如果控制器
使用驱动转矩要求的火花点火发动机控制器
- 库:
动力总成模块/推进/内燃机控制器
描述
的<年代p一个ncl一个年代年代="block">如果控制器block实现了火花点火(SI)控制器,该控制器使用驱动器扭矩请求来计算满足驱动器需求所需的开环空气、燃料和火花执行器命令。
您可以使用<年代p一个ncl一个年代年代="block">如果控制器发动机控制设计或性能,燃油经济性和排放权衡研究中的块。核心引擎、节气门和涡轮增压器废气门子系统需要从<年代p一个ncl一个年代年代="block">如果控制器块。
该块使用命令扭矩和发动机转速来确定这些开环执行器命令:
节流位置百分比
废料门面积百分比
喷射脉宽
点火提前
进气凸轮相位角
排气凸轮相位角
废气再循环(EGR)阀面积百分比
的<年代p一个ncl一个年代年代="block">如果控制器Block有两个子系统:
的控制器子系统-根据命令扭矩、测量的发动机转速和估计的汽缸空气质量确定命令。
的估计量子系统-从进气歧管气体压力,进气歧管气体温度,发动机转速和凸轮相位器位置确定估计的空气质量流量,扭矩和排气温度。
图中显示了信号流。
图中使用了这些变量。
N
发动机转速
地图
循环平均进气管压力
IAT
进气温度
T<年代ub>在苛刻的
EGR阀门进口温度
垫
循环平均进气歧管气体绝对温度
,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
进气凸轮相位角和进气凸轮相位角指令分别为
,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
排气凸轮相控角和排气凸轮相控角指令分别为
EGRap,EGRap<年代ub>c米d
EGR阀门面积百分比和EGR阀门面积百分比命令
ΔP<年代ub>苛刻的
EGR阀进口和出口的压力差
WAP<年代ub>c米d
涡轮增压器废气门面积百分比命令
SA
点火提前
喷油器脉冲宽度
泛太平洋伙伴关系<年代ub>c米d
节流位置百分比命令
基于模型的校准工具箱(Model-Based Calibration Toolbox™)用于开发与动力总成模块集(Powertrain Blockset™)配套的表格。
控制器
空气
该块从一个查找表确定命令的发动机负荷(即,标准化气缸空气质量),该查找表是命令扭矩和测量发动机转速的函数。
为了实现指令负载,控制器使用前馈查找表设置油门位置百分比和涡轮增压器废物门面积百分比。查找表是命令负载和测量发动机转速的函数。
为了确定凸轮相位器角度命令,该块使用查找表,该查找表是估计发动机负载和测量发动机转速的函数。
块计算所需的发动机负荷使用这个等式。
这些方程使用了这些变量。
l<年代ub>美国东部时间
估计发动机负荷
l<年代ub>c米d
发动机指令负荷
N
发动机转速
T<年代ub>c米d
控制发动机扭矩
利用<年代ub>c米d
节流面积百分比命令
泛太平洋伙伴关系<年代ub>c米d
节流位置百分比命令
WAP<年代ub>c米d
涡轮增压器废气门面积百分比命令
曲轴每动力行程转数
标准压力
标准温度
空气和燃烧气体混合物的理想气体常数
流离失所的体积
估计发动机空气质量流量
控制器子系统使用这些查找表进行空气计算。
节流面积百分比命令查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是指令负载和发动机转速的函数
地点:
利用<年代ub>c米d 是节流阀面积百分比命令,以百分数表示。
l<年代ub>c米d =l是命令发动机负荷,无量纲。
N是发动机转速,单位是rpm。
为了考虑节流位置对节流面积的非线性,节流位置百分比查找表对开环空气质量流量控制进行线性化。油门位置百分比命令查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是节流面积百分比的函数命令
地点:
泛太平洋伙伴关系<年代ub>c米d 是油门位置百分比命令,在百分比。
利用<年代ub>c米d 是节流阀面积百分比命令,以百分数表示。
废纸门面积百分比命令查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是指令发动机负荷和发动机转速的函数
地点:
WAP<年代ub>c米d 是废料门面积百分比命令,以百分比为单位。
l<年代ub>c米d =l是命令发动机负荷,无量纲。
N是发动机转速,单位是rpm。
命令引擎负载查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是指令扭矩和发动机转速的函数
地点:
l<年代ub>c米d =l是命令发动机负荷,无量纲。
T<年代ub>c米d 为指令扭矩,单位为N·m。
N是发动机转速,单位是rpm。
进气凸轮相位角命令查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是发动机负荷和发动机转速的函数
地点:
进气凸轮相位控制角,曲柄进度数。
l<年代ub>美国东部时间 =l是估计发动机负荷,无量纲。
N是发动机转速,单位是rpm。
排气凸轮相位角命令查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是发动机负荷和发动机转速的函数
地点:
控制排气凸轮相位角,曲柄减速。
l<年代ub>美国东部时间 =l是估计发动机负荷,无量纲。
N是发动机转速,单位是rpm。
苛刻的
EGR通常表示为总进气道流量的百分比。
为了计算EGR面积百分比命令,该块使用方程式和查找表。
方程
查找表
EGR面积百分比命令,EGRap<年代ub>c米d,查找表是归一化质量流量和压力比的函数
地点:
EGRap<年代ub>c米d 为命令EGR面积百分比,无量纲。
是标准化的质量流量,无量纲。
是压强比,无因次。
方程和表格使用了这些变量。
EGRap,EGRap<年代ub>c米d
EGR阀门面积百分比和EGR阀门面积百分比命令
苛刻的<年代ub>pct,cmd
EGR百分比命令
控制标准质量流量
最大标准质量流量
指令质量流
估计进气道质量流量
T<年代ub>性病 ,P<年代ub>性病
标准温度和压力
T<年代ub>在苛刻的
EGR阀门进口温度
P<年代ub>苛刻的, ,P<年代ub>在苛刻的
EGR阀门进口和出口的压力
燃料
空气燃料比(AFR)影响三元催化剂(TWC)转换效率、扭矩产生和燃烧温度。发动机控制器通过从所需的相对AFR中命令喷油器脉冲宽度来管理AFR。相对AFR,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,为指令AFR与燃料化学计量AFR的比值。
的<年代p一个ncl一个年代年代="block">如果控制器block表示在启动过程中交付给SI发动机的额外燃料。如果发动机转速大于启动发动机的启动转速,则发动机转速应大于启动转速<年代p一个ncl一个年代年代="block">如果控制器block用指数衰减的delta lambda丰富了最佳AFR lambda。为了初始化delta lambda,块在启动时使用引擎冷却剂温度。指数衰减到零基于时间常数,这是一个发动机冷却剂温度的函数。
可以配置AFR控制的开环和闭环块。
来
使用
控制><年代tr在gcl一个年代年代="guimenuitem">燃料><年代tr在gcl一个年代年代="guimenuitem">闭环反馈参数设置
评估控制器的动态和稳态气流估计和燃料输送的准确性。
(默认)开环控制
从
保持平均AFR接近化学计量AFR,以保持较高的TWC转换效率。
闭环控制
在
开环控制
为命令的AFR (lambda)创建输入端口<年代tr在gcl一个年代年代="guimenuitem">控制><年代tr在gcl一个年代年代="guimenuitem">燃料><年代tr在gcl一个年代年代="guimenuitem">开环燃料窗格中,选择<年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">输入λ.
在开环AFR控制过程中,您可以手动调整催化剂以获得最大效率,无论是否有抖动。如果要在开环控制期间实现抖动,请在<年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">燃料选项卡,在<年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">闭环燃料窗格中,选择<年代tr在gcl一个年代年代="guibutton">高频振动.
