SI Controller

Контроллер двигателя зажигания искры, который использует запрос крутящего момента драйвера

  • Библиотека:
  • Блок-набор силовых агрегатов/Двигатель/Регуляторы Engine Сгорания

  • SI Controller block

Описание

Блок SI Controller реализует контроллер искрового зажигания (СИ), который использует запрос крутящего момента драйвера для вычисления команд двигателя воздуха, топлива и искрового привода без обратной связи, которые требуются для удовлетворения драйвера потребности.

Можно использовать блок SI Controller в системе управления двигателем или эффективности, экономии топлива и исследованиях компромисса выбросов. Основные подсистемы двигателя, дросселя и турбонагнетателя требуют команд, которые выводятся из блока SI Controller.

Блок использует командный крутящий момент и скорость вращения двигателя, чтобы определить эти команды разомкнутого контура:

  • Процент положения дросселя

  • Процент площадей отходов

  • Импульсная ширина инжектора

  • Искровое усовершенствование

  • Угол фазера впуска кулачка

  • Угол выхлопного кулачка-фазера

  • Процент площади клапана рециркуляции отработавших газов (EGR)

Блок SI Controller имеет две подсистемы:

  • The Controller подсистема - Определяет команды на основе командованного крутящего момента, измеренной скорости вращения двигателя и расчетной массы воздуха гидроцилиндра.

  • The Estimator подсистема - определяет расчетный массовый расход воздуха, крутящий момент и температуру выхлопных газов от давления газа впускного коллектора, температуры газа впускного коллектора, скорости вращения двигателя и положений кулачкового устройства.

Рисунок иллюстрирует поток сигналов.

Рисунок использует эти переменные.

N

Скорость вращения двигателя

MAP

Среднее давление впускного коллектора цикла

IAT

Температура всасываемого воздуха

Tin,EGR

Температура на входе в клапан EGR

MAT

Среднее значение газа впускного коллектора цикла абсолютная

φICP, φICPCMD

Команда угла кадра всасывания и угла кадра всасывания, соответственно

φECP, φECPCMD

Команды Угол кулачка выхлопа и Угол кулачка выхлопа, соответственно

EGRap, EGRapcmd

Команда процента площади клапана EGR и процента площади клапана EGR, соответственно

ΔPEGR

Различие давления на входе и выходе клапана EGR

WAPcmd

Команда процента площади отходов турбонагнетателя

SA

Искровое усовершенствование

Pwinj

Импульсная ширина топливного инжектора

TPPcmd

Команда процента положения дросселя

Этот Model-Based Calibration Toolbox™ использовался для разработки таблиц, которые доступны с Powertrain Blockset™.

Контроллер

Воздух

Блок определяет командную нагрузку двигателя (то есть нормированную воздушную массу цилиндра) из интерполяционной таблицы, которая является функцией командного крутящего момента и измеренной скорости вращения двигателя.

Lcmd=fLcmd(Tcmd,N)

Для достижения командной нагрузки контроллер устанавливает процент положения дросселя и процент площади отходов турбонагнетателя с помощью интерполяционных таблиц. Интерполяционные таблицы являются функциями командной нагрузки и измеренной скорости вращения двигателя.

TAPcmd=fTAPcmd(Lcmd,N)

TPPcmd=fTPPcmd(TAPcmd)

WAPcmd=fWAPcmd(Lcmd,N)

Чтобы определить команды угла кулачка, блок использует интерполяционные таблицы, которые являются функциями предполагаемой нагрузки двигателя и измеренной скорости вращения двигателя.

φICPCMD=fICPCMD(Lest,N)

φECPCMD=fECPCMD(Lest,N)

Блок вычисляет необходимую нагрузку двигателя, используя это уравнение.

Lest=CpsRairTstdm˙air,estPstdVdN

В уравнениях используются эти переменные.

Lest

Расчетная нагрузка на двигатель

LcmdКомандная нагрузка на двигатель
N

Скорость вращения двигателя

Tcmd

Командный крутящий момент двигателя

TAPcmd

Команда процента площади дросселя

TPPcmd

Команда процента положения дросселя

WAPcmd

Команда процента площади отходов турбонагнетателя

Cps

Обороты коленчатого вала на штрих степени

Pstd

Стандартное давление

Tstd

Стандартная температура

Rair

Идеальная газовая константа для воздуха и сжигаемой газовой смеси

Vd

Перемещенный объем

m˙air,est

Расчетный массовый расход воздуха в двигателе

Подсистема контроллера использует эти интерполяционные таблицы для вычислений воздуха.

  • Процент площади дросселя команды интерполяционной таблице, fTAPcmd, является функцией командной нагрузки и скорости вращения двигателя

    TAPcmd=fTAPcmd(Lcmd,N)

    где:

    • TAPcmd - команда процента площади дросселя, в процентах.

    • Lcmd = L командует нагрузкой двигателя, безразмерно.

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

  • Для расчета нелинейности положения дросселя к площади дросселя, интерполяционная таблица процентного процента дросселя линеарирует регулирование массового расхода воздуха без разомкнутого контура.

    Интерполяционная таблица процента команд положения дросселя, fTPPcmd, является функцией команды процента площади дросселя

    TPPcmd=fTPPcmd(TAPcmd)

    где:

    • TPPcmd - процент команды положения дросселя в процентах.

    • TAPcmd - команда процента площади дросселя, в процентах.

  • Процентное значение площади отхода, командная интерполяционная таблица, fWAPcmd, является функцией командной нагрузки двигателя и скорости вращения двигателя

    WAPcmd=fWAPcmd(Lcmd,N)

    где:

    • WAPcmd - команда процентного значения площади стока, в процентах.

    • Lcmd = L командует нагрузкой двигателя, безразмерно.

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

  • Командная интерполяционная таблица нагрузки двигателя, fLcmd, является функцией командного крутящего момента и скорости вращения двигателя

    Lcmd=fLcmd(Tcmd,N)

    где:

    • Lcmd = L командует нагрузкой двигателя, безразмерно.

    • Tcmd командуемый крутящий момент, в Н· м.

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

  • Интерполяционная таблица команд угла кулачка всасывания, fICPCMD, является функцией нагрузки на двигатель и скорости вращения двигателя

    φICPCMD=fICPCMD(Lest,N)

    где:

    • φICPCMD командует угол фазера приемного кулачка, в степенях усовершенствования кривошипа.

    • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

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

  • Интерполяционная таблица команд угла кулачка выхлопа, fECPCMD, является функцией нагрузки на двигатель и скорости вращения двигателя

    φECPCMD=fECPCMD(Lest,N)

    где:

    • φECPCMD командует угол кулачка выхлопа, в степенях задержки кривошипа.

    • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

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

EGR

EGR обычно выражается в процентах от общего расхода порта всасывания.

EGRpct=100m˙EGRm˙EGR+m˙air

Чтобы вычислить команду процента площади EGR, блок использует уравнения и интерполяционную таблицу.

Уравнения

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

Интерполяционная таблица

Команда, EGRapcmd, интерполяционная таблица процента площади EGR является функцией нормализованного отношения массового расхода и давления

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

где:

  • EGRapcmd EGR, безразмерный процент площади команды.

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

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

В уравнениях и таблице используются эти переменные.

EGRap, EGRapcmd

Команда процента площади клапана EGR и процента площади клапана EGR, соответственно

EGRpct,cmd

Команда процента EGR

m˙EGRstd,cmd

Командуемый стандартный массовый расход

m˙EGRstd,max

Максимальный стандартный массовый расход

m˙EGR,cmd

Командный массовый расход

m˙intk,est

Расчетный массовый расход порта всасывания

Tstd, Pstd

Стандартная температура и давление

Tin,EGR

Температура на входе в клапан EGR

Pout,EGR, Pin,EGR

Давление на входе и выходе клапана EGR, соответственно

Топливо

Состав топливно-воздушной смеси (AFR) влияний эффективность преобразования трехстороннего катализатора (TWC), крутящий момент и температуру горения. Контроллер двигателя управляет AFR, командуя шириной импульса инжектора от желаемой относительной AFR. Относительный AFR, λcmd, - отношение между командованным AFR и стехиометрическим AFR топлива.

λcmd=AFRcmdAFRstoich

AFRcmd=m˙air,estm˙fuel,cmd

Блок SI Controller учитывает дополнительное топливо, поданное в двигатель с искровым зажиганием во время запуска. Если скорость вращения двигателя больше, чем скорость прокрутки двигателя запуска, SI Controller блок обогащает оптимальную AFR, лямбду, с экспоненциально затухающей дельта-лямбдой. Чтобы инициализировать дельта-лямбду, блок использует температуру охлаждающей жидкости двигателя при запуске. Дельта-лямбда экспоненциально распадается до нуля на основе постоянной времени, которая является функцией от температуры хладагента двигателя.

Можно сконфигурировать блок для управления AFR без разомкнутого контура и с обратной связью.

Кому

Использовать

Controls > Fuel > Closed-loop feedback значение параметра

  • Оцените динамическую и установившуюся точность оценки воздушного потока контроллера и подачи топлива.

(по умолчанию) Разомкнутый контур

off

  • Удерживайте среднюю AFR близкой к стехиометрической AFR для поддержания высокой эффективности преобразования TWC.

Управление с обратной связью

on

Управление разомкнутым контуром

Чтобы создать вход порт для командуемого AFR (лямбда), на панели Controls Fuel > Open-loop fuel > выберите Input lambda.

Можно вручную настроить катализатор на максимальную эффективность во время регулирования AFR без разомкнутого контура с сглаживанием или без него. Если вы хотите реализовать dither во время регулирования без разомкнутого контура, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Dither.

По умолчанию блок сконфигурирован так, чтобы использовать интерполяционную таблицу для командного AFR.

Командованная лямбда, λcmd, интерполяционная таблица является функцией от предполагаемой нагрузки на двигатель и измеренной скорости вращения двигателя

λcmd=fλcmd(Lest,N)

где:

  • λcmd командуется относительно AFR, безразмерно.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

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

Блок вычисляет расчетный массовый расход жидкости топлива, используя командную лямбду, λcmd, стехиометрический AFR и расчетный массовый расход жидкости воздуха.

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

Блок принимает, что напряжение батареи и давление топлива находятся в номинальных настройках, где коррекция ширины импульса не требуется. Импульсная ширина командного топливного инжектора пропорциональна массе топлива на впрыск. Масса топлива на впрыск вычисляется из командного топливного массового расхода жидкости, скорости вращения двигателя и количества цилиндров.

Pwinj={m˙fuel,cmdCps(60smin)(1000mgg)(1000gkg)NSinjNcylкогда  Trqcmd>00когда  Trqcmd0

Управление с обратной связью

Преобразователи TWC наиболее эффективны, когда вытяжные системы AFR находятся вблизи стехиометрической системы AFR, где воздух и топливо горят наиболее полностью. Вокруг этой идеальной точки AFR находится в каталитическом окне, в котором катализатор наиболее эффективен при превращении монооксида углерода, углеводородов и оксидов азота в неопасные выхлопные продукты. Эмпирические исследования показывают, что колебание AFR вокруг стехиометрии с оптимизированной частотой, амплитудой и смещением AFR расширяет окно TWC, увеличивая эффективность превращения катализатора в присутствии неизбежных нарушений порядка.

Для снижения затрат на производственное оборудование системы управления AFR включают недорогие датчики кислорода переключения, расположенные в потоке выхлопных газов двигателя выше по потоку и ниже по потоку от катализатора. Датчики кислорода имеют узкую область значений. По существу, они переключаются между слишком постным (т.е. доступно больше воздуха, чем требуется для сжигания имеющегося топлива) и слишком богатым (т.е. доступно больше воздуха, чем требуется для сжигания имеющегося топлива).

Блок реализует основанный на периоде метод, чтобы контролировать среднее значение AFR при значении в каталитическом окне для максимальной эффективности преобразования. Основанное на периоде управление AFR не зависит от задержки перемещения через двигатель от точки впрыска топлива до точки измерения датчика. Для получения дополнительной информации о методе смотрите Разработку основанного на периодах контроллера состава топливно-воздушной смеси с использованием недорогого датчика переключения.

Искра

Усовершенствование искры - это угол кривошипа перед верхней мертвой точкой (BTDC) штриха степени, когда искра подается. Искровое усовершенствование имеет влияние на эффективность двигателя, крутящий момент, температуру выхлопных газов, детонацию и выбросы.

