Применение физических закономерностей при построении алгоритма системы управления двигателем внутреннего сгорания

Введение. В современных двигателях внутреннего сгорания (ДВС) с количественным регулированием используется дроссельный узел (ДУ) с электрическим приводом. С помощью ДУ можно не только регулировать количество поступающего воздуха, но и производить измерения параметров прошедшего через дроссельный узел воздуха.

Цель исследования - разработать алгоритм системы управления ДВС.

Методология и методы. Базирование алгоритмов систем управления ДВС выполнено с учётом применения физических закономерностей.

Результаты и научная новизна. Использованы модели высокой точности, в частности модель, учитывающая негерметичность моделируемого ДУ из-за наличия зазоров, необходимых для нормальной работы ДУ. При определении системой управления ДВС количества прошедшего через ДУ воздуха предлагается использовать модель с учётом площади щели которая образуется из-за неравенства линейного размера малой оси дроссельной заслонки и внутреннего диаметра дроссельного канала ДУ. Использование модели без учёта площади щели может приводить к значительной ошибке, особенно при абсолютном угле положения дроссельной заслонки менее 30 градусов. Рассматривается существующая модель проходной площади ДУ и предлагается более точная модель проходной площади ДУ с учётом площади щели. Приводятся результаты расчёта относительной ошибки и количества прошедшего через ДУ воздуха для рассматриваемых моделей.

Практическая значимость. Выработанные рекомендации могут быть использованы при построении алгоритмов программного обеспечения электронного блока управления системы управления ДВС.

1. Гололобов Ю.А. Парциальная модель наполнения цилиндра двигателя с рециркуляцией остаточных газов // Труды НАМИ. - 2018. - № 4 (275). - С. 67-71.

2. Виноградов Б.С. Прикладная газовая динамика. - М.: Изд. Университета дружбы народов им. Патриса Лумумбы, 1965. - 348 с.

3. Moskwa J.J. Automotive engine modeling for real time control: Phd. thesis. - Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, Massachusetts, MA, 1988.

4. Isermann R. Engine Modeling and Control: Modeling and Electronic Management of Internal Combustion Engines. - Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2014. - 646 р.

5. Смолянский М.Л. Таблицы неопределённых интегралов / 2-е изд., испр. - М.: Физматгиз, 1963. - 111 с.