默认情况下,块被配置为对命令的AFR使用查找表。
被命令的lambda,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,查找表是估计发动机负荷和测量发动机转速的函数
地点:
相对于AFR,无量纲。
l<年代ub>美国东部时间 =l是估计发动机负荷,无量纲。
N是发动机转速,单位是rpm。
该模块使用命令lambda计算估计的燃料质量流量,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
、化学计量AFR和估计空气质量流量。
该块假设电池电压和燃料压力在标称设置,脉冲宽度修正是不必要的。指令喷油器脉冲宽度与每次喷射的燃料质量成正比。每次喷射的燃油质量是根据指令的燃油质量流量、发动机转速和气缸数计算出来的。
闭环控制
当排气AFR接近化学计量AFR时,TWC转换器的效率最高,此时空气和燃料燃烧最彻底。在这个理想点附近,AFR在<年代p一个ncl一个年代年代="emphasis">催化剂的窗口其中催化剂最有效地将一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物转化为无害的废气产品。下载188bet金宝搏实证研究表明,以优化的AFR频率、振幅和偏置在化学计量量附近振荡AFR可拓宽TWC窗口,在不可避免的干扰存在时提高催化剂转换效率。
为了降低生产硬件成本,AFR控制系统在发动机排气流催化剂的上游和下游安装了廉价的开关氧传感器。氧气传感器的范围很窄。从本质上讲,它们会在太稀薄(即,可用空气比燃烧可用燃料所需的空气多)和太丰富(即,可用空气比燃烧可用燃料所需的空气多)之间切换。
该模块实现了一种基于周期的方法,将平均AFR控制在催化剂窗口内的一个值,以实现最大的转换效率。基于周期的AFR控制与发动机从燃油喷射点到传感器测量点的传输延迟无关。有关该方法的详细信息,请参见<一个href="//www.tatmou.com/company/newsletters/articles/developing-a-period-based-air-fuel-ratio-controller-using-a-low-cost-switching-sensor.html" target="_blank">利用低成本开关传感器研制基于周期的空燃比控制器.
火花
火花提前是指火花发出时功率行程上死点前的曲柄角度。火花推进对发动机效率、扭矩、排气温度、爆震和排放有影响。
火花提前查找表是估计负载和发动机转速的函数。
地点:
SA是火花前进,在曲柄前进的程度。
l<年代ub>美国东部时间 =l是估计发动机负荷,无量纲。
N是发动机转速,单位是rpm。
这些方程使用了这些变量。
l<年代ub>美国东部时间
估计发动机负荷,基于标准化汽缸空气质量
N
发动机转速
火花前进查找表
N
点火提前
怠速
当命令转矩低于阈值时,怠速控制器调节发动机转速。
如果
怠速控制器
关税配额<年代ub>c米d,输入 <关税配额<年代ub>我dlecmd,使
启用
关税配额<年代ub>我dlecmd,使 ≤关税配额<年代ub>c米d,输入
未启用
怠速控制器使用离散PI控制器通过命令转矩来调节目标怠速。
PI控制器使用这个传递函数:
怠速命令转矩必须小于最大命令转矩:
0≤关税配额<年代ub>我dleco米d≤关税配额<年代ub>我dlecmd,马克斯
怠速控制在这些条件下是活跃的。如果命令输入转矩低于启用空闲速度控制器的阈值(关税配额<年代ub>c米d,输入<关税配额<年代ub>我dlecmd,使),则命令发动机扭矩为:
关税配额<年代ub>c米d = max (关税配额<年代ub>c米d,输入,关税配额<年代ub>我dlecmd).