Интерполяционная таблица усовершенствования искры является функцией от предполагаемой нагрузки и скорости вращения двигателя.

SA=fSA(Lest,N)

где:

  • SA - искровое усовершенствование, в степенях усовершенствования.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

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

В уравнениях используются эти переменные.

Lest

Расчетная нагрузка на двигатель, основанная на нормированной массе воздуха в гидроцилиндре

N

Скорость вращения двигателя

fSA

Интерполяционная таблица для усовершенствования

N

Искровое усовершенствование

Скорость холостого хода

Когда командный крутящий момент ниже порог значения, контроллер малой скорости регулирует скорость вращения двигателя.

ЕслиКонтроллер малой скорости
Trqcmd,input <Trqidlecmd,enableПозволенный
<reservedrangesplaceholder1> ≤ <reservedrangesplaceholder0>Не включен

Контроллер холостого хода использует дискретное ПИ-контроллер, чтобы регулировать целевую скорость холостого хода, командуя крутящим моментом.

В ПИ-контроллер используется эта передаточная функция:

Cidle(z)=Kp,idle+Ki,idletsz1

Крутящий момент, которым командуется скорость холостого хода, должен быть меньше максимального крутящего момента:

0  <reservedrangesplaceholder1>  <reservedrangesplaceholder0>

Регулирование скорости на холостом ходу активно в этих условиях. Если командированный входной крутящий момент падает ниже порога для включения контроллера скорости холостого хода (Trqcmd,input < Trqidlecmd,enable), крутящий момент двигателя задается:

Trqcmd = max (Trqcmd,input, Trqidlecmd).

В уравнениях используются эти переменные.

Trqcmd

Командный крутящий момент двигателя

Trqcmd,input

Входной крутящий момент двигателя с командами

Trqidlecmd,enable

Порог для включения контроллера малой скорости

Trqidlecmd

Контроллер малой скорости командовал крутящим моментом

Trqidlecmd,max

Максимальный командный крутящий момент

Nidle

Базовая скорость холостого хода

Kp,idle

Пропорциональная составляющая контроллера малой скорости

Ki,idle

Интегральная составляющая контроллера малой скорости

Ограничитель Скорости

Чтобы предотвратить перегрузку двигателя, блок реализует контроллер предела скорости вращения двигателя, который ограничивает скорость вращения двигателя значением, заданным параметром Rev-limiter speed threshold на вкладке Controls > Idle Speed.

Если скорость двигателя, N, превышает предельную скорость двигателя, Nlim, блок устанавливает командный крутящий момент двигателя на 0.

Чтобы плавно переключиться с команды крутящего момента на 0, когда скорость вращения двигателя приближается к пределу скорости, блок реализует умножитель интерполяционной таблицы. Интерполяционная таблица умножает команду крутящего момента на значение, которое колеблется от 0 (скорость вращения двигателя превышает предел) до 1 (скорость вращения двигателя не превышает предела).

Оценщик

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

m˙air,est

Расчетный массовый расход воздуха в двигателе

Trqest

Расчетный крутящий момент двигателя

Texh,est

Расчетная температура выхлопных газов двигателя

m˙EGR,est

Расчетный массовый расход EGR низкого давления

Массовый расход воздуха

Чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей массового расхода воздуха.

Модель массового расхода воздухаОписание
Модель массового потока воздуха со скоростью-плотностью двигателя с искровым зажиганием

Использует уравнение плотность-скорость, чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, связывая массовый расход воздуха двигателя с давлением впускного коллектора и скоростью вращения двигателя. Рассмотрите использование этой модели массового расхода воздуха в двигателях с фиксированными проектами клапанов.

Модель воздушного массового потока двухфазного кулачка двигателя с искровым зажиганием

Чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, модель двойного независимого кулачка-фазера использует:

  • Эмпирические калибровочные параметры, разработанные из измерений отображения двигателя

  • Параметры калибровки рабочего стола, полученные из данных автоматизированного проекта двигателя (CAD)

В отличие от типичных вычислений массового расхода воздуха, основанных на прямом измерении массового расхода воздуха с датчиком массового расхода воздуха (MAF), эта модель массового расхода воздуха предлагает:

  • Устранение датчиков MAF в двухфазных клапанах с кулачковой фазой

  • Разумная точность с изменениями высоты

  • Методы семифизического моделирования

  • Ограниченное поведение

  • Подходящее время выполнения для реализации электронного модуля управления (ECU)

  • Систематическое развитие относительно небольшого числа калибровочных параметров

Чтобы определить предполагаемый массовый расход воздуха, блок использует массовую долю всасываемого воздуха. Массовая доля EGR в порте всасывания отстает от массовой доли около выхода клапана EGR. Чтобы смоделировать задержку, блок использует систему первого порядка с постоянной времени.

yintk,EGR,est=m˙EGR,estm˙intk,esttszτEGRz+tsτEGR

Остальная часть газа - воздух.

yintk,air,est=1yintk,EGR,est

В уравнениях используются эти переменные.

yintk,EGR,est

Расчетная массовая доля EGR манифольда всасывания

yintk,air,est

Расчетная массовая доля воздуха впускного манифольда

m˙EGR,est

Расчетный массовый расход EGR низкого давления

m˙intk,est

Расчетный массовый расход порта всасывания

τEGR

EGR временная константа

Крутящий момент

Чтобы вычислить крутящий момент привода, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей крутящего момента.

Момент привода модельОписание
Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием

Для вычисления структурированного момента привода двигателя с искровым зажиганием использует таблицы для внутреннего крутящего момента, крутящего момента трения, оптимальной искры, искровой эффективности и лямбда- эффективность.

Если вы выбираете Crank angle pressure and torque на вкладке Torque блоков, то можете:

  • Симулируйте расширенные системы управления двигателем с обратной связью в симуляциях рабочего стола и на стенде HIL, основываясь на давлении в гидроцилиндре, зарегистрированном из модели или лабораторных испытаний в зависимости от угла кривошипа.

  • Моделируйте колебания привода за двигателем из-за высокочастотных кручений коленчатого вала.

