exponenta event banner

Карты калибровки двигателя

Карты калибровки являются ключевой частью моделей двигателей и контроллеров, доступных в Blockset™ Powertrain. Модели двигателя используют карты для представления поведения двигателя и сохранения оптимальных параметров управления. Использование калибровочных карт в проекте управления приводит к созданию гибких, эффективных алгоритмов управления и оценщиков, которые подходят для реализации электронного блока управления (ЭБУ).

Чтобы разработать карты калибровки для завода по производству двигателей и модели диспетчера в приложениях ссылки, MathWorks® развивался и используемые процессы, чтобы измерить характеристики из 1,5 L моделей двигателя зажигания искры (SI) и зажигания сжатия (CI), предоставленных Gamma Technologies LLC.

Для представления поведения двигателей и контроллеров, характерных для конкретного приложения, можно разработать собственные карты калибровки двигателя. Данные, необходимые для калибровки, как правило, получены из результатов испытаний динамометра двигателя или моделей конструкции оборудования двигателя.

Карты калибровки установки двигателя

Карты калибровки модели двигателя в эталонных приложениях силового агрегата SI и CI влияют на реакцию двигателя на управляющие входные сигналы (например, время искры, положение дросселя и фазирование кулачка).

Для разработки карт калибровки в моделях двигателей Powertrain Blockset MathWorks использовала модели GT-POWER из библиотеки моделирования GT-SUITE в виртуальном динамометре на базе Simulink ®. MathWorks использовала Toolbox™ калибровки на основе модели для создания планов испытаний конструкции эксперимента (DoE). Виртуальный динамометр на базе Simulink выполнил план испытаний DoE на эталонных двигателях GT-POWER 1.5-L SI и CI. MathWorks использовала панель инструментов калибровки на основе модели для разработки карт калибровки модели установки двигателя из GT-POWER.

Карты калибровки контроллера двигателя

Карты калибровки модели контроллера двигателя в эталонных приложениях представляют оптимальные команды управления с разомкнутым контуром для заданных рабочих точек двигателя.

Для разработки карт калибровки для контроллера двигателя SI MathWorks использовала эталонные модели двигателя GT-POWER в процессе оптимизации калибровки виртуального двигателя (VECO). Процесс оптимизировал команды управления с разомкнутым контуром для двигателя 1.5-L SI с учетом рабочих ограничений двигателя для детонации, частоты вращения турбокомпрессора и температуры выхлопа.

Для разработки карт калибровки для контроллера двигателя CI MathWorks использовала данные испытаний DOE из эталонной модели GT-POWER 1.5-L CI, работающей при минимальном расходе топлива для конкретных тормозов (BSFC).

Калибровочные карты в блоках с воспламенением от сжатия (CI)

В моделях двигателей блоки Powertrain Blockset реализуют эти карты калибровки.

КартаИспользуется дляВОписание

Объемная эффективность

Модель массового расхода воздуха с частотой вращения двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Обзорная таблица объемной эффективности является функцией абсолютного давления во впускном коллекторе при закрытии впускного клапана (IVC) и частоте 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.

Оптимальное время начала впрыска (SOI)

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Оптимальная 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.

Оптимальное давление газа во впускном коллекторе

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Оптимальная 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.

Оптимальное давление газа в выпускном коллекторе

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Оптимальная 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.

Оптимальная температура газа во впускном коллекторе

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Оптимальная 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.

Оптимальный процент кислорода на всасываемом газе

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Оптимальная 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.

Оптимальное давление в топливной магистрали

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Оптимальная 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.

Оптимальное валовое показанное среднее эффективное давление

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Оптимальная 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.

Оптимальное среднее эффективное давление трения

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Оптимальная 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.

Оптимальное среднее эффективное давление нагнетания

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Оптимальная 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.

Основной множитель эффективности синхронизации SOI

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Таблица 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.

Мультипликатор КПД газа во впускном коллекторе

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Таблица 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.

Умножитель температуры газа во впускном коллекторе

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Справочная 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.

Умножитель КПД газа во впускном коллекторе

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Таблица 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.

Указанная средняя эффективная коррекция давления после впрыска

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Указанная 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.

Мультипликатор КПД топливной магистрали

Модель структуры крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Таблица 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.

