exponenta event banner

Контроллер СИ

Контроллер двигателя с искровым зажиганием, использующий запрос крутящего момента водителя

  • Библиотека:
  • Блок силового агрегата/контроллеры двигателя внутреннего сгорания

  • SI Controller block

Описание

Блок контроллера СИ реализует контроллер искрового зажигания (СИ), который использует запрос крутящего момента привода для вычисления команд разомкнутого контура на воздух, топливо и привод зажигания, которые требуются для удовлетворения потребности водителя.

Блок SI Controller можно использовать в исследованиях конструкции или рабочих характеристик двигателя, экономии топлива и снижения выбросов. Для основной подсистемы двигателя, дроссельной заслонки и утилизатора турбокомпрессора требуются команды, выводимые из блока контроллера СИ.

Блок использует командный крутящий момент и частоту вращения двигателя для определения этих команд привода с разомкнутым контуром:

  • Положение дросселя в процентах

  • Процент площади сточных вод

  • Длительность импульса инжектора

  • Искровое опережение

  • Угол фазера приемного кулачка

  • Угол фазера выхлопного кулачка

  • Процент площади клапана рециркуляции отработавших газов (EGR)

Блок контроллера СИ имеет две подсистемы:

  • Controller подсистема - определяет команды на основе заданного крутящего момента, измеренной частоты вращения двигателя и расчетной массы воздуха в цилиндре.

  • Estimator подсистема - определяет расчетный массовый расход воздуха, крутящий момент и температуру выхлопных газов из давления газа во впускном коллекторе, температуры газа во впускном коллекторе, частоты вращения двигателя и положения фазера кулачка.

На рисунке показан поток сигналов.

На рисунке используются эти переменные.

N

Частота вращения двигателя

КАРТА

Среднее по циклу давление во впускном коллекторе

IAT

Температура всасываемого воздуха

Олово, EGR

Температура на входе в клапан ЭГР

ЦИНОВКА

Средняя по циклу абсолютная температура газа во впускном коллекторе

ФИПЦ, фИКЦМД

Угол фазера приемного кулачка и команда угла фазера приемного кулачка соответственно

фННЭ, фНЦКМД

Команда угла фазера выпускного кулачка и команда угла фазера выпускного кулачка соответственно

EGRap, EGRapcmd

Процент по площади клапана EGR и процент по площади клапана EGR, соответственно

ΔPEGR

Перепад давления на входе и выходе клапана ЭГР

WAPcmd

Команда процента площади отработавших газов турбокомпрессора

SA

Искровое опережение

Pwinj

Ширина импульса топливного инжектора

TPPcmd

Команда «Процент положения дросселя»

Для разработки таблиц, доступных в Blockset™ Powertrain, использовалась Toolbox™ калибровки на основе модели.

Диспетчер

Воздух

Блок определяет управляемую нагрузку двигателя (то есть нормированную массу воздуха в цилиндре) из справочной таблицы, которая является функцией управляемого крутящего момента и измеренной частоты вращения двигателя.

Lcmd = fLcmd (Tcmd, N)

Для достижения управляемой нагрузки контроллер устанавливает процент положения дросселя и процент площади отработавших газов турбокомпрессора с помощью таблиц прямого просмотра подачи. Таблицы поиска являются функциями регулируемой нагрузки и измеренной частоты вращения двигателя.

TAPcmd = fTAPcmd (Lcmd, N)

TPPcmd = fTPPcmd (TAPcmd)

WAPcmd = fWAPcmd (Lcmd, N)

Для определения команд угла фазера кулачка блок использует таблицы поиска, которые являются функциями расчетной нагрузки двигателя и измеренной частоты вращения двигателя.

FICPCMD = fICPCMD (Lest, N)

dwf ECPCMD = fECPCMD (Lest, N)

Блок вычисляет требуемую нагрузку двигателя, используя это уравнение.

Lest=CpsRairTstdm˙air,estPstdVdN

Уравнения используют эти переменные.

Чтобы

Расчетная нагрузка на двигатель

LcmdУправляемая нагрузка двигателя
N

Частота вращения двигателя

Tcmd

Командируемый крутящий момент двигателя

TAPcmd

Команда «Процент площади дросселя»

TPPcmd

Команда «Процент положения дросселя»

WAPcmd

Команда процента площади отработавших газов турбокомпрессора

Cps

Обороты коленчатого вала на силовой ход

Pstd

Стандартное давление

Tstd

Стандартная температура

Rair

Идеальная газовая постоянная для воздуха и сгоревшей газовой смеси

Vd

Смещенный объем

m˙air,est

Расчетный массовый расход воздуха двигателя

Подсистема контроллера использует эти таблицы поиска для воздушных расчетов.

  • Таблица поиска команд процента области дросселя, fTAPcmd, является функцией командуемой нагрузки и частоты вращения двигателя

    TAPcmd = fTAPcmd (Lcmd, N)

    где:

    • TAPcmd - команда процента площади дросселя, в процентах.

    • Lcmd = L - управляемая нагрузка двигателя, безразмерная.

    • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

  • Чтобы учесть нелинейность положения дросселя к площади дросселя, таблица определения процента положения дросселя линеаризует управление массовым расходом воздуха с разомкнутым контуром.

    Таблица поиска команды процента положения дросселя, fTPPcmd, является функцией команды процента площади дросселя

    TPPcmd = fTPPcmd (TAPcmd)

    где:

    • TPPcmd - команда процента положения дросселя, в процентах.

    • TAPcmd - команда процента площади дросселя, в процентах.

  • Таблица поиска команд процента зоны отходов, fWAPcmd, является функцией от заданной нагрузки двигателя и частоты вращения двигателя

    WAPcmd = fWAPcmd (Lcmd, N)

    где:

    • WAPcmd - это команда wasgetate area percent, в процентах.

    • Lcmd = L - управляемая нагрузка двигателя, безразмерная.

    • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

  • Управляемая справочная таблица нагрузки двигателя, fLcmd, является функцией управляемого крутящего момента и частоты вращения двигателя.

    Lcmd = fLcmd (Tcmd, N)

    где:

    • Lcmd = L - управляемая нагрузка двигателя, безразмерная.

    • Tcmd - крутящий момент, в Н· м.

    • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

  • Таблица поиска команд угла фазера впускного кулачка, fICPCMD, является функцией нагрузки двигателя и частоты вращения двигателя

    FICPCMD = fICPCMD (Lest, N)

    где:

    • Команда ФИКЦМД - угол фазера приемного кулачка, в градусах опережения кривошипа.

    • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

    • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

  • Таблица поиска команд угла фазера кулачка выхлопа, fECPCMD, является функцией нагрузки двигателя и частоты вращения двигателя

    dwf ECPCMD = fECPCMD (Lest, N)

    где:

    • Для ЭКЦМД задан угол фазера выхлопного кулачка, в градусах замедления кривошипа.

    • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

    • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

EGR

EGR обычно выражается в процентах от общего потока впускного отверстия.

EGRpct=100m˙EGRm˙EGR+m˙air

Для вычисления процента площади EGR блок использует уравнения и таблицу поиска.

Уравнения

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

Таблица подстановки

Команда EGR area percent, EGRapcmd, lookup table является функцией нормализованного массового расхода и отношения давления

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

где:

  • EGRapcmd предписывается процент площади EGR, безразмерный.

  • m˙EGRstd,cmdm˙EGRstd,max - нормированный массовый расход, безразмерный.

  • Pout, EGRPin, EGR - отношение давления, безразмерное.

Уравнения и таблица используют эти переменные.

EGRap, EGRapcmd

Процент по площади клапана EGR и процент по площади клапана EGR, соответственно

EGRpct, cmd

Команда процента EGR

m˙EGRstd,cmd

Командованный стандартный массовый расход

m˙EGRstd,max

Максимальный стандартный массовый расход

m˙EGR,cmd

Командованный массовый расход

m˙intk,est

Расчетный массовый расход впускного отверстия

Тстд, Пстд

Стандартная температура и давление

Олово, EGR

Температура на входе в клапан ЭГР

Pout, EGR, Pin, EGR

Давление на входе и выходе клапана EGR соответственно

Топливо

Соотношение воздух-топливо (AFR) влияет на эффективность конверсии трехкомпонентного катализатора (TWC), производство крутящего момента и температуру сгорания. Контроллер двигателя управляет AFR, управляя длительностью импульса инжектора от требуемого относительного AFR. Относительное значение AFR λ cmd представляет собой соотношение между заданным значением AFR и стехиометрическим значением AFR топлива.

λ cmd = AFRcmdAFRstoich

AFRcmd=m˙air,estm˙fuel,cmd

Блок контроллера СИ учитывает дополнительное топливо, подаваемое в двигатель СИ во время запуска. Если частота вращения двигателя больше, чем частота прокрутки двигателя запуска, блок контроллера СИ обогащает оптимальный AFR, лямбда, экспоненциально затухающей дельта лямбда. Для инициализации дельта-лямбды блок использует температуру охлаждающей жидкости двигателя при запуске. Дельта-лямбда экспоненциально затухает до нуля на основе постоянной времени, которая является функцией температуры хладагента двигателя.

Блок можно сконфигурировать для управления AFR с разомкнутым и замкнутым контуром.

Кому

Использовать

Управление > Топливо > Настройка параметров обратной связи по замкнутому контуру

  • Оценить динамическую и стационарную точность оценки воздушного потока регулятора и подачи топлива.

(по умолчанию) Управление с разомкнутым контуром

off

  • Поддерживать среднее значение AFR близко к стехиометрическому значению AFR для поддержания высокой эффективности преобразования TWC.

Управление по замкнутому контуру

on

Управление с разомкнутым контуром

Чтобы создать входной порт для управляемого AFR (лямбда), на панели управления > Fuel > Open-loop fuel выберите Input lambda.

Можно вручную настроить катализатор на максимальную эффективность при управлении AFR с разомкнутым контуром с или без сглаживания. Если во время управления с разомкнутым контуром необходимо реализовать сглаживание, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Размытие (Dithering).

По умолчанию блок настроен на использование таблицы подстановки для управляемого AFR.

Управляемая лямбда, λ cmd, справочная таблица является функцией расчетной нагрузки двигателя и измеренной частоты вращения двигателя.

λ cmd = fλ cmd (Lest, N)

где:

  • λ cmd - команда относительно AFR, безразмерная.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Блок вычисляет расчетный массовый расход топлива, используя управляемые лямбда, λ cmd, стехиометрический AFR и расчетный массовый расход воздуха.

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

Блок предполагает, что напряжение батареи и давление топлива находятся в номинальных установках, где не требуется коррекция ширины импульса. Управляемая длительность импульса топливной форсунки пропорциональна массе топлива на впрыск. Масса топлива на впрыск рассчитывается из командуемого массового расхода топлива, частоты вращения двигателя и количества цилиндров.

Pwinj = {m˙fuel, cmdCps (60smin) (1000mgg) (1000gkg)   NSinjNcylwhen Trqcmd>  00when Trqcmd≤0

Управление по замкнутому контуру

TWC-преобразователи наиболее эффективны, когда AFR выхлопа находится вблизи стехиометрического AFR, где воздух и топливо сгорают наиболее полностью. Примерно в этой идеальной точке АФР находится в пределах окна катализатора, в котором катализатор наиболее эффективен при превращении монооксида углерода, углеводородов и оксидов азота в безвредные выхлопные продукты. Эмпирические исследования показывают, что колебание AFR вокруг стехиометрии с оптимизированной частотой, амплитудой и смещением AFR расширяет окно TWC, увеличивая эффективность конверсии катализатора в присутствии неизбежных возмущений.

Чтобы снизить затраты на оборудование, системы управления AFR включают недорогие переключающие датчики кислорода, расположенные в потоке выхлопных газов двигателя выше и ниже по потоку от катализатора. Датчики кислорода имеют узкий диапазон. По существу, они переключаются между слишком обедненным (т.е. имеется больше воздуха, чем требуется для сжигания имеющегося топлива) и слишком богатым (т.е. имеется больше воздуха, чем требуется для сжигания имеющегося топлива).

Блок реализует метод на основе периода для управления средним значением AFR в пределах окна катализатора для максимальной эффективности преобразования. Управление AFR на основе периода не зависит от задержки транспортировки по двигателю от точки впрыска топлива до точки измерения датчика. Дополнительные сведения об этом методе см. в разделе Разработка регулятора соотношения воздуха и топлива на основе периода с использованием низкозатратного датчика переключения.

Искра

Опережение зажигания - угол поворота кривошипа перед верхней мертвой точкой (BTDC) силового хода при подаче искры. Опережение зажигания влияет на эффективность двигателя, крутящий момент, температуру выхлопа, детонацию и выбросы.