  • Симулируйте осечки двигателя из-за обедненной операции или загрязнения свечи зажигания с помощью входа ширины импульса инжектора.

  • Симулируйте эффект отключения цилиндра (закрытые впускной и выпускной клапаны, не впрыскиваемое топливо) на давления в отдельном цилиндре, среднее значение воздушного потока, средний крутящий момент и крутящий момент на основе кривошипного угла.

  • Симулируйте эффект разреза топлива на давление в отдельном цилиндре, средний крутящий момент и крутящий момент на основе угла кривошипа.

Простая модель крутящего момента двигателя с искровым зажиганием

Для вычисления простого момента привода блок SI engine использует карту интерполяционной таблицы крутящего момента, которая является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки.

EGR

Контроллер оценивает массовый расход низкого давления, давление на входе в клапан EGR и давление на выходе клапана EGR с помощью алгоритма, разработанного Ф. Лю и Дж. Пфайффером. Для оценки требуется измеренное перепадное давление клапана EGR, процент площади клапана EGR, температура всасываемого воздуха и температура на входе клапана EGR.

Чтобы оценить команды клапана EGR, блок использует:

  • Уравнения

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

  • Таблицы

    • Стандартная интерполяционная таблица массового расхода клапана EGR является функцией процента площади клапана EGR и отношения давления

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

      где:

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

      • EGRap - процент площади потока клапана, 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.

В уравнениях используются 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

Tstd, Pstd

Стандартная температура и давление

Tamb, Pamb

Температура и давление окружающей среды

ΔPEGR

Различие давления на входе и выходе клапана EGR

Tin,EGR, Tout,EGR

Температура на входе и выходе клапана EGR, соответственно

Pin,EGR, Pout,EGR

Давление на входе и выходе клапана EGR, соответственно

Температура выхлопных газов

Интерполяционная таблица температуры выхлопных газов, fTexh, является функцией нагрузки на двигатель и скорости вращения двигателя

Texh=fTexh(L,N)

где:

  • Texh - температура выхлопных газов двигателя, в К.

  • L - нормированная масса воздуха в гидроцилиндре или нагрузка на двигатель, безразмерная.

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

Порты

Вход

расширить все

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

Измеренная скорость вращения двигателя, N, в об/мин.

Измеренное давление окружающей среды, PAmb, в Па.

Измеренное абсолютное давление впускного коллектораMAP, в Па.

Измеренная абсолютная температура впускного коллектора, MAT, в К.

Угол фазера впуска кулачка, φICP, в граде CrkAdv, или степенях усовершенствования кривошипа.

Угол кулачка выхлопа, φECP, в граде CrkRet, или степенях задержки кривошипа.

Температура всасываемого воздуха, IAT, в К.

Температура охлаждения Engine, Tcoolant, в К.

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

Процент площади клапана EGR, EGRap, в%.

Давление в дельте клапана EGR, ΔPEGR, в Па.

Напряжение кислородного датчика для управления воздушно-топливным коэффициентом с обратной связью (лямбда), в мВ.

Чтобы сконфигурировать блок для использования управления соотношением воздуха и топлива с обратной связью, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

Командованное соотношение воздух-топливо (лямбда), λcmd, безразмерное.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, на вкладке Fuel, на панели Open-loop fuel, выберите Input lambda.

Выход

расширить все

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блоков.

СигналОписаниеПеременнаяМодули

TrqCmd

Крутящий момент Engine

Trqcmd

Н· м

LdCmd

Командная нагрузка

Lcmd

Н/Д

ThrPosCmd

Команда процента площади дросселя

TAPcmd

%

WgAreaPctCmd

Команда Wastegate area percent

WAPcmd

%

InjPw

Импульсная ширина топливного инжектора

Pwinj

ms

SpkAdv

Искровое усовершенствование

SA

degBTDC

IntkCamPhaseCmd

Команда угла входного кулачка

φICPCMD

degCrkAdv

ExhCamPhaseCmd

Команда «угол кулачка выхлопа»

φECPCMD

degCrkRet

EgrVlvAreaPctCmd

Команда «угол кулачка выхлопа»

EGRapcmd

%

FuelMassFlwCmd

Команда процента площади клапана EGR

m˙fuel,cmd

кг/с

AfrCmd

Командный состав топливно-воздушной смеси

AFRcmdН/Д

EstEngTrq

Расчетный крутящий момент двигателя

Trqest

Н· м

EstNrmlzdAirCharg

Расчетная нормированная масса воздуха в гидроцилиндре

Н/Д

Н/Д

EstIntkPortMassFlw

Расчетный воздух в порте всасывания массового расхода жидкости

m˙intk,est

кг/с

EstIntkAirMassFlw

Расчетный воздушный массовый расход жидкости

m˙air,est

кг/с

EstEgrMassFlw

Оценка низкого давления EGR массового расхода жидкости

m˙EGR,estкг/с

EstExhManGasTemp

Расчетная температура газа выхлопного коллектора

Texh,est

K

EngRevLimAct

Флаг, который указывает, является ли управление rev-limiter активным

Н/Д

Н/Д

ClsdLpFuelMult

Умножитель ширины импульса топливного инжектора для управления AFR с обратной связью

Pwinj_mult

Н/Д

Команда процента площади дросселя, TAPcmd.

Команда wastegate area percent, WAPcmd.

Импульсная ширина топливного инжектора, Pwinj, в мс.

Искровое усовершенствование, SA, в степенях угол кривошипа перед верхней мертвой точкой (градБТДК).

Приемный кулачковый фазер угла команда, φICPCMD.

Команда угла кулачка выхлопа, φECPCMD.

Команда процента площади клапана EGR, EGRapcmd, в%.

Параметры

расширить все

Строение

Чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей массового расхода воздуха.

Модель массового расхода воздухаОписание
Модель массового потока воздуха со скоростью-плотностью двигателя с искровым зажиганием

Использует уравнение плотность-скорость, чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, связывая массовый расход воздуха двигателя с давлением впускного коллектора и скоростью вращения двигателя. Рассмотрите использование этой модели массового расхода воздуха в двигателях с фиксированными проектами клапанов.