这些方程使用了这些变量。
关税配额<年代ub>c米d
控制发动机扭矩
关税配额<年代ub>c米d,输入
输入指令发动机扭矩
关税配额<年代ub>我dlecmd,使
怠速控制器使能门限
关税配额<年代ub>我dlecmd
怠速控制器命令转矩
关税配额<年代ub>我dlecmd,马克斯
最大命令转矩
N<年代ub>闲置
基本怠速
K<年代ub>p,空闲
怠速控制器比例增益
K<年代ub>我空闲的
怠速控制器积分增益
限速器
为防止发动机转速过高,该模块实现了发动机转速限制控制器,该控制器将发动机转速限制在控件指定的值<年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">转速限制器速度阈值参数。<年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">控制><年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">怠速选项卡。
如果发动机转速,N,超过发动机转速限制,N<年代ub>l我米时,块将命令发动机扭矩设置为0。
为了在发动机转速接近速度限制时平稳地将扭矩命令转换为0,该块实现了一个查找表乘数。查找表将扭矩命令乘以一个从0(发动机转速超过限制)到1(发动机转速不超过限制)的值。
估计量
预估子系统根据传感器反馈和校准参数确定预估空气质量流量、扭矩、EGR质量流量和排气温度。
估计发动机空气质量流量
关税配额<年代ub>美国东部时间
估计发动机扭矩
T<年代ub>exh,美国东部时间
估计发动机排气温度
估计低压EGR质量流量
空气质量流动
要计算发动机空气质量流量,配置SI发动机使用这些空气质量流量模型之一。
空气质量流动模型
描述
发动机转速-密度空气质量流动模型
采用速度-密度方程计算发动机空气质量流量,将发动机空气质量流量与进气歧管压力和发动机转速联系起来。考虑在具有固定气门设计的发动机中使用这种空气质量流动模型。
SI发动机双独立凸轮相位器空气质量流动模型
为了计算发动机空气质量流量,双独立凸轮相位器模型采用:
根据发动机测绘测量得出的经验校准参数
桌面标定参数来源于发动机计算机辅助设计(CAD)数据
与典型的基于直接空气质量流量测量的嵌入式空气质量流量计算相比,该空气质量流量模型提供:
在双凸轮相控配气机构应用中消除MAF传感器
随高度变化的合理精度
半物理建模方法
有界的行为
适合电子控制单元(ECU)实施的执行时间
系统开发的标定参数比较少
为了确定估计的空气质量流量,块使用进气质量分数。进气道EGR质量分数滞后于EGR阀出口附近的质量分数。为了模拟滞后,该块使用了一个具有时间常数的一阶系统。
气体的剩余部分是空气。
这些方程使用了这些变量。
y<年代ub>我ntk、EGR,美国东部时间
估计进气歧管EGR质量分数
y<年代ub>我ntk,空气,美国东部时间
估计进气歧管空气质量分数
估计低压EGR质量流量
估计进气道质量流量
τ<年代ub>苛刻的
EGR时间常数
转矩
要计算制动扭矩,请配置SI发动机以使用这些扭矩模型中的任何一个。
制动力矩模型
描述
发动机扭矩结构模型
对于结构化的制动扭矩计算,SI发动机使用内扭矩、摩擦扭矩、最佳火花、火花效率和lambda效率表。如果您选择<年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">曲柄角压力和扭矩在街区<年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">转矩Tab,您可以:
基于从模型或实验室测试中记录的气缸压力作为曲柄角度的函数,在桌面模拟和HIL台架上模拟高级闭环发动机控制。
模拟由于高频曲轴扭转引起的发动机下游传动系振动。
通过使用喷油器脉冲宽度输入,模拟由于倾斜操作或火花塞污垢引起的发动机失火。
模拟气缸失活效应(关闭进气阀和排气阀,无燃油喷射)对单个气缸压力、平均气流、平均扭矩和曲柄角扭矩的影响。
模拟燃油削减对单个气缸压力、平均值扭矩和曲柄角扭矩的影响。
发动机简单扭矩模型