Таблица поиска опережения зажигания является функцией расчетной нагрузки и частоты вращения двигателя.

SA = fSA (Lest, N)

где:

  • SA - опережение зажигания, в градусах опережения кривошипа.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Уравнения используют эти переменные.

Чтобы

Расчетная нагрузка двигателя на основе нормированной массы воздуха в цилиндре

N

Частота вращения двигателя

fSA

Таблица поиска для искрового опережения

N

Искровое опережение

Скорость холостого хода

Когда заданный крутящий момент ниже порогового значения, регулятор частоты вращения холостого хода регулирует частоту вращения двигателя.

ЕслиКонтроллер скорости холостого хода
Trqcmd, вход < Trqidlecmd, включитьПозволенный
Trqidlecmd, включитьTrqcmd, входНе 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:

Cidle (z) = Kp, холостой ход + Ki, 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

Ограничитель скорости

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).

Оценщик

Подсистема оценки определяет расчетный массовый расход воздуха, крутящий момент, массовый расход EGR и температуру выхлопа на основе обратной связи датчика и параметров калибровки.

m˙air,est

Расчетный массовый расход воздуха двигателя

Trqest

Расчетный крутящий момент двигателя

Текш, эст

Расчетная температура выхлопа двигателя

m˙EGR,est

Расчетный массовый расход EGR низкого давления

Массовый расход воздуха

Чтобы рассчитать массовый расход воздуха в двигателе, настройте двигатель СИ на использование любой из этих моделей массового расхода воздуха.

Модель массового расхода воздухаОписание
Модель массового расхода воздуха с частотой вращения двигателя SI

Использует уравнение «скорость-плотность» для расчета массового расхода воздуха двигателя с привязкой массового расхода воздуха двигателя к давлению во впускном коллекторе и частоте вращения двигателя. Рассмотрите возможность использования этой модели массового расхода воздуха в двигателях с фиксированными конструкциями клапанов.

Модель массового расхода воздуха с двойным независимым кулачковым фазером двигателя SI

Для расчета массового расхода воздуха в двигателе в модели с двумя независимыми кулачковыми фазерами используются:

  • Эмпирические калибровочные параметры, полученные в результате картографических измерений двигателя

  • Параметры калибровки настольных ПК, полученные из данных автоматизированного проектирования двигателя (САПР)

В отличие от типичных встроенных расчетов массового расхода воздуха, основанных на прямом измерении массового расхода воздуха с помощью датчика массового расхода воздуха (MAF), эта модель массового расхода воздуха предлагает:

  • Исключение датчиков MAF в двухкаскадных клапанных клапанах

  • Разумная точность при изменении высоты

  • Подход к семифизическому моделированию

  • Ограниченное поведение

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

  • Систематическая разработка относительно небольшого числа калибровочных параметров

Для определения расчетного массового расхода воздуха блок использует массовую долю всасываемого воздуха. Массовая доля EGR во впускном отверстии отстает от массовой доли вблизи выхода клапана EGR. Для моделирования задержки блок использует систему первого порядка с постоянной времени.

yintk,EGR,est=m˙EGR,estm˙intk,esttszτEGRz+ts−τEGR

Остальная часть газа - воздух.

yintk, воздух, est = 1 yintk, EGR, est

Уравнения используют эти переменные.

yintk, EGR, est

Расчетная массовая доля EGR впускного коллектора

yintk, воздух, est

Расчетная массовая доля воздуха во впускном коллекторе

m˙EGR,est

Расчетный массовый расход EGR низкого давления

m˙intk,est

Расчетный массовый расход впускного отверстия

τEGR

Постоянная времени EGR

Крутящий момент

Чтобы рассчитать тормозной момент, настройте двигатель СИ на использование любой из этих моделей крутящего момента.

Модель тормозного моментаОписание
Модель структуры крутящего момента двигателя SI

Для расчета структурированного тормозного момента двигатель СИ использует таблицы для внутреннего крутящего момента, момента трения, оптимальной искры, эффективности зажигания и эффективности лямбды.

Если на вкладке «Крутящий момент» выбрать «Давление под углом кривошипа и крутящий момент», можно выполнить следующие действия:

  • Моделирование усовершенствованных средств управления двигателем с замкнутым контуром при моделировании рабочего стола и на стенде HIL на основе давления в цилиндре, зарегистрированного с помощью модели или лабораторных испытаний в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

  • Имитировать колебания трансмиссии за двигателем за счет высокочастотных торсионов коленчатого вала.

  • Имитация пропусков зажигания двигателя из-за обедненной работы или загрязнения свечи зажигания с помощью ввода длительности импульса инжектора.

  • Имитировать эффект деактивации цилиндра (закрытые впускные и выпускные клапаны, отсутствие впрыскиваемого топлива) на отдельные давления в цилиндре, среднее значение воздушного потока, среднее значение крутящего момента и крутящий момент на основе угла поворота кривошипа.

  • Имитировать влияние резания топлива на давление отдельного цилиндра, среднее значение крутящего момента и крутящий момент на основе угла поворота кривошипа.

Модель простого крутящего момента двигателя SI

Для простого вычисления тормозного момента блок двигателя СИ использует таблицу поиска крутящего момента, которая является функцией частоты вращения и нагрузки двигателя.

EGR

Контроллер оценивает массовый расход низкого давления, давление на входе клапана EGR и давление на выходе клапана EGR, используя алгоритм, разработанный Ф. Лю и Дж. Пфайффером. Для оценки требуется измеренное дифференциальное давление клапана EGR, процент площади клапана EGR, температура всасываемого воздуха и температура на входе клапана EGR.

Для оценки команд клапана EGR блок использует:

  • Уравнения

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

  • Столы

    • Стандартная таблица определения массового расхода клапана EGR является функцией процента площади клапана EGR и коэффициента давления.

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

      где:

      • m˙EGR,std - стандартный массовый расход клапана EGR, безразмерный.

      • EGRap - доля расхода клапана EGR в процентах.

      • Pout, EGRPin, EGR - отношение давления, безразмерное.

    • Отношение давления является функцией стандартного массового расхода.

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

      где:

      • m˙air,std - стандартный массовый расход, в г/с.

      • Pout, EGRPamb - отношение давления, безразмерное.

Уравнения используют эти переменные.