Модель воздушного массового потока двухфазного кулачка двигателя с искровым зажиганием

Чтобы вычислить массовый расход воздуха в двигателе, модель двойного независимого кулачка-фазера использует:

  • Эмпирические калибровочные параметры, разработанные из измерений отображения двигателя

  • Параметры калибровки рабочего стола, полученные из данных автоматизированного проекта двигателя (CAD)

В отличие от типичных вычислений массового расхода воздуха, основанных на прямом измерении массового расхода воздуха с датчиком массового расхода воздуха (MAF), эта модель массового расхода воздуха предлагает:

  • Устранение датчиков MAF в двухфазных клапанах с кулачковой фазой

  • Разумная точность с изменениями высоты

  • Методы семифизического моделирования

  • Ограниченное поведение

  • Подходящее время выполнения для реализации электронного модуля управления (ECU)

  • Систематическое развитие относительно небольшого числа калибровочных параметров

Зависимости

Таблица суммирует зависимости параметров.

Модель оценки массового расхода воздухаВключает параметры на вкладке Estimation > Air

Dual Variable Cam Phasing

Cylinder volume at intake valve close table, f_vivc

Cylinder volume intake cam phase breakpoints, f_vivc_icp_bpt

Cylinder trapped mass correction factor, f_tm_corr

Normalized density breakpoints, f_tm_corr_nd_bpt

Engine speed breakpoints, f_tm_corr_n_bpt

Air mass flow, f_mdot_air

Exhaust cam phase breakpoints, f_mdot_air_ecp_bpt

Trapped mass flow breakpoints, f_mdot_trpd_bpt

Air mass flow correction factor, f_mdot_air_corr

Engine load breakpoints for air mass flow correction, f_mdot_air_corr_ld_bpt

Engine speed breakpoints for air mass flow correction, f_mdot_air_n_bpt

Simple Speed-Density

Speed-density volumetric efficiency, f_nv

Speed-density intake manifold pressure breakpoints, f_nv_prs_bpt

Speed-density engine speed breakpoints, f_nv_n_bpt

Чтобы вычислить крутящий момент привода, сконфигурируйте двигатель с искровым зажиганием, чтобы использовать любую из этих моделей крутящего момента.

Момент привода модельОписание
Модель структуры крутящего момента двигателя с искровым зажиганием

Для вычисления структурированного момента привода двигателя с искровым зажиганием использует таблицы для внутреннего крутящего момента, крутящего момента трения, оптимальной искры, искровой эффективности и лямбда- эффективность.

Если вы выбираете Crank angle pressure and torque на вкладке Torque блоков, то можете:

  • Симулируйте расширенные системы управления двигателем с обратной связью в симуляциях рабочего стола и на стенде HIL, основываясь на давлении в гидроцилиндре, зарегистрированном из модели или лабораторных испытаний в зависимости от угла кривошипа.

  • Моделируйте колебания привода за двигателем из-за высокочастотных кручений коленчатого вала.

  • Симулируйте осечки двигателя из-за обедненной операции или загрязнения свечи зажигания с помощью входа ширины импульса инжектора.

  • Симулируйте эффект отключения цилиндра (закрытые впускной и выпускной клапаны, не впрыскиваемое топливо) на давления в отдельном цилиндре, среднее значение воздушного потока, средний крутящий момент и крутящий момент на основе кривошипного угла.

  • Симулируйте эффект разреза топлива на давление в отдельном цилиндре, средний крутящий момент и крутящий момент на основе угла кривошипа.

Простая модель крутящего момента двигателя с искровым зажиганием

Для вычисления простого момента привода блок SI engine использует карту интерполяционной таблицы крутящего момента, которая является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки.

Зависимости

Таблица суммирует зависимости параметров.

Модель оценки крутящего моментаВключает параметры на вкладке Estimation > Torque

Torque Structure

Inner torque table, f_tq_inr

Friction torque table, f_tq_fric

Engine temperature modifier on friction torque, f_fric_temp_mod

Engine temperature modifier breakpoints, f_fric_temp_bpt

Pumping torque table, f_tq_pump

Optimal spark table, f_sa_opt

Inner torque load breakpoints, f_tq_inr_l_bpt

Inner torque speed breakpoints, f_tq_inr_n_bpt

Spark efficiency table, f_m_sa

Spark retard from optimal, f_del_sa_bpt

Lambda efficiency, f_m_lam

Lambda breakpoints, f_m_lam_bpt

Simple Torque Lookup

Torque table, f_tq_nl

Torque table load breakpoints, f_tq_nl_l_bpt

Torque table speed breakpoints, f_tq_nl_n_bpt

Средства управления

Воздух

Командная интерполяционная таблица нагрузки двигателя, fLcmd, является функцией командного крутящего момента и скорости вращения двигателя

Lcmd=fLcmd(Tcmd,N)

где:

  • Lcmd = L командует нагрузкой двигателя, безразмерно.

  • Tcmd командуемый крутящий момент, в Н· м.

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

Точки останова команды крутящего момента, в Н· м.

Точки останова скорости, в об/мин.

Процент площади дросселя команды интерполяционной таблице, fTAPcmd, является функцией командной нагрузки и скорости вращения двигателя

TAPcmd=fTAPcmd(Lcmd,N)

где:

  • TAPcmd - команда процента площади дросселя, в процентах.

  • Lcmd = L командует нагрузкой двигателя, безразмерно.

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

Процентные точки останова нагрузки зоны дросселирования, безразмерные.

Прерывистые точки процента скорости площади дросселя, в об/мин.

Интерполяционная таблица процента команд положения дросселя, fTPPcmd, является функцией команды процента площади дросселя

TPPcmd=fTPPcmd(TAPcmd)

где:

  • TPPcmd - процент команды положения дросселя в процентах.

  • TAPcmd - команда процента площади дросселя, в процентах.

Процент площади дроссельной заслонки в процентах точек останова зоны без размерности.

Процентное значение площади отхода, командная интерполяционная таблица, fWAPcmd, является функцией командной нагрузки двигателя и скорости вращения двигателя

WAPcmd=fWAPcmd(Lcmd,N)

где:

  • WAPcmd - команда процентного значения площади стока, в процентах.

  • Lcmd = L командует нагрузкой двигателя, безразмерно.

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

Загрузка точек по оси Х, безразмерная.

Точки останова скорости, в об/мин.