Тормозной момент двигателя

Модель простого крутящего момента двигателя CI

Ядро CI

Контроллер CI

Для модели простой таблицы поиска крутящего момента двигатель CI использует таблицу поиска является функцией частоты вращения двигателя и массы впрыскиваемого топлива, Tbrake = fTnf (F, 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.

Массовая доля углеводородов (НС)

Выбросы углеводородов

Ядро CI

Таблица определения массовой доли выбросов HC в основном двигателе CI является функцией крутящего момента и частоты вращения двигателя, массовой доли HC = (скорость, крутящий момент), где:

  • Массовая доля углеводородов - массовая доля выбросов углеводородов, безразмерная.

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

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Массовая доля монооксида углерода (СО)

Выбросы CO

Ядро CI

Таблица просмотра массовой доли выбросов CO центрального двигателя CI является функцией крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, массовой доли CO = (скорость, крутящий момент), где:

  • Массовая доля CO - массовая доля выбросов CO, безразмерная.

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

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Массовая доля оксида азота и диоксида азота (NOx)

Выбросы NOx

Ядро CI

Таблица поиска массовой доли выбросов NOx в основном двигателе CI является функцией крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, массовой доли NOx = (скорость, крутящий момент), где:

  • Массовая доля NOx - массовая доля выбросов NOx, безразмерная.

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

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Углекислый газ (CO2) массовая часть

CO2 выбросы

Ядро CI

Основная справочная таблица части массы выбросов CO2 Двигателя CI - функция крутящего момента двигателя и скорости вращения двигателя, Часть Массы CO2 = ƒ (Скорость, Крутящий момент), где:

  • CO2 Массовая доля - это CO2 массовая доля выбросов, безразмерная.

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

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Температура отработавших газов

Температура выхлопа двигателя как функция массы впрыскиваемого топлива и частоты вращения двигателя

Ядро CI

Контроллер CI

Справочная таблица температуры отработавших газов является функцией массы впрыскиваемого топлива и частоты вращения двигателя.

Texh = fTexh (F, N)

где:

  • Texh - температура выхлопа, в К.

  • F - масса впрыскиваемого топлива в мг на впрыск.

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

Тормозной момент двигателя

Тормозной момент двигателя в зависимости от массы топлива и частоты вращения двигателя

Сопоставленный модуль CI

Справочная таблица крутящего момента тормоза двигателя является функцией от управляемой массы топлива и частоты вращения двигателя, Tbrake = (F, N), где:

  • Tбрейк - крутящий момент двигателя, в Н· м.

  • F - масса топлива, в мг на впрыск.

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

Plot showing actual torque as a function of engine speed and commanded fuel

Массовый расход воздуха двигателя

Массовый расход воздуха двигателя в зависимости от массы топлива и частоты вращения двигателя

Сопоставленный модуль CI

Справочная таблица массового расхода воздуха представляет собой функцию от управляемой массы топлива и частоты вращения двигателя, m˙intk = (Fmax, N), где:

  • m˙intk - массовый расход воздуха двигателя, в кг/с.

  • Fmax - масса топлива, в мг на впрыск.

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

Plot showing air mass flow as a function of engine speed and commanded fuel

Расход топлива двигателя

Расход топлива двигателя в зависимости от массы топлива и частоты вращения двигателя

Сопоставленный модуль CI

Справочная таблица расхода топлива двигателя является функцией от управляемой массы топлива и частоты вращения двигателя, MassFlow = (F, N), где:

  • MassFlow - массовый расход топлива двигателя, в кг/с.

  • F - масса топлива, в мг на впрыск.

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

Plot showing fuel mass flow as a function of engine speed and commanded fuel

Температура выхлопа двигателя

Температура выхлопа двигателя в зависимости от массы топлива и частоты вращения двигателя

Сопоставленный модуль CI

Таблица температур выхлопа двигателя является функцией от заданной массы топлива и частоты вращения двигателя, Texh = (F, N), где:

  • Температура выхлопа Texhis, в К.

  • F - масса топлива, в мг на впрыск.

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

Plot showing exhaust temperature as a function of engine speed and commanded fuel

КПД на топливо для конкретных тормозов (BSFC)

КПД BSFC в зависимости от массы топлива и частоты вращения двигателя

Сопоставленный модуль CI

КПД удельного расхода топлива на торможение (BSFC) зависит от массы топлива и частоты вращения двигателя, где:

  • BSFC - BSFC, в г/кВт· ч.