EGRap

Команда процента площади клапана EGR

IAT

Температура всасываемого воздуха

m˙air,std, m˙EGR,std

Стандартный массовый расход воздуха и клапана EGR соответственно

m˙air,est,m˙EGR,est

Расчетный массовый расход воздуха и клапана EGR соответственно

Тстд, Пстд

Стандартная температура и давление

Тамб, Памб

Температура и давление окружающей среды

ΔPEGR

Перепад давления на входе и выходе клапана ЭГР

Олово, EGR, Tout, EGR

Температура на входе и выходе клапана EGR соответственно

Контакт, EGR, Pout, EGR

Давление на входе и выходе клапана EGR соответственно

Температура отработавших газов

Справочная таблица температуры выхлопа, fTexh, является функцией нагрузки на двигатель и частоты вращения двигателя.

Texh = fTexh (L, N)

где:

  • Texh - температура выхлопа двигателя, в К.

  • L - нормированная масса воздуха цилиндра или нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Порты

Вход

развернуть все

Командный крутящий момент двигателя, Trqcmd, вход, в Н· м.

Измеренная частота вращения двигателя, Н, в об/мин.

Измеренное давление окружающей среды, PAmb, в Па.

Измеренный абсолютный МАП впускного коллектора, в Па.

Измеренная абсолютная температура впускного коллектора, MAT, в К.

Угол фазера приемного кулачка, фICP, в degCrkAdv, или угловое опережение кривошипа.

Угол фазера эксцентрика выпуска, фННЭ, в degCrkRet, или градусная задержка кривошипа.

Температура всасываемого воздуха, IAT, в К.

Температура охлаждения двигателя, Тохолант, в К.

Температура на входе в клапан EGR, олово, EGR, в К.

Процент площади клапана EGR, EGRap, в%.

Дельта-давление клапана EGR, ΔPEGR, в Па.

Напряжение датчика кислорода для регулирования отношения воздуха к топливу по замкнутому контуру (лямбда), в мВ.

Чтобы настроить блок на использование управления соотношением воздуха и топлива с замкнутым контуром, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel panel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loop feedback)

Командный воздушно-топливный коэффициент (лямбда), λ cmd, безразмерный.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с открытым контуром (Open-loop fuel) выберите Входной лямбда (Input lambda).

Продукция

развернуть все

Сигнал шины, содержащий эти блочные вычисления.

СигналОписаниеПеременнаяЕдиницы

TrqCmd

Крутящий момент двигателя

Trqcmd

Н· м

LdCmd

Командная нагрузка

Lcmd

Н/Д

ThrPosCmd

Команда «Процент площади дросселя»

TAPcmd

%

WgAreaPctCmd

Команда «Процент площади стегата»

WAPcmd

%

InjPw

Ширина импульса топливного инжектора

Pwinj

ms

SpkAdv

Искровое опережение

SA

degBTDC

IntkCamPhaseCmd

Команда угла фазера приемного кулачка

φICPCMD

degCrkAdv

ExhCamPhaseCmd

Команда угла фазера выпускного кулачка

φECPCMD

degCrkRet

EgrVlvAreaPctCmd

Команда угла фазера выпускного кулачка

EGRapcmd

%

FuelMassFlwCmd

Команда процента площади клапана EGR

m˙fuel,cmd

кг/с

AfrCmd

Управляемое соотношение воздух-топливо

AFRcmdН/Д

EstEngTrq

Расчетный крутящий момент двигателя

Trqest

Н· м

EstNrmlzdAirCharg

Расчетная нормированная масса воздуха в цилиндре

Н/Д

Н/Д

EstIntkPortMassFlw

Расчетный массовый расход воздуха во впускном отверстии

m˙intk,est

кг/с

EstIntkAirMassFlw

Расчетный массовый расход воздуха

m˙air,est

кг/с

EstEgrMassFlw

Расчетный массовый расход EGR низкого давления

m˙EGR,estкг/с

EstExhManGasTemp

Расчетная температура отходящего газа в коллекторе

Текш, эст

K

EngRevLimAct

Флаг, указывающий, активно ли управление ограничителем оборота

Н/Д

Н/Д

ClsdLpFuelMult

Широтно-импульсный умножитель топливной форсунки для управления AFR по замкнутому контуру

Pwinj_mult

Н/Д

Команда процента зоны регулирования, TAPcmd.

Команда Wastegate area percent, WAPcmd.

Ширина импульса топливного инжектора, Pwinj, в мс.

Опережение зажигания, SA, в градусах угла кривошипа перед верхней мертвой точкой (degBTDC).

Команда на ввод угла фазера кулачка, фИКПЦМД.

Команда угла фазера кулачка выпуска, фЭКЦМД.

Команда процента площади клапана EGR, EGRapcmd, в%.

Параметры

развернуть все

Конфигурация

Чтобы рассчитать массовый расход воздуха в двигателе, настройте двигатель СИ на использование любой из этих моделей массового расхода воздуха.

Модель массового расхода воздухаОписание
Модель массового расхода воздуха с частотой вращения двигателя SI

Использует уравнение «скорость-плотность» для расчета массового расхода воздуха двигателя с привязкой массового расхода воздуха двигателя к давлению во впускном коллекторе и частоте вращения двигателя. Рассмотрите возможность использования этой модели массового расхода воздуха в двигателях с фиксированными конструкциями клапанов.

Модель массового расхода воздуха с двойным независимым кулачковым фазером двигателя SI

Для расчета массового расхода воздуха в двигателе в модели с двумя независимыми кулачковыми фазерами используются:

  • Эмпирические калибровочные параметры, полученные в результате картографических измерений двигателя

  • Параметры калибровки настольных ПК, полученные из данных автоматизированного проектирования двигателя (САПР)

В отличие от типичных встроенных расчетов массового расхода воздуха, основанных на прямом измерении массового расхода воздуха с помощью датчика массового расхода воздуха (MAF), эта модель массового расхода воздуха предлагает:

  • Исключение датчиков MAF в двухкаскадных клапанных клапанах

  • Разумная точность при изменении высоты

  • Подход к семифизическому моделированию

  • Ограниченное поведение

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

  • Систематическая разработка относительно небольшого числа калибровочных параметров

Зависимости

Таблица суммирует зависимости параметров.