Интерполяционная таблица команд угла кулачка всасывания, fICPCMD, является функцией нагрузки на двигатель и скорости вращения двигателя

φICPCMD=fICPCMD(Lest,N)

где:

  • φICPCMD командует угол фазера приемного кулачка, в степенях усовершенствования кривошипа.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

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

Интерполяционная таблица команд угла кулачка выхлопа, fECPCMD, является функцией нагрузки на двигатель и скорости вращения двигателя

φECPCMD=fECPCMD(Lest,N)

где:

  • φECPCMD командует угол кулачка выхлопа, в степенях задержки кривошипа.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

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

Загрузка точек по оси Х, безразмерная.

Точки останова скорости, в об/мин.

Команда EGR percent, EGRpct,cmd, интерполяционная таблица является функцией от предполагаемой нагрузки двигателя и скорости вращения двигателя

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

где:

  • EGRpct,cmd EGR процент, без размерности.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

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

Точки останова нагрузки Engine, L, безразмерные.

Точки останова скорости вращения двигателя, N, в об/мин.

Команда, EGRapcmd, интерполяционная таблица процента площади EGR является функцией нормализованного отношения массового расхода и давления

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

где:

  • EGRapcmd EGR, безразмерный процент площади команды.

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

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

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

Нормированные точки прерывания массового расхода, m˙EGRstd,cmdm˙EGRstd,max, безразмерный.

Прерывистые точки отношения давления, Pout,EGRPin,EGR, безразмерный.

Топливо

Наклон топливной форсунки, Sinj, в мг/мс.

Стехиометрический состав топливно-воздушной смеси, AFRstoich.

Командованная лямбда, λcmd, интерполяционная таблица является функцией от предполагаемой нагрузки на двигатель и измеренной скорости вращения двигателя

λcmd=fλcmd(Lest,N)

где:

  • λcmd командуется относительно AFR, безразмерно.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Open-loop fuel, очистите Input lambda.

Загрузка точек по оси Х, безразмерная.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Open-loop fuel, очистите Input lambda.

Точки останова скорости, в об/мин.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Open-loop fuel, очистите Input lambda.

Запуск Engine дельта обогащения лямбды как функция от температуры хладагента, безразмерная.

Блок SI Controller использует этот параметр для расчета дополнительного топлива, поданного на двигатель с искровым зажиганием (СИ) во время запуска. Если скорость вращения двигателя больше, чем параметр Engine cranking speed, блок SI Controller обогащает оптимальный относительный состав топливно-воздушной смеси (лямбда) экспоненциально разрушающейся дельта-лямбдой. Чтобы инициализировать дельта-лямбду, блок использует параметр Engine startup lambda enrichment delta vs coolant temperature, чтобы создать лямбда- таблицу обогащения, которая является функцией от температуры хладагента двигателя. Дельта-лямбда экспоненциально распадается до нуля на основе постоянной времени, заданной параметром Engine startup lambda enrichment delta time constant vs coolant temperature.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Open-loop fuel, очистите Input lambda.

Запуск Engine лямбда обогащение разности времени константы в зависимости от температуры хладагента, в с.

Блок SI Controller использует этот параметр для расчета дополнительного топлива, поданного на двигатель с искровым зажиганием (СИ) во время запуска. Если скорость вращения двигателя больше, чем параметр Engine cranking speed, блок SI Controller обогащает оптимальный относительный состав топливно-воздушной смеси (лямбда) экспоненциально разрушающейся дельта-лямбдой. Чтобы инициализировать дельта-лямбду, блок использует параметр Engine startup lambda enrichment delta vs coolant temperature, чтобы создать лямбда- таблицу обогащения, которая является функцией от температуры хладагента двигателя. Дельта-лямбда экспоненциально распадается до нуля на основе постоянной времени, заданной параметром Engine startup lambda enrichment delta time constant vs coolant temperature.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Open-loop fuel, очистите Input lambda.

Запуск Engine, точки останова температуры хладагента, в С.

Блок SI Controller использует этот параметр для расчета дополнительного топлива, поданного на двигатель с искровым зажиганием (СИ) во время запуска. Если скорость вращения двигателя больше, чем параметр Engine cranking speed, блок SI Controller обогащает оптимальный относительный состав топливно-воздушной смеси (лямбда) экспоненциально разрушающейся дельта-лямбдой. Чтобы инициализировать дельта-лямбду, блок использует параметр Engine startup lambda enrichment delta vs coolant temperature, чтобы создать лямбда- таблицу обогащения, которая является функцией от температуры хладагента двигателя. Дельта-лямбда экспоненциально распадается до нуля на основе постоянной времени, заданной параметром Engine startup lambda enrichment delta time constant vs coolant temperature.

Зависимости

Чтобы создать этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Open-loop fuel, очистите Input lambda.

Выберите опцию, чтобы минимизировать командное соотношение воздух-топливо (лямбда), λcmd ошибку.

Зависимости

Выбор этого параметра включает эти параметры:

  • Closed-loop fuel proportional gain, ClsdLpFuelPGain

  • Closed-loop fuel integral gain, ClsdLpFuelIGain

  • Closed-loop fuel integrator limit, ClsdLpFuelIntgLmt

  • Lambda dither amplitude, LambdaDitherAmp

  • Lambda dither frequency, LambdaDitherFrq

  • Oxygen sensor stoichiometric reset voltage, O2ResetStoichVoltSen

  • Oxygen sensor minimum voltage reset, O2ResetMinVoltSen

  • Oxygen sensor maximum voltage reset, O2ResetMaxVoltSen

  • Oxygen sensor voltage learn update period, O2LearnUpdatePerSen

  • Oxygen sensor voltage amplitude minimum, O2AmpMinVoltSen

  • Oxygen sensor ready voltage, O2ReadyVoltSen

  • Oxygen sensor not ready voltage, O2NotReadyVoltSen

Сконфигурируйте блок, чтобы смоделировать dither. Для анализа без разомкнутого контура выберите эту опцию, чтобы настроить максимальную эффективность каталитического преобразования.

Зависимости

По умолчанию выбор Closed-loop feedback конфигурирует блок для моделирования dither.

Чтобы включить этот параметр для команд разомкнутого контура air-fuel-ratio (lambda), очистите Closed-loop feedback.