  • F - масса топлива, в мг на впрыск.

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

Plot showing BSFC as a function of engine speed and commanded fuel

Выбросы углеводородов из двигателя (ЭО)

Выбросы углеводородов ЭО в зависимости от массы топлива и частоты вращения двигателя

Сопоставленный модуль CI

Выброс углеводородов из двигателя зависит от массы топлива и частоты вращения двигателя, EO HC = (F, N), где:

  • EO HC - выбросы углеводородов из двигателя, в кг/с.

  • F - масса топлива, в мг на впрыск.

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

Plot showing EO HC as a function of engine speed and commanded fuel

Выбросы угарного газа из двигателя (ЭО)

Выбросы угарного газа ЭО в зависимости от массы топлива и частоты вращения двигателя

Сопоставленный модуль CI

Выброс угарного газа из двигателя зависит от массы топлива и частоты вращения двигателя, EO CO = (F, N), где:

  • ЭО СО представляет собой выброс угарного газа из двигателя в кг/с.

  • F - масса топлива, в мг на впрыск.

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

Plot showing EO CO as a function of engine speed and commanded fuel

Выход двигателя (ЭО) оксид азота и диоксид азота

Выбросы оксида азота EO и диоксида азота в зависимости от массы топлива и частоты вращения двигателя

Сопоставленный модуль CI

Выбросы выведенного из двигателя оксида азота и диоксида азота зависят от массы топлива и частоты вращения двигателя, EO NOx = (F, N), где:

  • EO NOx представляет собой выброс из двигателя оксида азота и диоксида азота в кг/с.

  • F - масса топлива, в мг на впрыск.

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

Plot showing EO NOX as a function of engine speed and commanded fuel

Выбросы углекислого газа из двигателя (ЭО)

Выбросы углекислого газа ЭО в зависимости от массы топлива и частоты вращения двигателя

Сопоставленный модуль CI

Выброс углекислого газа из двигателя зависит от массы топлива и частоты вращения двигателя, EO CO2 = (F, N), где:

  • ЭО CO2 - выброс углекислого газа из двигателя в кг/с.

  • F - масса топлива, в мг на впрыск.

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

Plot showing EO CO2 as a function of engine speed and commanded fuel

Регулируемый процент площади клапана рециркуляции отработавших газов (EGR)

Процент площади клапана рециркуляции отработавших газов (EGR) в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Контроллер CI

Заданная таблица изменения процента площади клапана рециркуляции отработавших газов (EGR) является функцией заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

EGRcmd = fEGRcmd (Trqcmd, 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.

Положение статива турбокомпрессора переменной геометрии (VGT)

Положение стойки турбокомпрессора переменной геометрии (VGT) в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Контроллер CI

Таблица определения положения стойки турбокомпрессора переменной геометрии (VGT) является функцией заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

RPcmd = fRPcmd (Trqcmd, N)

где:

  • RPcmd - команда положения стойки VGT, в процентах.

  • Trqcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.

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

Командуемая общая масса топлива на впрыск

Общая масса топлива на впрыск в зависимости от команды крутящего момента и частоты вращения двигателя

Контроллер CI

Управляемая общая масса топлива на таблицу впрыска является функцией команды крутящего момента и частоты вращения двигателя

Fcmd, tot = fFcmd, tot (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.

Синхронизация основного начала впрыска (SOI)

Синхронизация КНИ в зависимости от массы командуемого топлива и частоты вращения двигателя

Контроллер CI

Основная справочная таблица времени начала впрыска (SOI) является функцией массы топлива и частоты вращения двигателя.

MAINSOI = f (Fcmd, 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.

Стандартный массовый расход рециркуляции отработавших газов (EGR)

Массовый расход EGR как функция стандартного отношения давления потока и площади потока клапана EGR

Контроллер CI

Стандартный массовый расход отработавших газов (EGR) является справочной таблицей, которая является функцией стандартного отношения давления потока и площади потока клапана EGR.

m˙egr,std=f (MAPPexh, est, EGRap)

где:

  • m˙egr,std - 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.

