Карты калибровки двигателя

Калибровочные карты являются ключевой частью отображенных блоков CI Engine и Mapped SI Engine, доступных в Vehicle Dynamics Blockset™. 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 моделей завода по производству двигателей 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 установок двигателей, относящихся к конкретному приложению, можно разработать собственные карты калибровки двигателей. Данные, необходимые для калибровки, как правило, получены из результатов испытаний динамометра двигателя или моделей конструкции оборудования двигателя.

Карты калибровки установки двигателя

Карты калибровки модели установки двигателя в блоках Mapped CI Engine и Mapped SI Engine влияют на реакцию двигателя на управляющие входные сигналы (например, время искры, положение дросселя и фазирование кулачка).

Для разработки карт калибровки в моделях двигателей 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.

Калибровочные карты в сопоставленном блоке CI Engine

Блок Mapped CI Engine реализует эти карты калибровки.

Карта	Используется для	В	Описание
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.
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, ${\overset{}{}}_{m˙intk}$ = (Fmax, N), где: ${\overset{}{}}_{m˙intk}$ - массовый расход воздуха двигателя, в кг/с. _Fmax - масса топлива, в мг на впрыск. N - частота вращения двигателя, в об/мин.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Калибровочные карты в сопоставленном блоке механизма СИ

Блок Mapped SI Engine реализует эти карты калибровки.

Карта	Используется для	В	Описание
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.
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, ${\overset{}{}}_{m˙intk}$ = (Tcmd, N), где: ${\overset{}{}}_{m˙intk}$ - массовый расход воздуха двигателя, в кг/с. _Tcmd - крутящий момент двигателя, в Н· м. N - частота вращения двигателя, в об/мин.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.