对于简单的制动力矩计算,采用<年代p一个ncl一个年代年代="block">SI引擎Block使用扭矩查找表映射,是发动机转速和负载的函数。
苛刻的
该控制器使用F. Liu和J. Pfeiffer开发的算法来估计低压质量流量、EGR阀门进口压力和EGR阀门出口压力。该估计器需要测量EGR阀门压差、EGR阀门面积百分比、进气口温度和EGR阀门入口温度。
为了估计EGR阀门命令,该块使用:
方程
表
EGR阀门标准质量流量查找表是EGR阀门面积百分比和压力比的函数
地点:
为EGR阀门标准质量流量,无因次。
EGRap为EGR阀流量面积百分比,单位为百分比。
是压强比,无因次。
压力比是标准质量流量的函数
地点:
是标准质量流量,单位为g/s。
是压强比,无量纲。
这些方程使用了这些变量。
EGRap
EGR阀门面积百分比命令
IAT
进气温度
,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
标准空气和EGR阀门的质量流量分别为
,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
分别估算空气和EGR阀门的质量流量
T<年代ub>性病 ,P<年代ub>性病
标准温度和压力
T<年代ub>一个米b ,P<年代ub>一个米b
环境温度和压力
ΔP<年代ub>苛刻的
EGR阀进口和出口的压力差
T<年代ub>在苛刻的 ,T<年代ub>苛刻的,
EGR阀门进口和出口温度
P<年代ub>在苛刻的 ,P<年代ub>苛刻的,
EGR阀门进口和出口的压力
排气温度
排气温度查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是发动机负荷和发动机转速的函数
地点:
T<年代ub>exh 为发动机排气温度,单位K。
l是标准化气缸气团或发动机负荷,无量纲。
N是发动机转速,单位是rpm。
的<年代p一个ncl一个年代年代="block">如果控制器 您可以使用<年代p一个ncl一个年代年代="block">如果控制器 该块使用命令扭矩和发动机转速来确定这些开环执行器命令: 节流位置百分比 废料门面积百分比 喷射脉宽 点火提前 进气凸轮相位角 排气凸轮相位角 废气再循环(EGR)阀面积百分比 的<年代p一个ncl一个年代年代="block">如果控制器 的 的 图中显示了信号流。 图中使用了这些变量。 发动机转速 循环平均进气管压力 进气温度 EGR阀门进口温度 循环平均进气歧管气体绝对温度 进气凸轮相位角和进气凸轮相位角指令分别为
,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
排气凸轮相控角和排气凸轮相控角指令分别为 EGR阀门面积百分比和EGR阀门面积百分比命令 EGR阀进口和出口的压力差 涡轮增压器废气门面积百分比命令 点火提前 喷油器脉冲宽度 节流位置百分比命令 基于模型的校准工具箱(Model-Based Calibration Toolbox™)用于开发与动力总成模块集(Powertrain Blockset™)配套的表格。 该块从一个查找表确定命令的发动机负荷(即,标准化气缸空气质量),该查找表是命令扭矩和测量发动机转速的函数。
为了实现指令负载,控制器使用前馈查找表设置油门位置百分比和涡轮增压器废物门面积百分比。查找表是命令负载和测量发动机转速的函数。
为了确定凸轮相位器角度命令,该块使用查找表,该查找表是估计发动机负载和测量发动机转速的函数。
块计算所需的发动机负荷使用这个等式。
这些方程使用了这些变量。 估计发动机负荷 发动机转速 控制发动机扭矩 节流面积百分比命令 节流位置百分比命令 涡轮增压器废气门面积百分比命令 曲轴每动力行程转数 标准压力 标准温度 空气和燃烧气体混合物的理想气体常数 流离失所的体积 估计发动机空气质量流量 控制器子系统使用这些查找表进行空气计算。 节流面积百分比命令查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是指令负载和发动机转速的函数
