора |
| VGTpos | Измеренное положение стойки VGT |
При расчете противодавления отработавших газов используются следующие таблицы поиска:
Отношение давления турбокомпрессора, скорректированное с учетом скорости турбокомпрессора переменной геометрии (VGT), является справочной таблицей, которая является функцией стандартного массового расхода воздуха и скорректированной скорости турбокомпрессора, m˙airstd,Nvgtcorr), где:
Prturbo - коэффициент давления турбокомпрессора, скорректированный на скорость VGT.
- стандартный массовый расход воздуха, в г/с.
Nvgtcorr - скорректированная частота вращения турбокомпрессора в об/мин (1/2).
Чтобы рассчитать стандартный массовый расход воздуха через турбокомпрессор, блок использует сохранение массы, расчетное впускное отверстие и массовый расход EGR (из последнего расчетного расчета). Расчет предполагает незначительную динамику наполнения вытяжного коллектора.
PstdMAPMATTstd
Коррекция соотношения давления турбокомпрессора переменной геометрии является функцией положения стойки, Prvgtcorr = (VGTpos), где:
Prvgtcorr - коррекция соотношения давлений турбокомпрессора.
VGTpos - положение стойки турбокомпрессора переменной геометрии (VGT).
Для расчета крутящего момента двигателя можно настроить блок на использование любой из этих моделей крутящего момента.
| Модель тормозного момента | Описание |
|---|---|
| Модель структуры крутящего момента двигателя CI |
Модель структуры крутящего момента двигателя ядра CI определяет крутящий момент двигателя путем уменьшения максимального потенциала крутящего момента двигателя, поскольку эти условия двигателя отличаются от номинальных:
Для учета влияния топлива после впрыска на крутящий момент в модели используется калиброванная таблица смещения крутящего момента. |
| Модель простого крутящего момента двигателя CI | Для простого вычисления крутящего момента двигателя двигатель CI использует таблицу поиска крутящего момента, которая является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива. |
Расчет температуры выхлопа зависит от модели крутящего момента. Для обеих моделей крутящего момента блок реализует таблицы поиска.
Модель крутящего момента | Описание | Уравнения |
|---|---|---|
| Таблица определения температуры отработавших газов является функцией массы впрыскиваемого топлива и частоты вращения двигателя. |
, N) |
Torque Structure |
Номинальная температура отработавших газов, Texhnom, является результатом следующих показателей эффективности температуры отработавших газов:
Температура выхлопа, Texhnom, компенсируется эффектом посттемпературы ΔTpost, который учитывает пост- и поздние инъекции во время тактов расширения и выхлопа. |
Texhopt=fTexh (F, N) |
Уравнения используют эти переменные.
F | Такт сжатия впрыскиваемой топливной массы |
N | Частота вращения двигателя |
Texh | Температура газа в выхлопном коллекторе |
Texhopt | Оптимальная температура выхлопного газа |
| ΔTpost | Эффект температуры после впрыска |
| Texhnom | Номинальная температура отработавших газов |
СОЙЕКСХТЕВ | Основной мультипликатор температуры отработавших газов SOI |
ΔSOI | Основная синхронизация SOI относительно оптимальной синхронизации |
МАПЕКСХЕВ | Мультипликатор температуры выхлопа газа под давлением во впускном коллекторе |
MAPratio | Отношение давления газа во впускном коллекторе к оптимальному |
λ | Газовый лямбда впускного коллектора |
МАТЕКСХЕВ | Умножитель температуры выхлопа газа во впускном коллекторе |
ΔMAT | Температура газа во впускном коллекторе относительно оптимальной температуры |
О2пексхев | Умножитель температуры выхлопа газа из впускного коллектора |
ΔO2P | Процент кислорода всасываемого газа относительно оптимального |
ФУЕЛЬПЕКСХЕВ | Мультипликатор температуры отработавших газов топливной магистрали |
ΔFUELP | Давление в топливной магистрали относительно оптимального |
Измеренная частота вращения двигателя и длительность импульса топливной форсунки определяют командный массовый расход топлива:
1000 мг)
Заданный суммарный массовый расход топлива и расчетный массовый расход порта определяют расчетный AFR:
Уравнения используют эти переменные.