Модель оценки массового расхода воздухаВключение параметров на вкладке «Оценка» > «Воздух»

Dual Variable Cam Phasing

Объем цилиндра на столе закрытия впускного клапана, f_vivc

Фазовые разрывы приемного кулачка цилиндра, f_vivc_icp_bpt

Коэффициент коррекции массы захваченного цилиндра, f_tm_corr

Нормализованные точки останова плотности, f_tm_corr_nd_bpt

Точки останова двигателя, f_tm_corr_n_bpt

Массовый расход воздуха, f_mdot_air

Фазовые точки останова вытяжного кулачка, f_mdot_air_ecp_bpt

Задержанные точки останова массового расхода, f_mdot_trpd_bpt

Коэффициент коррекции массового расхода воздуха, f_mdot_air_corr

Точки останова нагрузки двигателя для коррекции массового расхода воздуха, f_mdot_air_corr_ld_bpt

Точки останова двигателя для коррекции массового расхода воздуха, f_mdot_air_n_bpt

Simple Speed-Density

Объемный КПД скорости-плотности, f_nv

Точки останова давления во впускном коллекторе, f_nv_prs_bpt

Точки останова двигателя с плотностью оборотов, f_nv_n_bpt

Чтобы рассчитать тормозной момент, настройте двигатель СИ на использование любой из этих моделей крутящего момента.

Модель тормозного моментаОписание
Модель структуры крутящего момента двигателя SI

Для расчета структурированного тормозного момента двигатель СИ использует таблицы для внутреннего крутящего момента, момента трения, оптимальной искры, эффективности зажигания и эффективности лямбды.

Если на вкладке «Крутящий момент» выбрать «Давление под углом кривошипа и крутящий момент», можно выполнить следующие действия:

  • Моделирование усовершенствованных средств управления двигателем с замкнутым контуром при моделировании рабочего стола и на стенде HIL на основе давления в цилиндре, зарегистрированного с помощью модели или лабораторных испытаний в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

  • Имитировать колебания трансмиссии за двигателем за счет высокочастотных торсионов коленчатого вала.

  • Имитация пропусков зажигания двигателя из-за обедненной работы или загрязнения свечи зажигания с помощью ввода длительности импульса инжектора.

  • Имитировать эффект деактивации цилиндра (закрытые впускные и выпускные клапаны, отсутствие впрыскиваемого топлива) на отдельные давления в цилиндре, среднее значение воздушного потока, среднее значение крутящего момента и крутящий момент на основе угла поворота кривошипа.

  • Имитировать влияние резания топлива на давление отдельного цилиндра, среднее значение крутящего момента и крутящий момент на основе угла поворота кривошипа.

Модель простого крутящего момента двигателя SI

Для простого вычисления тормозного момента блок двигателя СИ использует таблицу поиска крутящего момента, которая является функцией частоты вращения и нагрузки двигателя.

Зависимости

Таблица суммирует зависимости параметров.

Модель оценки крутящего моментаВключение параметров на вкладке «Оценка» > «Крутящий момент»

Torque Structure

Внутренний стол крутящего момента, f_tq_inr

Таблица крутящего момента трения, f_tq_fric

Модификатор температуры двигателя на момент трения, f_fric_temp_mod

Точки останова модификатора температуры двигателя, f_fric_temp_bpt

Таблица крутящего момента накачки, f_tq_pump

Оптимальная таблица искр, f_sa_opt

Точки останова внутренней нагрузки крутящего момента, f_tq_inr_l_bpt

Точки останова внутреннего крутящего момента, f_tq_inr_n_bpt

Таблица искровой эффективности, f_m_sa

Искровая задержка от оптимальной, f_del_sa_bpt

Эффективность лямбды, f_m_lam

Лямбда-точки останова, f_m_lam_bpt

Simple Torque Lookup

Таблица крутящего момента, f_tq_nl

Точки останова нагрузки таблицы крутящего момента, f_tq_nl_l_bpt

Точки останова стола крутящего момента, f_tq_nl_n_bpt

Средства управления

Воздух

Управляемая справочная таблица нагрузки двигателя, fLcmd, является функцией управляемого крутящего момента и частоты вращения двигателя.

Lcmd = fLcmd (Tcmd, N)

где:

  • Lcmd = L - управляемая нагрузка двигателя, безразмерная.

  • Tcmd - крутящий момент, в Н· м.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Точки останова команды крутящего момента, в Н· м.

Точки останова скорости, в об/мин.

Таблица поиска команд процента области дросселя, fTAPcmd, является функцией командуемой нагрузки и частоты вращения двигателя

TAPcmd = fTAPcmd (Lcmd, N)

где:

  • TAPcmd - команда процента площади дросселя, в процентах.

  • Lcmd = L - управляемая нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Дроссельная область в процентах точек останова нагрузки, безразмерная.

Частота останова в процентах от площади дросселя, в об/мин.

Таблица поиска команды процента положения дросселя, fTPPcmd, является функцией команды процента площади дросселя

TPPcmd = fTPPcmd (TAPcmd)

где:

  • TPPcmd - команда процента положения дросселя, в процентах.

  • TAPcmd - команда процента площади дросселя, в процентах.

Регулировка процента площади для позиционирования процентов точек останова, безразмерных.

Таблица поиска команд процента зоны отходов, fWAPcmd, является функцией от заданной нагрузки двигателя и частоты вращения двигателя

WAPcmd = fWAPcmd (Lcmd, N)

где:

  • WAPcmd - это команда wasgetate area percent, в процентах.

  • Lcmd = L - управляемая нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Точки останова нагрузки, безразмерные.

Точки останова скорости, в об/мин.

Таблица поиска команд угла фазера впускного кулачка, fICPCMD, является функцией нагрузки двигателя и частоты вращения двигателя

FICPCMD = fICPCMD (Lest, N)

где:

  • Команда ФИКЦМД - угол фазера приемного кулачка, в градусах опережения кривошипа.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Таблица поиска команд угла фазера кулачка выхлопа, fECPCMD, является функцией нагрузки двигателя и частоты вращения двигателя

dwf ECPCMD = fECPCMD (Lest, N)

где:

  • Для ЭКЦМД задан угол фазера выхлопного кулачка, в градусах замедления кривошипа.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Точки останова нагрузки, безразмерные.

Точки останова скорости, в об/мин.

Команда EGR percent, EGRpct, cmd, таблица поиска является функцией расчетной нагрузки двигателя и частоты вращения двигателя.

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

где:

  • EGRpct, cmd - процент EGR, безразмерный.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Точки останова нагрузки двигателя, L, безразмерные.

Точки останова двигателя, Н, об/мин.