Выбор этого параметра включает эти параметры:

  • Lambda dither amplitude, LambdaDitherAmp

  • Lambda dither frequency, LambdaDitherFrq

Топливная пропорциональная составляющая с обратной связью, безразмерная.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

Топливная интегральная составляющая с обратной связью, безразмерная.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

Предел интегратора топлива с обратной связью, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

Амплитуда dither, безразмерная.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback или Dither.

Лямбда dither частота, в Гц.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback или Dither.

Стехиометрическое напряжение сброса датчика кислорода, O2ResetStoichVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

Сброс минимального напряжения датчика кислорода, O2ResetMinVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

Максимальный сброс напряжения датчика кислорода, O2ResetMaxVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

O2LearnUpdatePerSen, период обновления напряжения кислородного датчика в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

Минимальная амплитуда напряжения датчика кислорода, O2AmpMinVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

Напряжение готовности кислородного датчика, O2ReadyVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

Датчик кислорода не готов к напряжению, O2NotReadyVoltSen, в мВ.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, на вкладке Fuel, на панели Closed-loop fuel, выберите Closed-loop feedback.

Искра

Интерполяционная таблица усовершенствования искры является функцией от предполагаемой нагрузки и скорости вращения двигателя.

SA=fSA(Lest,N)

где:

  • SA - искровое усовершенствование, в степенях усовершенствования.

  • Lest = L - расчетная нагрузка двигателя, безразмерная.

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

Загрузка точек по оси Х, безразмерная.

Точки останова скорости, в об/мин.

Скорость холостого хода

Целевая скорость холостого хода, Nidle, в об/мин.

Крутящий момент для включения контроллера скорости холостого хода, Trqidlecmd,enable, в Н· м.

Максимальный крутящий момент, заданный контроллером холостого хода, Trqidlecmd,max, в Н· м.

Пропорциональная составляющая для регулирования скорости холостого хода, Kp,idle, в Н· м/об/мин.

Интегральная составляющая для управления скоростью холостого хода, Ki,idle, в Н· м/( об/мин· с).

Предельная скорость вращения двигателя, Nlim, в об/мин.

Если скорость двигателя, N, превышает предельную скорость двигателя, Nlim, блок устанавливает командный крутящий момент двигателя на 0.

Чтобы плавно переключиться с команды крутящего момента на 0, когда скорость вращения двигателя приближается к пределу скорости, блок реализует умножитель интерполяционной таблицы. Интерполяционная таблица умножает команду крутящего момента на значение, которое колеблется от 0 (скорость вращения двигателя превышает предел) до 1 (скорость вращения двигателя не превышает предела).

Скорость прокрутки Engine, в об/мин.

Оценка

Воздух

Количество цилиндров двигателя, Ncyl.

Обороты коленчатого вала на штрих степени, Cps, в обороте/штрихе.

Перемещенный объем, Vd, в м ^ 3.

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

Стандартное давление воздуха, Pstd, в Па.

Стандартная температура воздуха, Tstd, в К.

Интерполяционная таблица объемного КПД двигателя, fηv, является функцией абсолютного давления впускного коллектора и скорости вращения двигателя

ηv=fηv(MAP,N)

где:

  • ηv - объемный КПД двигателя, безразмерный.

  • MAP - абсолютное давление впускного коллектора в КПа.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Simple Speed-Density.

Точки прерывания давления впускного манифольда для интерполяционной таблицы объемного КПД плотности скорости, в КПа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Simple Speed-Density.

Точки останова скорости вращения двигателя для интерполяционной таблицы объемного КПД скорости-плотности, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Simple Speed-Density.

Объем цилиндра на таблице закрытия впускного клапана (ИВК), fVivc является функцией угла фазера впуска кулачка

VIVC=fVivc(φICP)

где:

  • VIVC - объем цилиндра в КВД, в л.

  • φICP - угол входного кулачка-фазера в степенях усовершенствования кривошипа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Точки останова скорости вращения двигателя, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Объем гидроцилиндра на впускном клапане закроет точки останова таблицы.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Таблица коэффициентов коррекции массы в ловушке, fTMcorr, является функцией нормированной плотности и скорости вращения двигателя

TMcorr=fTMcorr(ρnorm, N)

где:

  • TMcorr, является захваченной массой коррекции умножителем, безразмерным.

  • ρnorm нормированная плотность, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Нормированные точки прерывания плотности.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Интерполяционная таблица модели массового расхода всасывания фазера является функцией углов кулачка выхлопа и массового потока захваченного воздуха

m˙intkideal=fintkideal(φECP,TMflow)

где:

  • m˙intkideal - массовый расход порта всасывания двигателя при произвольных углах кулачкового фазера, в г/с.

  • φECP - угол выхлопного кулачка-фазера, в степенях задержки кривошипа.

  • TMflow - скорость потока жидкости, эквивалентная скорректированной захваченной массе при текущей скорости вращения двигателя, в г/с.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Точки останова кулачка выхлопа для интерполяционной таблицы массового расхода воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Захваченные точки прерывания массового расхода для интерполяционной таблицы массового расхода воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Интерполяционная таблица коррекции массового расхода всасываемого воздуха, faircorr, является функцией идеальной нагрузки и скорости вращения двигателя

m˙air=m˙intkidealfaircorr(Lideal,N)

где:

  • Lideal - нагрузка на двигатель (нормированная масса воздуха в гидроцилиндре) при произвольных углах кулачка-фазера, нескорректированная для конечных углов статического кулачка-фазера, безразмерная.

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

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

  • m˙intkideal - массовый расход порта всасывания двигателя при произвольных углах кулачкового фазера, в г/с.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Точки останова нагрузки Engine для окончательной коррекции массового расхода воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Точки останова скорости вращения двигателя для окончательной коррекции массового расхода воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Air mass flow estimation model выберите Dual Variable Cam Phasing.

Время потока EGR константа, τEGR, 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 интерполяционная таблица массового расхода клапана EGR является функцией процента площади клапана EGR и отношения давления

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

где:

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

  • EGRap - процент площади потока клапана, в процентах.

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

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

Процент площади потока клапана, EGRap, в процентах.

