Управление двигателем на основе крутящего момента

Управление двигателем на основе крутящего момента - это основная философия управления, используемая во всех современных ЭБУ. Вместо того чтобы напрямую управлять подачей топлива или зажиганием, ЭБУ рассчитывает запросы на крутящий момент, а затем определяет, как его достичь.

Обзор

В системах, основанных на крутящем моменте, каждый входной сигнал (педаль водителя, круиз-контроль, трекшн-контроль, компрессор кондиционера) преобразуется в запрос крутящего момента. Затем ЭБУ координирует воздушный тракт, подачу топлива и зажигание, чтобы обеспечить именно этот крутящий момент при соблюдении всех ограничений и стратегий защиты.

Почему именно крутящий момент?

• Унифицированный интерфейс - все системы передают данные в одних и тех же единицах (Нм)
• Предсказуемое поведение - трансмиссия, трекшн-контроль знают, чего ожидать
• Безопасность integration - Ограничения крутящего момента напрямую контролируют мощность двигателя
• Соответствие нормам выбросов - Точный контроль крутящего момента обеспечивает стабильный уровень выбросов

Источники запроса крутящего момента

• Желание водителя - положение педали интерпретируется как потребность в крутящем моменте
• Круиз-контроль - скорость поддержание крутящего момента
• Контроллер холостого хода - Минимальный крутящий момент для поддержания оборотов холостого хода
• Антипробуксовочная система - запросы на снижение крутящего момента
• Контроль устойчивости - индивидуальное торможение колес + снижение крутящего момента
• Трансмиссия - запросы на крутящий момент во время смены
• Компрессор кондиционера - компенсация нагрузки

Логика координатора крутящего момента

Крутящий момент желания водителя → Проверка пределов Min/Max
         ↓
Внешние запросы (TC, ESC, Trans)
         ↓
Выбор минимума → Конечное значение крутящего момента
         ↓
Разделяется на: Цель по воздушному тракту + Цель по топливу + Цель по зажиганию
         ↓
Команды привода

Виды крутящих моментов

• Указанный крутящий момент - теоретический крутящий момент от сгорания топлива
• Внутренний крутящий момент - указанные минус потери при перекачке
• Крутящий момент коленчатого вала - внутренние потери минус потери на трение
• Крутящий момент на колесах - после потери трансмиссии

Траектории крутящего момента

ЭБУ рассчитывает крутящий момент по нескольким независимым путям:

• Воздушный путь - крутящий момент, рассчитанный по массе воздуха и КПД
• Путь на основе топлива - Крутящий момент определяется по количеству топлива (дизель)
• Путь на основе модели - крутящий момент по физическим моделям двигателя

Эти пути перекрестно проверяются с помощью динамометрического контроля на предмет безопасности.

Последствия калибровки

• Увеличение boost/IQ без регулировки модели крутящего момента запускает системы безопасности
• Ограничители крутящего момента отменяют требования водителя - для увеличения мощности их необходимо поднять.
• Ограничитель дыма влияет на достижимый крутящий момент в дизельных двигателях
• Все пути должны быть согласованы, иначе вмешивается моментный мониторинг

Последовательность настройки

1. Настройте воздушную траекторию (мишени boost)
2. Отрегулируйте ограничитель дыма для подачи большего количества топлива
3. Поднимите ограничители крутящего момента, чтобы увеличить производительность
4. Увеличьте количество топлива (IQ), чтобы использовать доступный воздух
5. Оптимизация времени (SOI/зажигание)
6. Проверьте соответствие модели крутящего момента

Лучшие практики

• Никогда не пропускайте момент модель при настройке - он не является необязательным.
• Поддерживайте постоянство крутящего момента во избежание limp mode
• Поймите, что “больше топлива” само по себе не увеличит мощность без изменения модели крутящего момента
• Современные ЭБУ умнее, чем методы грубой силы

Связанные материалы: на поддерживаемых автомобилях этой системой напрямую занимается наш сервис отключения torque monitoring. См. также Тепловая защита в базе знаний.