Ширина импульса топливного инжектора | |
| AFRest | Расчетное соотношение воздуха и топлива |
Командируемый массовый расход топлива | |
Наклон топливного инжектора | |
| N | Частота вращения двигателя |
| Ncyl | Количество цилиндров двигателя |
| Cps | Обороты коленчатого вала на силовой ход, об/ход |
Общий расчетный массовый расход воздуха двигателя во впускных отверстиях |
EGR valve area percent, f_egrcmd - Таблица подстановкиarrayЗаданная таблица изменения процента площади клапана рециркуляции отработавших газов (EGR) является функцией заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя
, N)
где:
EGRcmd получает команду на процент площади клапана EGR, в процентах.
Trqcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Commanded torque breakpoints, f_egr_tq_bpt - Точки останова[10 26.43 42.86 59.29 75.71 92.14 108.6 125 141.4 157.9 174.3 190.7 207.1 223.6 240] (по умолчанию) | vectorКомандные точки останова крутящего момента, в Н· м.
Speed breakpoints, f_egr_n_bpt - Точки останова[1000 1411 1821 2232 2643 3054 3464 3875 4286 4696 5107 5518 5929 6339 6750] (по умолчанию) | vectorТочки останова скорости, в об/мин.
VGT rack position table, f_rpcmd - Таблица подстановкиarrayТаблица определения положения стойки турбокомпрессора переменной геометрии (VGT) является функцией заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя
, N)
где:
RPcmd - команда положения стойки VGT, в процентах.
Trqcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Commanded torque breakpoints, f_rp_tq_bpt - Точки останова[10 26.43 42.86 59.29 75.71 92.14 108.6 125 141.4 157.9 174.3 190.7 207.1 223.6 240] (по умолчанию) | vectorТочки останова, в Н· м.
Speed breakpoints, f_rp_n_bpt - Точки останова[1000 1411 1821 2232 2643 3054 3464 3875 4286 4696 5107 5518 5929 6339 6750] (по умолчанию) | vectorТочки останова, в об/мин.
Injector slope, Sinj - Уклон6.452 (по умолчанию) | scalarНаклон топливного инжектора, , в мг/мс.
Stoichiometric air-fuel ratio, afr_stoich - Коэффициент14.6 (по умолчанию) | scalarСтехиометрическое соотношение воздух-топливо, AFRstoich.
Fuel lower heating value, fuel_lhv - Тепло42e6 (по умолчанию) | scalarТопливо ниже температуры нагрева, в Дж/кг.
Fuel mass per injection table, f_fcmd_tot - Таблица подстановкиarrayУправляемая общая масса топлива на таблицу впрыска является функцией команды крутящего момента и частоты вращения двигателя
Trqcmd, N)
где:
Fcmd, tot = F - общая масса топлива на впрыск, в мг на цилиндр.
Trqcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Fuel main injection timing table, f_main_soi - Таблица подстановкиarrayОсновная справочная таблица времени начала впрыска (SOI) является функцией массы топлива и частоты вращения двигателя.
tot, N)
где:
MAINSOI - основной момент начала впрыска, в градусах угла кривошипа после верхней мертвой точки (degATDC).
Fcmd, tot = F - масса топлива, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Fuel main injection timing fuel breakpoints, f_main_soi_f_bpt - Точки остановаvectorТочки останова топлива для основного впрыска топлива, мг на впрыск.
Fuel main injection timing speed breakpoints, f_main_soi_n_bpt - Точки останова[1000,1410.71428571429,1821.42857142857,2232.14285714286,2642.85714285714,3053.57142857143,3464.28571428571,3875,4285.71428571429,4696.42857142857,5107.14285714286,5517.85714285714,5928.57142857143,6339.28571428572,6750] (по умолчанию) | vectorТочки останова синхронизации основного впрыска топлива, в об/мин.
Commanded torque breakpoints, f_f_tot_tq_bpt - Точки останова[0 10 26.43 42.86 59.29 75.71 92.14 108.6 125 141.4 157.9 174.3 190.7 207.1 223.6 240] (по умолчанию) | vectorКомандные точки останова крутящего момента, в Н· м.
Speed breakpoints, f_f_tot_n_bpt - Точки останова[1000 1411 1821 2232 2643 3054 3464 3875 4286 4696 5107 5518 5929 6339 6750] (по умолчанию) | vectorТочки останова скорости, в об/мин.
Base idle speed, N_idle - Скорость750 (по умолчанию) | scalarБазовая скорость холостого хода, Nдл, об/мин.
