“在當今應用于汽車工業的軟件中,LabVIEW主要具有兩個主要優勢:一個是其前面板,可以作為強大的用戶界面;另一個是其生動的開發環境,可以避免底層語言編程?!?
挑戰:對多個變量進行仿真,驗證復雜的汽車發動機設計,以獲得最佳的耗油量、發動機性能以及尾氣排放控制。
解決方案:使用NI LabVIEW控制設計和仿真模塊,我們開發了一個可以進行實時控制、分析和測試的應用。
如今,汽車動力總成控制系統必須保持持續的發展以滿足要求。這些要求包括調節尾氣的排放以適應日益嚴格的排放標準;提供更好的耗油量以遵守企業平均耗油量的標準;并滿足用戶對性能和舒適性的需要。
這些要求是相互聯系的,甚至經常是相互矛盾的。比如,貧燃技術可以顯著地減少油耗,但同時降低了三元催化轉換的效率,造成了額外的空氣污染。
有兩種方式可以滿足如今的汽車規范,一種為改進現有的結構,另一種為引進新的更加復雜的機械設計。
在決定發動機性能的參數中,凸輪軸外形是最重要的設計參數。
在設計過程中,一些發動機著重滿足扭矩的需要,另一些著重優化速度,因此沒有某種外形可以滿足所有的設計參數的要求。
雙頂置凸輪軸(Double overhead camshaft, DOHC)發動機主要有四種可變凸輪定時策略:
? 只有進氣凸輪相移 (只進氣)
? 只有排氣凸輪相移(只排氣)
? 進氣凸輪和排氣凸輪等量相移 (兩者相等)
? 進氣凸輪和排氣凸輪獨立相移 (雙獨立)
在雙獨立可變凸輪軸發動機發動機(Twin-independent variable camshaft timing, TIVCT)中,進氣凸輪軸和排氣凸輪軸均獨立完成校正。其變化量是氣門位置和發動機速度的函數。
為提高發動機性能,系統提供了很大的自由度。正因如此,需要找到一種途徑,能夠優化氣門定時參數,以獲得最好的耗油量、發動機性能以及排放控制。
然而,這項技術的結果是一個高度復雜的實時控制算法。雖然在幾年前TIVCT就已經被引入汽車發動機領域,但其仍然是如今研究和探索的焦點。