地点: 利用<年代ub>c米d l<年代ub>c米d N 为了考虑节流位置对节流面积的非线性,节流位置百分比查找表对开环空气质量流量控制进行线性化。 油门位置百分比命令查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是节流面积百分比的函数命令
地点: 泛太平洋伙伴关系<年代ub>c米d 利用<年代ub>c米d 废纸门面积百分比命令查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是指令发动机负荷和发动机转速的函数
地点: WAP<年代ub>c米d l<年代ub>c米d N 命令引擎负载查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是指令扭矩和发动机转速的函数
地点: l<年代ub>c米d T<年代ub>c米d N 进气凸轮相位角命令查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是发动机负荷和发动机转速的函数
地点:
进气凸轮相位控制角,曲柄进度数。 l<年代ub>美国东部时间 N 排气凸轮相位角命令查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是发动机负荷和发动机转速的函数
地点:
控制排气凸轮相位角,曲柄减速。 l<年代ub>美国东部时间 N EGR通常表示为总进气道流量的百分比。
为了计算EGR面积百分比命令,该块使用方程式和查找表。 方程
查找表 EGR面积百分比命令,
地点: EGRap<年代ub>c米d
是标准化的质量流量,无量纲。
是压强比,无因次。 方程和表格使用了这些变量。 EGR阀门面积百分比和EGR阀门面积百分比命令 EGR百分比命令 控制标准质量流量 最大标准质量流量 指令质量流 估计进气道质量流量 标准温度和压力 EGR阀门进口温度 EGR阀门进口和出口的压力 空气燃料比(AFR)影响三元催化剂(TWC)转换效率、扭矩产生和燃烧温度。发动机控制器通过从所需的相对AFR中命令喷油器脉冲宽度来管理AFR。相对AFR,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,为指令AFR与燃料化学计量AFR的比值。
的<年代p一个ncl一个年代年代="block">如果控制器 可以配置AFR控制的开环和闭环块。 来 使用 控制 评估控制器的动态和稳态气流估计和燃料输送的准确性。 (默认)开环控制 保持平均AFR接近化学计量AFR,以保持较高的TWC转换效率。 闭环控制 开环控制 为命令的AFR (lambda)创建输入端口<年代tr在gcl一个年代年代="guimenuitem">控制 在开环AFR控制过程中,您可以手动调整催化剂以获得最大效率,无论是否有抖动。如果要在开环控制期间实现抖动,请在<年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">燃料 默认情况下,块被配置为对命令的AFR使用查找表。 被命令的lambda,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,查找表是估计发动机负荷和测量发动机转速的函数
地点:
相对于AFR,无量纲。 l<年代ub>美国东部时间 N 该模块使用命令lambda计算估计的燃料质量流量,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
、化学计量AFR和估计空气质量流量。
该块假设电池电压和燃料压力在标称设置,脉冲宽度修正是不必要的。指令喷油器脉冲宽度与每次喷射的燃料质量成正比。每次喷射的燃油质量是根据指令的燃油质量流量、发动机转速和气缸数计算出来的。