Enable torque command limit, Trq_idlecmd_enable - Крутящий момент1 (по умолчанию) | scalarКрутящий момент для включения регулятора частоты вращения холостого хода, Trqidlecmd, enable, в Н· м.
Maximum torque command, Trq_idlecmd_max - Крутящий момент50 (по умолчанию) | scalarМаксимальный управляемый крутящий момент контроллера холостого хода, Trqidlecmd, max, в Н· м.
Proportional gain, Kp_idle - PI-контроллер0.05 (по умолчанию) | scalarПропорциональный коэффициент усиления регулирования оборотов холостого хода, Кп, холостого хода, в Н· м/об/мин.
Integral gain, Ki_idle - PI-контроллер0.2 (по умолчанию) | scalarИнтегральный коэффициент усиления для управления скоростью холостого хода, Ki, холостого хода, в Н· м/( об/мин· с).
Rev-limiter speed threshold - Ограничение частоты вращения двигателяscalarОграничение частоты вращения двигателя, Nлим, об/мин.
Если частота вращения двигателя N превышает предел частоты вращения двигателя Nlim, блок устанавливает заданный крутящий момент двигателя равным 0.
Чтобы плавно перевести команду крутящего момента в 0 по мере приближения частоты вращения двигателя к пределу скорости, блок реализует множитель таблицы поиска. Таблица поиска умножает команду крутящего момента на значение в диапазоне от 0 (частота вращения двигателя превышает предел) до 1 (частота вращения двигателя не превышает предел).
Number of cylinders, NCyl - Цилиндры двигателя4 (по умолчанию) | scalarКоличество цилиндров двигателя, .
Crank revolutions per power stroke, Cps - Обороты на ход2 (по умолчанию) | scalarОбороты коленчатого вала на силовой ход, , в об/ход.
Total displaced volume, Vd - Объем0.0015 (по умолчанию) | scalarСмещенный объем, , в м ^ 3.
Ideal gas constant air, Rair - Константа287 (по умолчанию) | scalarИдеальная газовая постоянная, , в Дж/( кг· К).
Air standard pressure, Pstd - Давление101325 (по умолчанию) | scalarСтандартное давление воздуха, , в Па
Air standard temperature, Tstd - Температура293.15 (по умолчанию) | scalarСтандартная температура воздуха, , в К.
Speed density volumetric efficiency, f_nv - Таблица подстановкиarrayОбзорная таблица объемной эффективности является функцией абсолютного давления во впускном коллекторе при закрытии впускного клапана (IVC) и частоте вращения двигателя
N)
где:
- объёмный КПД двигателя, безразмерный.
MAP - абсолютное давление во впускном коллекторе, в КПа.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Speed density intake manifold pressure breakpoints, f_nv_prs_bpt - Точки останова[95 100.3 105.7 111 116.4 121.7 127.1 132.4 137.8 143.1 148.4 153.8 159.1 164.5 169.8 175.2 180.5 185.9 191.2 196.6 201.9 207.2 212.6 217.9 223.3 228.6 234 239.3 244.7 250] (по умолчанию) | vectorТочки останова давления во впускном коллекторе для таблицы определения объемной эффективности скорости и плотности, в KPa.
Speed density engine speed breakpoints, f_nv_n_bpt - Точки останова[750 956.9 1164 1371 1578 1784 1991 2198 2405 2612 2819 3026 3233 3440 3647 3853 4060 4267 4474 4681 4888 5095 5302 5509 5716 5922 6129 6336 6543 6750] (по умолчанию) | vectorТочки останова двигателя для таблицы определения объемной эффективности скорости и плотности, в об/мин.
EGR valve standard flow calibration, f_egr_stdflow - Таблица подстановкиarrayСтандартный массовый расход отработавших газов (EGR) является справочной таблицей, которая является функцией стандартного отношения давления потока и площади потока клапана EGR.
EGRap)
где:
- стандартный массовый расход клапана EGR, в г/с.
Pexh, est - расчетное противодавление отработавших газов, в Па.
MAP - среднее по циклу абсолютное давление во впускном коллекторе в Па.
EGRap - измеренная площадь клапана EGR, в процентах.
EGR valve standard flow pressure ratio breakpoints, f_egr_stdflow_pr_bpt - Точки остановаvectorСтандартные точки останова давления клапана EGR, безразмерные.
EGR valve standard flow area percent breakpoints, f_egr_stdflow_egrap_bpt - Точки остановаvectorСтандартная площадь потока клапана EGR в процентах, в процентах.