Крутящий момент

Для модели простой интерполяционной таблицы крутящего момента двигателя с искровым зажиганием использует карту интерполяционной таблицы, которая является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки, Tbrake=fTnL(L,N), где:

  • Tbrake - момент привода двигателя после учета усовершенствования, AFR и эффектов трения в Н· м.

  • L - нагрузка на двигатель, как нормированная масса воздуха в гидроцилиндре, безразмерная.

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

Модель поиска простого крутящего момента принимает, что калибровка имеет отрицательные значения крутящего момента, чтобы указать условие нагрузки (L) двигателя без запуска от скорости (N). Калиброванная таблица (L-на-N) содержит данные о непропуске в первой строке таблицы (1 на N). Когда топливо, поданное в двигатель, равняется нулю, модель использует данные в первой строке таблицы (1-by-N) на или выше 100 AFR. 100 AFR является результатом отключения топлива или очень бережливой операции, когда сжигание не может произойти.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Simple Torque Lookup.

Точки останова нагрузки Engine, L, безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Simple Torque Lookup.

Точки останова скорости вращения двигателя, N, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Simple Torque Lookup.

Если вы выбираете Crank angle pressure and torque на вкладке Torque блоков, то можете:

  • Симулируйте расширенные системы управления двигателем с обратной связью в симуляциях рабочего стола и на стенде HIL, основываясь на давлении в гидроцилиндре, зарегистрированном из модели или лабораторных испытаний в зависимости от угла кривошипа.

  • Моделируйте колебания привода за двигателем из-за высокочастотных кручений коленчатого вала.

  • Симулируйте осечки двигателя из-за обедненной операции или загрязнения свечи зажигания с помощью входа ширины импульса инжектора.

  • Симулируйте эффект отключения цилиндра (закрытые впускной и выпускной клапаны, не впрыскиваемое топливо) на давления в отдельном цилиндре, среднее значение воздушного потока, средний крутящий момент и крутящий момент на основе кривошипного угла.

  • Симулируйте эффект разреза топлива на давление в отдельном цилиндре, средний крутящий момент и крутящий момент на основе угла кривошипа.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Torque model равным Torque Structure.

Таблица давления в гидроцилиндре Prs, как функция N скорости, L нагрузки и M угла кривошипа, в Pa.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Момент привода Tbrake, как функция N скорости, L нагрузки и M угла кривошипа, в Н· м.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Точки останова скорости, N, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Загрузите точки останова, L. Никаких размерностей.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Точки останова угла кривошипа, M, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure. Выберите Crank angle pressure and torque.

Интерполяционная таблица внутреннего крутящего момента, fTqinr, является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки двигателя, Tqinr=fTqinr(L,N), где:

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

  • L - нагрузка на двигатель при произвольных углах кулачкового фазера, исправленная на конечные установившиеся углы кулачкового фазера, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Интерполяционная таблица момента трения, fTfric, является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки двигателя, Tfric=fTfric(L,N), где:

  • Tfric - крутящий момент трения, смещенный к внутреннему крутящему моменту, в N· м.

  • L - нагрузка на двигатель при произвольных углах кулачкового фазера, исправленная на конечные установившиеся углы кулачкового фазера, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Модификатор температуры Engine на крутящий момент трения, ƒfric,temp, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Точки останова модификатора температуры Engine, в К.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Интерполяционная таблица ƒTpump работы по перекачке является функцией нагрузки на двигатель и скорости вращения двигателя, Tpump=ƒTpump(L,N), где:

  • Tpump - насосные работы, в Н· м.

  • L - нагрузка на двигатель, как нормированная масса воздуха в гидроцилиндре, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Оптимальная искровая интерполяционная таблица, fSAopt, является функцией скорости вращения двигателя и нагрузки двигателя, SAopt=fSAopt(L,N), где:

  • SAopt максимальный внутренний крутящий момент при стехиометрическом соотношении воздух-топливо (AFR), в град.

  • L - нагрузка на двигатель при произвольных углах кулачкового фазера, исправленная на конечные установившиеся углы кулачкового фазера, безразмерная.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Внутренние точки останова нагрузки крутящего момента, безразмерные.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Внутренние точки останова крутящего момента, в об/мин.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Интерполяционная таблица искровой эффективности, fMsa, является функцией искровой задержки от оптимальной

Msa=fMsa(ΔSA)ΔSA=SAoptSA

где:

  • Msa - множитель эффективности искры, безразмерный.

  • ΔSA- расстояние запаздывания искры от оптимального усовершенствования искры, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Задержка искры от оптимальных внутренних точек останова момента крутящего момента, в град.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Интерполяционная таблица эффективности lambda, fMλ, является функцией лямбды, Mλ=fMλ(λ), где:

  • Mλ - лямбда-умножитель на внутренний крутящий момент для расчета эффекта состава топливно-воздушной смеси (AFR), без размерности.

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Лямбда эффект на внутренний крутящий момент лямбда точек останова, безразмерный.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, для параметра Torque model выберите Torque Structure.

Выхлоп

Интерполяционная таблица температуры выхлопных газов, fTexh, является функцией нагрузки на двигатель и скорости вращения двигателя

Texh=fTexh(L,N)

где:

  • Texh - температура выхлопных газов двигателя, в К.

  • L - нормированная масса воздуха в гидроцилиндре или нагрузка на двигатель, безразмерная.

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

Точки останова нагрузки Engine, используемые для интерполяционной таблицы температуры выхлопных газов.

Скорость вращения двигателя точек останова, используемых для интерполяционной таблицы температуры отработавших газов, в об/мин.

Ссылки

[1] Gerhardt, J., Hönninger, H., and Bischof, H., Новый подход к функциональной и программной структуре для систем управления Engine - BOSCH ME7. Технический документ SAE 980801, 1998.

[2] Хейвуд, Джон Б. Основные принципы Engine внутреннего сгорания. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1988.

[3] Leone, T. Christenson, E., Stein, R., Comparison of Variable Camshaft Timing Strategies at Part Load. Технический документ SAE 960584, 1996, doi: 10.4271/960584.

[4] Liu, F. and Pfeiffer, J., Estimation Algorithms for Low Pressure Cooled EGR in Spark-Ignition Engines. SAE Int. J. Двигатели 8 (4): 2015, doi: 10,4271/2015-01-1620.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.
Введенный в R2017a