Команда EGR area percent, EGRapcmd, lookup table является функцией нормализованного массового расхода и отношения давления

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

где:

  • EGRapcmd предписывается процент площади EGR, безразмерный.

  • m˙EGRstd,cmdm˙EGRstd,max - нормированный массовый расход, безразмерный.

  • Pout, EGRPin, EGR - отношение давления, безразмерное.

Максимальные стандартные значения массового расхода клапана EGR, m˙EGRstd,max, в Н· м.

Нормализованные точки останова массового расхода, m˙EGRstd,cmdm˙EGRstd,max, безразмерные.

Значения коэффициента останова давления, Pout, EGRPin, EGR, безразмерные.

Топливо

Наклон топливного инжектора, Синдж, в мг/мс.

Стехиометрическое соотношение воздух-топливо, AFRstoich.

Управляемая лямбда, λ cmd, справочная таблица является функцией расчетной нагрузки двигателя и измеренной частоты вращения двигателя.

λ cmd = fλ cmd (Lest, N)

где:

  • λ cmd - команда относительно AFR, безразмерная.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с открытым контуром (Open-loop fuel) снимите флажок Входной лямбда (Input lambda).

Точки останова нагрузки, безразмерные.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с открытым контуром (Open-loop fuel) снимите флажок Входной лямбда (Input lambda).

Точки останова скорости, в об/мин.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с открытым контуром (Open-loop fuel) снимите флажок Входной лямбда (Input lambda).

Дельта обогащения лямбда при запуске двигателя как функция температуры хладагента, безразмерная.

Блок контроллера СИ использует этот параметр для учета дополнительного топлива, подаваемого в двигатель с искровым зажиганием (СИ) во время запуска. Если частота вращения двигателя больше, чем параметр Частота вращения двигателя, блок контроллера СИ обогащает оптимальное относительное соотношение воздуха и топлива (лямбда) экспоненциально затухающей дельта лямбда. Чтобы инициализировать дельта лямбда, блок использует параметр лямбда-обогащения запуска двигателя в зависимости от температуры хладагента для создания лямбда-таблицы обогащения, которая является функцией температуры хладагента двигателя. Дельта лямбда экспоненциально затухает до нуля на основе постоянной времени, заданной параметром времени дельта-константа обогащения лямбда запуска двигателя в зависимости от температуры хладагента.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с открытым контуром (Open-loop fuel) снимите флажок Входной лямбда (Input lambda).

Дельта-константа времени обогащения лямбды при запуске двигателя в зависимости от температуры хладагента, в с.

Блок контроллера СИ использует этот параметр для учета дополнительного топлива, подаваемого в двигатель с искровым зажиганием (СИ) во время запуска. Если частота вращения двигателя больше, чем параметр Частота вращения двигателя, блок контроллера СИ обогащает оптимальное относительное соотношение воздуха и топлива (лямбда) экспоненциально затухающей дельта лямбда. Чтобы инициализировать дельта лямбда, блок использует параметр лямбда-обогащения запуска двигателя в зависимости от температуры хладагента для создания лямбда-таблицы обогащения, которая является функцией температуры хладагента двигателя. Дельта лямбда экспоненциально затухает до нуля на основе постоянной времени, заданной параметром времени дельта-константа обогащения лямбда запуска двигателя в зависимости от температуры хладагента.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с открытым контуром (Open-loop fuel) снимите флажок Входной лямбда (Input lambda).

Температуры останова теплоносителя при запуске двигателя, в С.

Блок контроллера СИ использует этот параметр для учета дополнительного топлива, подаваемого в двигатель с искровым зажиганием (СИ) во время запуска. Если частота вращения двигателя больше, чем параметр Частота вращения двигателя, блок контроллера СИ обогащает оптимальное относительное соотношение воздуха и топлива (лямбда) экспоненциально затухающей дельта лямбда. Чтобы инициализировать дельта лямбда, блок использует параметр лямбда-обогащения запуска двигателя в зависимости от температуры хладагента для создания лямбда-таблицы обогащения, которая является функцией температуры хладагента двигателя. Дельта лямбда экспоненциально затухает до нуля на основе постоянной времени, заданной параметром времени дельта-константа обогащения лямбда запуска двигателя в зависимости от температуры хладагента.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с открытым контуром (Open-loop fuel) снимите флажок Входной лямбда (Input lambda).

Выберите опцию, чтобы минимизировать управляемое соотношение воздух-топливо (лямбда), λ cmd ошибка.

Зависимости

При выборе этого параметра активируются следующие параметры:

  • Пропорциональный коэффициент усиления топлива с замкнутым контуром, ClsdLpFuelPGain

  • Интегральный коэффициент усиления топлива с замкнутым контуром, ClsdLpFuelIGain

  • Предел интегратора топлива с замкнутым контуром, ClsdLpFuelIntgLmt

  • Амплитуда озноба лямбды, LambdaDitherAmp

  • Частота озноба лямбды, LambdaDitherFrq

  • Напряжение стехиометрического сброса датчика кислорода, O2ResetStoichVoltSen

  • Сброс минимального напряжения датчика кислорода, O2ResetMinVoltSen

  • Сброс максимального напряжения датчика кислорода, O2ResetMaxVoltSen

  • Период обновления информации о напряжении датчика кислорода, O2LearnUpdatePerSen

  • Минимум амплитуды напряжения датчика кислорода, O2AmpMinVoltSen

  • Напряжение готовности датчика кислорода, O2ReadyVoltSen

  • Напряжение кислородного датчика не готово, O2NotReadyVoltSen

Сконфигурируйте блок для моделирования сглаживания. Для анализа с разомкнутым контуром выберите эту опцию, чтобы настроить максимальную эффективность каталитической конверсии.

Зависимости

По умолчанию при выборе параметра «Обратная связь по замкнутому контуру» блок настраивается на сглаживание модели.

Чтобы включить этот параметр для команд отношения воздуха к топливу (лямбда) с разомкнутым контуром, очистите обратную связь с замкнутым контуром.

При выборе этого параметра активируются следующие параметры:

  • Амплитуда озноба лямбды, LambdaDitherAmp

  • Частота озноба лямбды, LambdaDitherFrq

Пропорциональный коэффициент усиления топлива с замкнутым контуром, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loo

Интегральный коэффициент усиления топлива замкнутого контура, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loo

Замкнутый интегратор топлива, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loo

Логарифмическая амплитуда, безразмерная.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel pane) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loop feedback) или

Частота сглаживания лямбда, в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel pane) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loop feedback) или

Напряжение стехиометрического сброса датчика кислорода, O2ResetStoichVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loop feedback).