Turbocharger pressure ratio, f_turbo_pr - Таблица подстановкиarrayОтношение давления турбокомпрессора, скорректированное с учетом скорости турбокомпрессора переменной геометрии (VGT), является справочной таблицей, которая является функцией стандартного массового расхода воздуха и скорректированной скорости турбокомпрессора, m˙airstd,Nvgtcorr), где:
Prturbo - коэффициент давления турбокомпрессора, скорректированный на скорость VGT.
- стандартный массовый расход воздуха, в г/с.
Nvgtcorr - скорректированная частота вращения турбокомпрессора в об/мин (1/2).
Turbocharger pressure ratio standard flow breakpoints, f_turbo_pr_stdflow_bpt - Точки остановаvectorСтандартные точки останова давления турбокомпрессора, в г/с.
Turbocharger pressure ratio corrected speed breakpoints, f_turbo_pr_corrspd_bpt - Точки остановаvectorОтношение давления турбокомпрессора, скорректированные точки останова, в об/мин ^ (1/2).
Turbocharger pressure ratio VGT position correction, f_turbo_pr_vgtposcorr - Таблица подстановкиarrayКоррекция соотношения давления турбокомпрессора переменной геометрии является функцией положения стойки, Prvgtcorr = (VGTpos), где:
Prvgtcorr - коррекция соотношения давлений турбокомпрессора.
VGTpos - положение стойки турбокомпрессора переменной геометрии (VGT).
Turbocharger pressure ratio VGT position correction breakpoints, f_turbo_pr_vgtposcorr_bpt - Точки остановаvectorКонтрольная точка коррекции положения VGT, безразмерная.
Для модели простой таблицы поиска крутящего момента двигатель CI использует таблицу поиска является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, , N), где:
Tq = Tbrake - тормозной момент двигателя после учета механических и насосных фрикционных эффектов двигателя, в Н· м.
F - масса впрыскиваемого топлива в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.
Engine speed breakpoints, f_tqs_n_bpt - Точки останова[500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000] (по умолчанию) | vectorТочки останова двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Optimal main start of injection timing, f_tqs_mainsoi - Оптимальный MAINSOIarrayОптимальная таблица синхронизации основного начала впрыска (SOI) - это функция частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, SOIc = α SOIc (F, N), где:
SOIc - оптимальная синхронизация SOI в degATDC.
F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Optimal intake manifold gas pressure, f_tqs_map - Оптимальное потребление MAParrayОптимальная таблица определения давления газа во впускном коллекторе, α MAP, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, MAP = α MAP (F, N), где:
MAP - оптимальное давление газа во впускном коллекторе, в Па.
F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Optimal exhaust manifold gas pressure, f_tqs_emap - Оптимальный выпуск MAParrayОптимальная таблица определения давления газа в выхлопном коллекторе, f.EMAP, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, EMAP = f.EMAP (F, N), где:
EMAP - оптимальное давление газа в выхлопном коллекторе, в Па.
F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Optimal intake manifold gas temperature, f_tqs_mat - Оптимальное потребление MATarrayОптимальная таблица определения температуры газа во впускном коллекторе, α MAT, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива MAT = α MAT (F, N), где:
MAT - оптимальная температура газа во впускном коллекторе, в К.
F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Optimal intake gas oxygen percent, f_tqs_o2pct - Оптимальный кислород всасываемого газаarrayОптимальная таблица определения процентного содержания кислорода в всасываемом газе, ƒO2, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, O2PCT = ƒO2 (F, N), где:
O2PCT оптимальный кислород всасываемого газа, в процентах.
F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Optimal fuel rail pressure, f_tqs_fuelpress - Оптимальное давление в топливной магистралиarrayОптимальная таблица определения давления в топливном рельсе, ffuelp, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, FUELP = fuelp (F, N), где:
FUELP - оптимальное давление в топливном рельсе, в МПа.
F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Optimal gross indicated mean effective pressure, f_tqs_imepg - Оптимальное среднее эффективное давлениеarrayОптимальная общая указываемая таблица эффективного давления, threimepg, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, IMEPG = α imepg (F, N), где:
IMEPG - оптимальное валовое указанное среднее эффективное давление, в Па.
F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Optimal friction mean effective pressure, f_tqs_fmep - Оптимальное среднее эффективное давление тренияarrayОптимальная таблица определения эффективного давления для среднего трения, ffmep, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, FMEP = ffmep (F, N), где:
FMEP является оптимальным средним эффективным давлением трения, в Па.