闭环控制 当排气AFR接近化学计量AFR时,TWC转换器的效率最高,此时空气和燃料燃烧最彻底。在这个理想点附近,AFR在<年代p一个ncl一个年代年代="emphasis">催化剂的窗口 为了降低生产硬件成本,AFR控制系统在发动机排气流催化剂的上游和下游安装了廉价的开关氧传感器。氧气传感器的范围很窄。从本质上讲,它们会在太稀薄(即,可用空气比燃烧可用燃料所需的空气多)和太丰富(即,可用空气比燃烧可用燃料所需的空气多)之间切换。 该模块实现了一种基于周期的方法,将平均AFR控制在催化剂窗口内的一个值,以实现最大的转换效率。基于周期的AFR控制与发动机从燃油喷射点到传感器测量点的传输延迟无关。有关该方法的详细信息,请参见<一个href="//www.tatmou.com/company/newsletters/articles/developing-a-period-based-air-fuel-ratio-controller-using-a-low-cost-switching-sensor.html" target="_blank">利用低成本开关传感器研制基于周期的空燃比控制器 火花提前是指火花发出时功率行程上死点前的曲柄角度。火花推进对发动机效率、扭矩、排气温度、爆震和排放有影响。 火花提前查找表是估计负载和发动机转速的函数。
地点: SA l<年代ub>美国东部时间 N 这些方程使用了这些变量。 估计发动机负荷,基于标准化汽缸空气质量 发动机转速 火花前进查找表 点火提前 当命令转矩低于阈值时,怠速控制器调节发动机转速。 怠速控制器使用离散PI控制器通过命令转矩来调节目标怠速。 PI控制器使用这个传递函数:
怠速命令转矩必须小于最大命令转矩: 0≤ 怠速控制在这些条件下是活跃的。如果命令输入转矩低于启用空闲速度控制器的阈值( 关税配额<年代ub>c米d 这些方程使用了这些变量。 控制发动机扭矩 输入指令发动机扭矩 怠速控制器使能门限 怠速控制器命令转矩 最大命令转矩 基本怠速 怠速控制器比例增益 怠速控制器积分增益 为防止发动机转速过高,该模块实现了发动机转速限制控制器,该控制器将发动机转速限制在控件指定的值<年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">转速限制器速度阈值 如果发动机转速, 为了在发动机转速接近速度限制时平稳地将扭矩命令转换为0,该块实现了一个查找表乘数。查找表将扭矩命令乘以一个从0(发动机转速超过限制)到1(发动机转速不超过限制)的值。 预估子系统根据传感器反馈和校准参数确定预估空气质量流量、扭矩、EGR质量流量和排气温度。 估计发动机空气质量流量 估计发动机扭矩 估计发动机排气温度 估计低压EGR质量流量 要计算发动机空气质量流量,配置SI发动机使用这些空气质量流量模型之一。 采用速度-密度方程计算发动机空气质量流量,将发动机空气质量流量与进气歧管压力和发动机转速联系起来。考虑在具有固定气门设计的发动机中使用这种空气质量流动模型。 为了计算发动机空气质量流量,双独立凸轮相位器模型采用: 根据发动机测绘测量得出的经验校准参数 桌面标定参数来源于发动机计算机辅助设计(CAD)数据 与典型的基于直接空气质量流量测量的嵌入式空气质量流量计算相比,该空气质量流量模型提供: 在双凸轮相控配气机构应用中消除MAF传感器 随高度变化的合理精度 半物理建模方法 有界的行为 适合电子控制单元(ECU)实施的执行时间 系统开发的标定参数比较少 为了确定估计的空气质量流量,块使用进气质量分数。进气道EGR质量分数滞后于EGR阀出口附近的质量分数。为了模拟滞后,该块使用了一个具有时间常数的一阶系统。
气体的剩余部分是空气。
这些方程使用了这些变量。 估计进气歧管EGR质量分数 估计进气歧管空气质量分数 估计低压EGR质量流量 估计进气道质量流量 τ<年代ub>苛刻的 要计算制动扭矩,请配置SI发动机以使用这些扭矩模型中的任何一个。 对于结构化的制动扭矩计算,SI发动机使用内扭矩、摩擦扭矩、最佳火花、火花效率和lambda效率表。 如果您选择<年代tr在gcl一个年代年代="guilabel">曲柄角压力和扭矩 基于从模型或实验室测试中记录的气缸压力作为曲柄角度的函数,在桌面模拟和HIL台架上模拟高级闭环发动机控制。 模拟由于高频曲轴扭转引起的发动机下游传动系振动。 通过使用喷油器脉冲宽度输入,模拟由于倾斜操作或火花塞污垢引起的发动机失火。 模拟气缸失活效应(关闭进气阀和排气阀,无燃油喷射)对单个气缸压力、平均气流、平均扭矩和曲柄角扭矩的影响。 模拟燃油削减对单个气缸压力、平均值扭矩和曲柄角扭矩的影响。 对于简单的制动力矩计算,采用<年代p一个ncl一个年代年代="block">SI引擎 该控制器使用F. Liu和J. Pfeiffer开发的算法来估计低压质量流量、EGR阀门进口压力和EGR阀门出口压力。该估计器需要测量EGR阀门压差、EGR阀门面积百分比、进气口温度和EGR阀门入口温度。 为了估计EGR阀门命令,该块使用: 方程