Коэффициент давления турбокомпрессора

Коэффициент давления турбокомпрессора как функция стандартного массового расхода воздуха и скорректированной скорости турбокомпрессора

Контроллер CI

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, Prturbo = f (m˙airstd,Nvgtcorr), где:

  • Prturbo - коэффициент давления турбокомпрессора, скорректированный на скорость VGT.

  • m˙airstd - стандартный массовый расход воздуха, в г/с.

  • Nvgtcorr - скорректированная частота вращения турбокомпрессора в об/мин (1/2).

Коррекция соотношения давлений турбокомпрессора

Коррекция соотношения давлений турбокомпрессора в зависимости от положения стойки

Контроллер CI

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).

Калибровочные карты в блоках искрового зажигания (SI)

В моделях двигателей блоки Powertrain Blockset реализуют эти карты калибровки.

КартаИспользуется дляВОписание

Объемный КПД двигателя

Модель массового расхода воздуха с частотой вращения двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Объем цилиндра на столе закрытия впускного клапана (IVC)

Модель массового расхода воздуха с двойным независимым кулачковым фазером двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Коррекция массы в ловушке

Модель массового расхода воздуха с двойным независимым кулачковым фазером двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Массовый расход воздуха при углах фазера кулачка

Модель массового расхода воздуха с двойным независимым кулачковым фазером двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Коррекция массового расхода воздуха

Модель массового расхода воздуха с двойным независимым кулачковым фазером двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Внутренний крутящий момент

Модель структуры крутящего момента двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Момент трения

Модель структуры крутящего момента двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Момент накачки

Модель структуры крутящего момента двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Оптимальное опережение зажигания

Модель структуры крутящего момента двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Искровая эффективность

Модель структуры крутящего момента двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Эффективность лямбды

Модель структуры крутящего момента двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Простой крутящий момент

Модель простого крутящего момента двигателя SI

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Массовая доля углеводородов (НС)

Выбросы углеводородов

Модуль ядра SI

Таблица определения массовой доли выбросов углеводородов в основном двигателе SI представляет собой функцию крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, массовая доля углеводородов = (скорость, крутящий момент), где:

  • Массовая доля углеводородов - массовая доля выбросов углеводородов, безразмерная.

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

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Массовая доля монооксида углерода (СО)

Выбросы CO

Модуль ядра SI

Таблица определения массовой доли выбросов CO центрального двигателя SI является функцией крутящего момента и частоты вращения двигателя, массовой доли CO = (скорость, крутящий момент), где:

  • Массовая доля CO - массовая доля выбросов CO, безразмерная.

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

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Массовая доля оксида азота и диоксида азота (NOx)

Выбросы NOx

Модуль ядра SI

Таблица поиска массовой доли выбросов NOx в основном двигателе SI является функцией крутящего момента и частоты вращения двигателя, массовой доли NOx = (скорость, крутящий момент), где:

  • Массовая доля NOx - массовая доля выбросов NOx, безразмерная.

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

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Углекислый газ (CO2) массовая часть

CO2 выбросы

Модуль ядра SI

Справочная таблица части массы выбросов CO2 Двигателя Ядра СИ - функция крутящего момента двигателя и скорости вращения двигателя, Часть Массы CO2 = ƒ (Скорость, Крутящий момент), где:

  • CO2 Массовая доля - это CO2 массовая доля выбросов, безразмерная.

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

  • Крутящий момент - крутящий момент двигателя, в Н· м.

Температура отработавших газов

Расчет выхлопа двигателя в зависимости от частоты вращения и нагрузки двигателя

Модуль ядра SI

Контроллер СИ

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.

Крутящий момент двигателя

Тормозной момент двигателя в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Сопоставленный механизм СИ

Справочная таблица крутящего момента двигателя является функцией командного крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, T = (Tcmd, N), где:

  • T - крутящий момент двигателя, в Н· м.

  • Tcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.

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

Plot showing actual torque as a function of engine speed and commanded torque

Массовый расход воздуха двигателя

Массовый расход воздуха двигателя в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Сопоставленный механизм СИ

Таблица определения массового расхода воздуха в двигателе является функцией командуемого крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, m˙intk = (Tcmd, N), где:

  • m˙intk - массовый расход воздуха двигателя, в кг/с.

  • Tcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.