F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Optimal pumping mean effective pressure, f_tqs_pmep - Оптимальное среднее эффективное давление нагнетанияarrayОптимальная таблица эффективного давления откачки, α pmep, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, PMEP = α pmep (F, N), где:
PMEP является оптимальным средним эффективным давлением прокачки, в Па.
F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Friction multiplier as a function of temperature, f_tqs_fric_temp_mod - Коэффициент тренияarrayКоэффициент трения как функция температуры, безразмерный.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Friction multiplier temperature breakpoints, f_tqs_fric_temp_bpt - Точки остановаvectorТочки останова умножителя трения, в К.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Main start of injection timing efficiency multiplier, f_tqs_mainsoi_eff - мультипликатор эффективности MAINSOIarrayТаблица поиска мультипликатора эффективности синхронизации основного начала впрыска (SOI) является функцией частоты вращения двигателя и основной синхронизации SOI относительно оптимальной синхронизации, SOIeff = α SOIeff (ΔSOI, N), где:
SOIeff - основной множитель эффективности синхронизации SOI, безразмерный.
ΔSOI - это основная синхронизация SOI относительно оптимальной синхронизации в degBTDC.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Main start of injection timing relative to optimal timing breakpoints, f_tqs_mainsoi_delta_bpt - Точки остановаvectorОсновное начало синхронизации впрыска относительно оптимальных точек останова синхронизации, в degBTDC.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Intake manifold gas pressure efficiency multiplier, f_tqs_map_eff - Мультипликатор КПД всасываемого давленияarrayТаблица поиска множителя эффективности давления газа во впускном коллекторе, α MAPeff, является функцией отношения давления газа во впускном коллекторе относительно оптимального отношения давления и лямбда, MAPeff = α MAPeff (MAPratio, λ), где:
MAPeff - множитель эффективности давления газа во впускном коллекторе, безразмерный.
MAPratio - отношение давления газа во впускном коллекторе к оптимальному отношению давления, безразмерное.
λ - газовая лямбда впускного коллектора, безразмерная.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Intake manifold gas pressure ratio relative to optimal pressure ratio breakpoints, f_tqs_map_ratio_bpt - Точки останова[0.8;0.85;0.9;0.95;1;1.05;1.1;1.15;1.2;1.25;1.3;1.35;1.4;1.45;1.5] (по умолчанию) | vectorОтношение давления газа во впускном коллекторе к оптимальным точкам останова, безразмерное.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Intake manifold gas lambda breakpoints, f_tqs_lambda_bpt - Точки останова[1.5 1.678571428571429 1.857142857142857 2.035714285714286 2.214285714285714 2.392857142857143 2.571428571428571 2.75 2.928571428571429 3.107142857142857 3.285714285714286 3.464285714285714 3.642857142857143 3.821428571428572 4] (по умолчанию) | vectorТочки останова газовой лямбды впускного коллектора безразмерные.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Intake manifold gas temperature efficiency multiplier, f_tqs_mat_eff - Мультипликатор эффективности температуры впускаarrayСправочная таблица коэффициента повышения температуры газа во впускном коллекторе, α MATeff, является функцией частоты вращения двигателя и температуры газа во впускном коллекторе относительно оптимальной температуры, где:
MATeff - множитель температурного КПД газа впускного коллектора, безразмерный.
ΔМАТ - температура газа во впускном коллекторе относительно оптимальной температуры, в К.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Intake manifold gas temperature relative to optimal gas temperature breakpoints, f_tqs_mat_delta_bpt - Точки останова[-55;-50;-45;-40;-35;-30;-25;-20;-15;-10;-5;0;5;10;15] (по умолчанию) | vectorТемпература газа во впускном коллекторе относительно оптимальных температур газа, в К.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Intake manifold gas oxygen efficiency multiplier, f_tqs_o2pct_eff - Мультипликатор КПД всасываемого кислородаarrayТаблица поиска умножителя эффективности использования кислорода во впускном коллекторе, ƒO2Peff, является функцией частоты вращения двигателя и процента кислорода во впускном коллекторе относительно оптимального, O2Peff = ƒO2Peff (ΔO2P, N), где:
O2Peff - множитель КПД газа впускного коллектора безразмерный.