表 EGR阀门标准质量流量查找表是EGR阀门面积百分比和压力比的函数
地点:
为EGR阀门标准质量流量,无因次。 EGRap
是压强比,无因次。 压力比是标准质量流量的函数
地点:
是标准质量流量,单位为g/s。
是压强比,无量纲。 这些方程使用了这些变量。 EGR阀门面积百分比命令 进气温度 标准空气和EGR阀门的质量流量分别为 分别估算空气和EGR阀门的质量流量 标准温度和压力 环境温度和压力 EGR阀进口和出口的压力差 EGR阀门进口和出口温度 EGR阀门进口和出口的压力 排气温度查找表,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,是发动机负荷和发动机转速的函数
地点: T<年代ub>exh l N
N
地图
IAT
T<年代ub>在苛刻的
垫
,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
EGRap
ΔP<年代ub>苛刻的
WAP<年代ub>c米d
SA
泛太平洋伙伴关系<年代ub>c米d
控制器
l<年代ub>美国东部时间
l<年代ub>c米d
发动机指令负荷
N
T<年代ub>c米d
利用<年代ub>c米d
泛太平洋伙伴关系<年代ub>c米d
WAP<年代ub>c米d
EGRap
苛刻的<年代ub>pct,cmd
T<年代ub>性病
T<年代ub>在苛刻的
P<年代ub>苛刻的,
从
在
l<年代ub>美国东部时间
N
N
如果 怠速控制器
关税配额<年代ub>c米d,输入
启用
关税配额<年代ub>我dlecmd,使
未启用
关税配额<年代ub>c米d
关税配额<年代ub>c米d,输入
关税配额<年代ub>我dlecmd,使
关税配额<年代ub>我dlecmd
关税配额<年代ub>我dlecmd,马克斯
N<年代ub>闲置
K<年代ub>p,空闲
K<年代ub>我空闲的
估计量
关税配额<年代ub>美国东部时间
T<年代ub>exh,美国东部时间
空气质量流动模型 描述
发动机转速-密度空气质量流动模型
SI发动机双独立凸轮相位器空气质量流动模型
y<年代ub>我ntk、EGR,美国东部时间
y<年代ub>我ntk,空气,美国东部时间
EGR时间常数
制动力矩模型 描述
发动机扭矩结构模型
发动机简单扭矩模型
EGRap
IAT
,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
,<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
T<年代ub>性病
T<年代ub>一个米b
ΔP<年代ub>苛刻的
T<年代ub>在苛刻的
P<年代ub>在苛刻的
港口
输入
输出
参数
模型的例子
参考文献
[1] Gerhardt, J., Hönninger, H.和Bischof, H.,发动机管理系统功能和软件结构的新方法-博世ME7.SAE技术论文980801,1998。
[2]海伍德,约翰·B。内燃机原理.纽约:McGraw-Hill, 1988年。
[3]莱昂内,T.克里斯滕森,E.斯坦因,R.部分负载下可变凸轮轴正时策略的比较.汽车工程技术学报,1996,doi:10.4271/960584。
[4]刘芳,菲佛,J。火花点火发动机低压冷却EGR估计算法.SAE Int。机械工程学报(4):2015,doi:10.4271/2015-01-1620。
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[2]海伍德,约翰·B。
[3]莱昂内,T.克里斯滕森,E.斯坦因,R.
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