Сброс минимального напряжения кислородного датчика, O2ResetMinVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loo

Сброс максимального напряжения кислородного датчика, O2ResetMaxVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loop feedback).

Время изменения напряжения датчика кислорода, O2LearnUpdatePerSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loop feedback).

Минимум амплитуды напряжения датчика кислорода, O2AmpMinVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loo

Напряжение готовности датчика кислорода, O2ReadyVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loo

Кислородный датчик не готов, O2NotReadyVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Топливо (Fuel) на панели Топливо с замкнутым контуром (Closed-loop fuel) выберите Обратная связь с замкнутым контуром (Closed-loo

Искра

Таблица поиска опережения зажигания является функцией расчетной нагрузки и частоты вращения двигателя.

SA = fSA (Lest, N)

где:

  • SA - опережение зажигания, в градусах опережения кривошипа.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Точки останова нагрузки, безразмерные.

Точки останова скорости, в об/мин.

Скорость холостого хода

Целевая частота вращения холостого хода, Nдл, об/мин.

Крутящий момент для включения регулятора частоты вращения холостого хода, Trqidlecmd, enable, в Н· м.

Максимальный управляемый крутящий момент контроллера холостого хода, Trqidlecmd, max, в Н· м.

Пропорциональный коэффициент усиления регулирования оборотов холостого хода, Кп, холостого хода, в Н· м/об/мин.

Интегральный коэффициент усиления для управления скоростью холостого хода, Ki, холостого хода, в Н· м/( об/мин· с).

Ограничение 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).

Частота прокрутки двигателя, в об/мин.

Оценка

Воздух

Количество цилиндров двигателя, Ncyl.

Обороты коленчатого вала на силовой ход, Cps, в об/ход.

Смещенный объем, Vd, в м ^ 3.

Идеальная газовая постоянная, Rair, в Дж/( кг· К).

Стандартное давление воздуха, Pstd, в Па

Стандартная температура воздуха, Tstd, в К.

Справочная таблица объемного КПД двигателя, fü v, является функцией абсолютного давления во впускном коллекторе и частоты вращения двигателя.

(MAP, N)

где:

  • λ v - объёмный КПД двигателя, безразмерный.

  • MAP - абсолютное давление во впускном коллекторе, в КПа.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Simple Speed-Density.

Точки останова давления во впускном коллекторе для таблицы определения объемной эффективности скорости и плотности, в KPa.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Simple Speed-Density.

Точки останова двигателя для таблицы определения объемной эффективности скорости и плотности, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Simple Speed-Density.

Объем цилиндра на столе закрытия впускного клапана (IVC), fVivc является функцией угла фазера впускного кулачка

VIVC = fVivc (фICP)

где:

  • VIVC - объем цилиндра на IVC, в л.

  • ФИПЦ - угол фазера приемного кулачка, в градусах опережения кривошипа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Точки останова двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Объем цилиндра на впускном клапане закрывает точки останова стола.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Таблица коэффициентов коррекции захваченной массы, fTMcorr, является функцией нормированной плотности и частоты вращения двигателя.

TMcorr = fTMcorr ( αnorm, N)

где:

  • TMcorr, является фиксированным множителем коррекции массы, безразмерным.

  • αnorm - нормированная плотность, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Нормализованные точки останова плотности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Таблица поиска модели массового расхода впуска фазера является функцией углов фазера выпускного кулачка и массового расхода захваченного воздуха

m˙intkideal=fintkideal (фЭКП, ТМпоток)

где:

  • m˙intkideal - массовый расход впускного отверстия двигателя при произвольных углах фазера кулачка, в г/с.

  • фЭКТ - угол фазера выхлопного кулачка, в градусах замедления кривошипа.

  • TMflow - расход, эквивалентный скорректированной улавливаемой массе при текущей частоте вращения двигателя, в г/с.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Точки останова фазера выпускного кулачка для таблицы определения массового расхода воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Захваченные точки останова массового расхода для таблицы поиска массового расхода воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Справочная таблица коррекции массового расхода всасываемого воздуха, faircorr, является функцией идеальной нагрузки и частоты вращения двигателя

m˙air=m˙intkidealfaircorr (Лидеал, N)

где:

  • Lideal - нагрузка двигателя (нормированная масса воздуха цилиндра) при произвольных углах фазера кулачка, не скорректированная на конечные установившиеся углы фазера кулачка, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

  • m˙air - окончательная коррекция массового расхода всасываемого воздуха двигателя при установившихся углах фазера кулачка, в г/с.

  • m˙intkideal - массовый расход впускного отверстия двигателя при произвольных углах фазера кулачка, в г/с.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Точки останова нагрузки двигателя для окончательной коррекции массового расхода воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Точки останова двигателя для окончательной коррекции массового расхода воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра модели оценки массового расхода воздуха выберите Dual Variable Cam Phasing.

Постоянная времени потока EGR, в с.

Отношение давления является функцией стандартного массового расхода.

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

где:

  • m˙air,std - стандартный массовый расход, в г/с.

  • Pout, EGRPamb - отношение давления, безразмерное.

Стандартный массовый расход, m˙air,std, в г/с.

Стандартная таблица определения массового расхода клапана EGR является функцией процента площади клапана EGR и коэффициента давления.

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

где:

  • m˙EGR,std - стандартный массовый расход клапана EGR, безразмерный.

  • EGRap - доля расхода клапана EGR в процентах.

  • Pout, EGRPin, EGR - отношение давления, безразмерное.

Стандартное отношение давления потока клапана EGR, Pout, EGRPin, EGR, безразмерное.

Процент расхода клапана EGR, EGRap, в процентах.

Крутящий момент

Для простой модели таблицы поиска крутящего момента механизм СИ использует карту таблицы поиска, которая является функцией частоты вращения и нагрузки двигателя, Tbrake = fTnL (L, N), где:

  • Tбрук - тормозной момент двигателя после учета опережения зажигания, АФР и фрикционных воздействий в Н· м.