ΔO2P - кислородный процент всасываемого газа относительно оптимального, в процентах.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Intake gas oxygen percent relative to optimal breakpoints, f_tqs_o2pct_delta_bpt - Точки остановаvectorПроцент всасываемого кислорода по отношению к оптимальным точкам останова, в процентах.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Fuel rail pressure efficiency multiplier, f_tqs_fuelpress_eff - Множитель эффективностиarrayТаблица поиска мультипликатора КПД топливной рейки, fFUELPeff, является функцией частоты вращения двигателя и давления топливной рейки относительно оптимальных точек останова, FUELPeff = fUELPeff (ΔFUELP, N), где:
FUELPeff - множитель КПД топливной магистрали, безразмерный.
ΔFUELP - давление в топливопроводе относительно оптимального, в МПа.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Fuel rail pressure relative to optimal breakpoints, f_tqs_fuelpress_delta_bpt - Точки остановаvectorДавление в топливной магистрали относительно оптимальных точек останова, в МПа.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Fuel mass injection type identifier, f_tqs_f_inj_type - Идентификатор типа0 (по умолчанию) | scalarИдентификатор типа массового впрыска топлива, безразмерный.
В блоках CI Core Engine и CI Controller можно представить несколько впрысков с началом впрыска (SOI) и вводом массы топлива в модель. Чтобы указать тип впрыска, используйте параметр Идентификатор типа массового впрыска топлива.
| Тип впрыска | Значение параметра |
|---|---|
Пилот |
|
Главный |
|
Почта |
|
Переданный |
|
Модель учитывает Passed впрыск топлива и впрыск топлива позже порогового значения, чтобы быть несгоревшим топливом. Для задания порога используйте параметр Maximum start of injection angle for burn fuel, f_tqs_f_burned_soi_limit.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Indicated mean effective pressure post inject correction, f_tqs_imep_post_corr - Коррекция после впрыскаarrayУказанная справочная таблица для коррекции среднего эффективного давления после впрыска, α IMEPpost, является функцией частоты вращения двигателя и давления в топливной рейке относительно оптимальных точек останова, ΔIMEPpost = α IMEPpost (ΔSOIpost, Fpost), где:
ΔIMEPpost обозначает среднюю эффективную коррекцию давления после впрыска, в Па.
ΔSOIpost индицируется в degATDC среднее значение эффективного давления после начала впрыска центроида времени впрыска.
Fpost обозначает среднюю сумму массы эффективного давления после инъекции, в мг на инъекцию.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Indicated mean effective pressure post inject mass sum breakpoints, f_tqs_f_post_sum_bpt - Точки останова[0 3.571428571428572 7.142857142857143 10.71428571428571 14.28571428571429 17.85714285714286 21.42857142857143 25 28.57142857142857 32.14285714285715 35.71428571428572 39.28571428571428 42.85714285714285 46.42857142857143 50] (по умолчанию) | vectorУказанное среднее эффективное давление после инъекции, суммарные точки останова, в мг на инъекцию.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Indicated mean effective pressure post inject start of inject timing centroid breakpoints, f_tqs_soi_post_cent_bpt - Точки останова[150 160.7142857142857 171.4285714285714 182.1428571428571 192.8571428571429 203.5714285714286 214.2857142857143 225 235.7142857142857 246.4285714285714 257.1428571428571 267.8571428571429 278.5714285714286 289.2857142857143 300] (по умолчанию) | vectorУказано среднее эффективное давление после начала впрыска центроидных точек останова впрыска в degATDC.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Maximum start of injection angle for burned fuel, f_tqs_f_burned_soi_limit - Максимальный угол КНИ для сгоревшего топлива500 (по умолчанию) | scalarМаксимальное начало угла впрыска сгоревшего топлива, в degATDC.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Exhaust gas specific heat at constant pressure, cp_exh - Удельное тепло1005 (по умолчанию) | scalarУдельная теплота выхлопных газов, , в Дж/( кг· К).
Exhaust temperature table, f_t_exh - Таблица подстановкиarrayСправочная таблица температуры отработавших газов является функцией массы впрыскиваемого топлива и частоты вращения двигателя.
, N)
где:
- температура выхлопа, в К.
F - масса впрыскиваемого топлива в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.
Fuel mass per injection breakpoints, f_t_exh_f_bpt - Точки останова[0 3.5714 7.1429 10.7143 14.2857 17.8571 21.4286 25 28.5714 32.1429 35.7143 39.2857 42.8571 46.4286 50] (по умолчанию) | arrayТочки останова двигателя, используемые для таблицы определения температуры выхлопа, в мг на впрыск.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.