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

Plot showing air mass flow as a function of engine speed and commanded torque

Расход топлива двигателя

Расход топлива двигателя в зависимости от массы крутящего момента и частоты вращения двигателя

Сопоставленный механизм СИ

Таблица определения массового расхода топлива двигателя является функцией командного крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, MassFlow = (Tcmd, N), где:

  • MassFlow - массовый расход топлива двигателя, в кг/с.

  • Tcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.

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

Plot showing fuel mass flow as a function of engine speed and commanded torque

Температура выхлопа двигателя

Температура выхлопа двигателя в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Сопоставленный механизм СИ

Справочная таблица температуры выхлопа двигателя является функцией заданного крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, Texh = (Tcmd, N), где:

  • Texh - температура выхлопа, в К.

  • Tcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.

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

Plot showing exhaust temperature as a function of engine speed and commanded torque

КПД на топливо для конкретных тормозов (BSFC)

Расход топлива для конкретных тормозов (BSFC) в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Сопоставленный механизм СИ

КПД для конкретного тормоза (BSFC) зависит от заданного крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, BSFC = (Tcmd, N), где:

  • BSFC - BSFC, в г/кВт· ч.

  • Tcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.

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

Plot showing BSFC as a function of engine speed and commanded torque

Выбросы углеводородов из двигателя (ЭО)

Выбросы углеводородов ЭО в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Сопоставленный механизм СИ

Выбросы отработавших углеводородов являются функцией заданного крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, EO HC = (Tcmd, N), где:

  • EO HC - выбросы углеводородов из двигателя, в кг/с.

  • Tcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.

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

Plot showing EO HC as a function of engine speed and commanded torque

Выбросы угарного газа из двигателя (ЭО)

Выбросы угарного газа ЭО в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Сопоставленный механизм СИ

Выброс угарного газа из двигателя зависит от крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, EO CO = (Tcmd, N), где:

  • ЭО СО представляет собой выброс угарного газа из двигателя в кг/с.

  • Tcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.

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

Plot showing EO CO as a function of engine speed and commanded torque

Выбросы оксида азота и диоксида азота из двигателя (ЭО)

Выбросы оксида азота EO и диоксида азота в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Сопоставленный механизм СИ

Выбросы закиси азота и двуокиси азота из двигателя зависят от заданного крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, EO NOx = (Tcmd, N), где:

  • EO NOx представляет собой выброс из двигателя оксида азота и диоксида азота в кг/с.

  • Tcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.

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

Plot showing EO NOX as a function of engine speed and commanded torque

Выбросы углекислого газа из двигателя (ЭО)

Выбросы углекислого газа ЭО в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Сопоставленный механизм СИ

Выброс углекислого газа из двигателя зависит от заданного крутящего момента двигателя и частоты вращения двигателя, EO CO2 = (Tcmd, N), где:

  • ЭО CO2 - выброс углекислого газа из двигателя в кг/с.

  • Tcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м.

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

Plot showing EO CO2 as a function of engine speed and commanded torque

Команда «Процент площади стегата»

Команда процента площади отходов в зависимости от заданной нагрузки на двигатель и частоты вращения двигателя

Контроллер СИ

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.

Команда «Процент положения дросселя»

Команда процента положения дросселя как функция команды процента площади дросселя

Контроллер СИ

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.

Команда «Процент площади дросселя»

Команда процента площади дроссельной заслонки в зависимости от заданной нагрузки и частоты вращения двигателя

Контроллер СИ

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.

Искровое опережение

Опережение зажигания как функция расчетной нагрузки и частоты вращения двигателя

Контроллер СИ

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.

Командовал лямбда

Задана лямбда как функция расчетной нагрузки двигателя и измеренной частоты вращения двигателя

Контроллер СИ

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.

Команда угла фазера приемного кулачка

Команда угла фазера впускного кулачка как функция нагрузки двигателя и частоты вращения двигателя

Контроллер СИ

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.

Управляемая нагрузка двигателя

Управляемая нагрузка двигателя в зависимости от заданного крутящего момента и частоты вращения двигателя

Контроллер СИ

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.

Угол фазера выхлопного кулачка

Угол фазера выхлопного кулачка в зависимости от нагрузки на двигатель и частоты вращения двигателя

Контроллер СИ

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.

См. также

| | | | |

Внешние веб-сайты