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操作 | 手把手教您提升整车发动机瞬态扭矩预测能力!

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目录


 

1.研究目的

2.研究过程

3.各档位动态扭矩计算及分析

4.应用

1.研究目的


 

基于柴油机ECU逻辑和整车瞬态特性,对GT-SUITE搭建的整车模型的控制系统进行完善,提高整车模型计算过程中发动机瞬态扭矩的预测能力。


本文主要研究每个档位下当加速踏板完全踩下后,0.2s内发动机从低怠速到高怠速的转矩变化过程。


瞬态扭矩的影响因素主要有:涡轮增压器滞后、怠速调节、中冷器效率、冒烟限制、ECU逻辑等。


2.研究过程


 


2.1 发动机模型的创建和稳态计算的标定


根据发动机结构及相关性能参数,在GT中搭建详细发动机模型:



再基于测试数据对发动机模型参数进行标定,标定后的计算结果与测试结果对比如下:




2.2 FRM 模型转换


为提高模型的计算速度快,以便进行后续的整车计算,利用GT-SUITE自带的快速计算模型转换工具“FRM Converter”,在不损失关键结果精度的情况下,提高模型的计算速度快。



转换后可以得到x8~x14倍RT计算速度的模型,且转换前后的误差在2%以内,BMEP和BSFC的误差如下:



2.3 搭建整车模型并与详细发动机集成



2.4 转换为瞬态计算模型并加入相关ECU控制逻辑


固定壁温只适用于稳态计算或温度变化不大的部位,但排气管路温度变化较大,且直接影响进气压力和进气量,所以需要将排气管路的壁面温度设置成基于计算壁温,并基于测试数据对换热系数和换热倍率进行标定。



根据实际情况对增压器的转动惯量进行设置,并根据实际扭矩响应过程,VGT控制器的最大关闭速率和最大打开速率进行设置



为更好的控制各档位下的怠速,将怠速设成变量。



加入加速踏板map、ASDmap、FMTCmap、冒烟限制map以及增压压力map后,再根据ECU控制逻辑在GT-SUITE里面添加对模型参数的相关控制。


3.个档位动态扭矩计算及分析


 

3.1 中冷器效率对扭矩的影响:


3.2 冒烟限制对扭矩的影响:


3.3 ADS对扭矩的影响:



3.4 不同档位下增压压力的误差:



发动机增压压力的准确预测是动态扭矩预测的前提。


3.5 不同档位下油耗的误差:



3.6 不同档位下进气量的误差:



3.7 不同档位下扭矩的误差:



3.8 不同档位下加速时间的误差:



4.应用

完成前面的标定后,利用该模型对不同增压器的动态性能进行了预测,并在此基础上对VGT与废气阀增压器进行了最终的增压器选型。


该模型还可用于RDE循环的排气后处理系统入口处温度的预测温度,以便对后处理进行选型。       


来源:艾迪捷
航空航天船舶核能汽车ADS控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-09-08
最近编辑:2月前
艾迪捷
MBD CAE解决方案专家
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CFD应用 | 西班牙氢能国家中心使用Fluent进行储能制氢项目的研究

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