Speed breakpoints, f_t_exh_n_bpt - Точки останова[1000 1410.7143 1821.4286 2232.1429 2642.8571 3053.5714 3464.2857 3875 4285.7143 4696.4286 5107.1429 5517.8571 5928.5714 6339.2857 6750] (по умолчанию) | arrayТочки останова двигателя, используемые для таблицы определения температуры выхлопа, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.
Optimal exhaust manifold gas temperature, f_tqs_exht - Оптимальная температура выхлопного газаarrayОптимальная справочная таблица температуры выхлопного газа, fTexh, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, Texhopt = feTexh (F, N), где:
Texhopt - оптимальная температура газа в выхлопном коллекторе, в К.
F - такт сжатия впрыскиваемой топливной массы, в мг на впрыск.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Main start of injection timing exhaust temperature efficiency multiplier, f_tqs_exht_mainsoi_eff - Основной множитель эффективности синхронизации КНИarrayОсновной момент начала впрыска (SOI), отсчитываемый с помощью умножителя эффективности температуры выхлопных газов, является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, SOIeffteff = α SOIexteff (ΔSOI, N), где:
SOIexhteff - основной мультипликатор КПД выхлопных газов, безразмерный.
ΔSOI - это основная синхронизация SOI относительно оптимальной синхронизации в degBTDC.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Intake manifold gas pressure exhaust temperature efficiency multiplier, f_tqs_exht_map_eff - Множитель КПД впускного коллектораarrayТаблица поиска множителя температуры выхлопа газа под давлением во впускном коллекторе является функцией отношения давления газа во впускном коллекторе относительно оптимального отношения давления и лямбда, MAPexheff = α MAPexeff (MAPratio, λ), где:
MAPexheff - мультипликатор температуры выхлопных газов впускного коллектора, безразмерный.
MAPratio - отношение давления газа во впускном коллекторе к оптимальному отношению давления, безразмерное.
λ - газовая лямбда впускного коллектора, безразмерная.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Intake manifold gas temperature exhaust temperature efficiency multiplier, f_tqs_exht_mat_eff - Множитель КПД впускного коллектораarrayСправочная таблица мультипликатора температуры выхлопных газов во впускном коллекторе (fMATexheff) является функцией частоты вращения двигателя и температуры газа во впускном коллекторе относительно оптимальной температуры, MATexheff = fMATexheff (ΔMAT, N), где:
MATexheff - мультипликатор температуры выхлопных газов впускного коллектора, безразмерный.
ΔМАТ - температура газа во впускном коллекторе относительно оптимальной температуры, в К.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Intake manifold gas oxygen exhaust temperature efficiency multiplier, f_tqs_exht_o2pct_eff - Множитель КПД впускного коллектораarrayВыхлопная температурная справочная таблица множителя эффективности кислорода газа впускного коллектора, ƒO2Pexheff, является функцией скорости вращения двигателя и кислородного процента газа впускного коллектора относительно оптимального, О2пексхев = ƒO2Pexheff (ΔO2P, N), где:
O2Pexheff - умножитель температуры выхлопа газа из впускного коллектора, безразмерный.
ΔO2P - кислородный процент всасываемого газа относительно оптимального, в процентах.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Fuel rail pressure exhaust temperature efficiency multiplier, f_tqs_exht_fuelpress_eff - Мультипликатор температуры отработавших газов топливной магистралиarrayТаблица преобразования мультипликатора температуры выхлопных газов КПД топливной рейки (fUELPexeff) является функцией частоты вращения двигателя и давления топливной рейки относительно оптимальных точек останова, FUELPexeff = FUELPexeff (ΔFUELP, N), где:
FUELPexeff - мультипликатор температуры отработавших газов топливной магистрали, безразмерный.
ΔFUELP - давление в топливопроводе относительно оптимального, в МПа.
N - частота вращения двигателя, в об/мин.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
Post-injection cylinder wall heat loss transfer coefficient, f_tqs_exht_post_inj_wall_htc - Смещение после впрыска0 (по умолчанию) | scalarКоэффициент теплопередачи стенки цилиндра после впрыска, в Вт/К.
Чтобы включить этот параметр, в поле Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.
[1] Хейвуд, Джон Б. Основы двигателя внутреннего сгорания. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1988.