  • L - нагрузка двигателя, как нормированная масса воздуха цилиндра, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Простая модель поиска крутящего момента предполагает, что калибровка имеет отрицательные значения крутящего момента, чтобы указать состояние нагрузки (L) двигателя, не приводящего к выстрелу, в зависимости от скорости (N). Калиброванная таблица (L-by-N) содержит данные о неразжиге в первой строке таблицы (1-by-N). Когда топливо, подаваемое в двигатель, равно нулю, модель использует данные в первой строке таблицы (1-by-N) при 100 AFR или выше. 100 AFR является результатом отключения топлива или очень обедненной работы, когда горение невозможно.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.

Точки останова нагрузки двигателя, L, безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.

Точки останова двигателя, Н, об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Simple Torque Lookup.

Если на вкладке «Крутящий момент» выбрать «Давление под углом кривошипа и крутящий момент», можно выполнить следующие действия:

  • Моделирование усовершенствованных средств управления двигателем с замкнутым контуром при моделировании рабочего стола и на стенде HIL на основе давления в цилиндре, зарегистрированного с помощью модели или лабораторных испытаний в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

  • Имитировать колебания трансмиссии за двигателем за счет высокочастотных торсионов коленчатого вала.

  • Имитация пропусков зажигания двигателя из-за обедненной работы или загрязнения свечи зажигания с помощью ввода длительности импульса инжектора.

  • Имитировать эффект деактивации цилиндра (закрытые впускные и выпускные клапаны, отсутствие впрыскиваемого топлива) на отдельные давления в цилиндре, среднее значение воздушного потока, среднее значение крутящего момента и крутящий момент на основе угла поворота кривошипа.

  • Имитировать влияние резания топлива на давление отдельного цилиндра, среднее значение крутящего момента и крутящий момент на основе угла поворота кривошипа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Модель крутящего момента значение Torque Structure.

Таблица Prs давления цилиндра в зависимости от скорости N, нагрузки L и угла M кривошипа в Па.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure. Выберите Угловое давление кривошипа и крутящий момент.

Таблица Tbrake тормозного момента в зависимости от скорости N, нагрузки L и угла M кривошипа в Н· м.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure. Выберите Угловое давление кривошипа и крутящий момент.

Точки останова скорости, Н, об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure. Выберите Угловое давление кривошипа и крутящий момент.

Загрузить точки останова, L. Нет размера.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure. Выберите Угловое давление кривошипа и крутящий момент.

Угловые точки останова кривошипа, М, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure. Выберите Угловое давление кривошипа и крутящий момент.

Углы сжатия верхней мертвой точки (TDC) по цилиндру, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure. Выберите Угловое давление кривошипа и крутящий момент.

Внутренняя справочная таблица крутящего момента, fTqinr, является функцией частоты вращения двигателя и нагрузки двигателя, Tqinr = fTqinr (L, N), где:

  • Tqinr - внутренний крутящий момент, основанный на общем показанном среднем эффективном давлении, в Н· м.

  • L - нагрузка двигателя при произвольных углах фазера кулачка, скорректированная на конечные установившиеся углы фазера кулачка, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Справочная таблица крутящего момента трения, fTfric, является функцией частоты вращения двигателя и нагрузки двигателя, Tfric = fTfric (L, N), где:

  • Tfric - момент трения, смещенный к внутреннему моменту, в Н· м.

  • L - нагрузка двигателя при произвольных углах фазера кулачка, скорректированная на конечные установившиеся углы фазера кулачка, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Модификатор температуры двигателя на момент трения, fc, temp, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Точки останова модификатора температуры двигателя, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Рабочая справочная таблица откачки, fTpump, является функцией нагрузки двигателя и частоты вращения двигателя, TpumpTpump(L,N), где:

  • Tpump - насосная работа, в Н· м.

  • L - нагрузка двигателя, как нормированная масса воздуха цилиндра, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Оптимальная таблица искрового поиска, fSAopt, является функцией частоты вращения двигателя и нагрузки двигателя, SAopt = fSAopt (L, N), где:

  • SAopt - оптимальная синхронизация опережения зажигания для максимального внутреннего крутящего момента при стехиометрическом топливовоздушном соотношении (AFR), в град.

  • L - нагрузка двигателя при произвольных углах фазера кулачка, скорректированная на конечные установившиеся углы фазера кулачка, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Внутренние точки останова нагрузки крутящего момента, безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Внутренние точки останова крутящего момента, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Таблица искровой эффективности, fMsa, является функцией искрового замедления от оптимального

Msa = fMsa (ΔSA) ΔSA = SAopt − SA

где:

  • Msa - множитель эффективности замедления искры, безразмерный.

  • ΔSA- время задержки зажигания от оптимального опережения зажигания, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Замедление искры от оптимальных точек останова внутренней синхронизации крутящего момента, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Таблица поиска эффективности лямбды, fMλ, является функцией лямбды, = fMλ (λ), где:

  • - лямбда-умножитель на внутренний крутящий момент для учета безразмерного эффекта соотношения воздух-топливо (AFR).

  • λ - лямбда, AFR нормализовано к стехиометрическому топливу AFR, безразмерно.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Лямбда-эффект на точки останова внутреннего крутящего момента, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Модель крутящего момента (Torque model) выберите Torque Structure.

Выхлоп

Справочная таблица температуры выхлопа, fTexh, является функцией нагрузки на двигатель и частоты вращения двигателя.

Texh = fTexh (L, N)

где:

  • Texh - температура выхлопа двигателя, в К.

  • L - нормированная масса воздуха цилиндра или нагрузка двигателя, безразмерная.

  • N - частота вращения двигателя, в об/мин.

Точки останова двигателя, используемые для таблицы определения температуры выхлопа.

Точки останова двигателя, используемые для таблицы определения температуры выхлопа, в об/мин.

Ссылки

[1] Герхардт, Дж., Хённингер, Х. и Бишоф, Х., Новый подход к функциональной и программной структуре систем управления двигателями - BOSCH ME7. Технический документ SAE 980801, 1998.

[2] Хейвуд, Джон Б. Основы двигателя внутреннего сгорания. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1988.

[3] Леоне, Т. Кристенсон, Э., Стейн, Р., Сравнение переменных стратегий синхронизации распределительного вала при частичной нагрузке. Технический документ SAE 960584, 1996, doi: 10.4271/960584.

[4] Лю, Ф. и Пфайффер, Дж., Алгоритмы оценки для EGR с низким давлением с охлаждением в двигателях с искровым зажиганием. SAE Int. J. Двигатели 8 (4): 2015, дои: 10,4271/2015-01-1620.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.
Представлен в R2017a