طراحی سامانه خنک‏کاری هوشمند موتور با دمابان برقی و پیاده‏سازی در واحد مدیریت برقی

نویسندگان

ایپکو

چکیده

در این مقاله از یک مدل کنترلی جهت مدیریت دمایی در یک موتور احتراق داخلی استفاده است. بدین منظور در سیسستم خنک کاری موتور از یک دمابان برقی بهره گرفته شده و یک راهبرد خاص کنترلی در واحد کنترل الکترونیکی موتور جهت فرماندهی به آن تدوین و اعمال شده است. در نتیجه با کنترل دمای موتور در حالتهای مختلف بوسیله جداول کالیبراسیونی، رفتار پارامترهای مهم موتور از جمله گشتاور، آلایندگی، مصرف سوخت و کوبش تا حدودی بهبود می یابد. فعالیتها در سه بخش اصلی توسعه نرم افزار، سخت افزار و انجام آزمون بر روی خودرو و داده برداری تقسیم میشود. بخش اول شامل تدوین مدل مناسبی جهت کنترل رفتار باز و بسته شدن دمابان  برقی در شرایط مختلف کاری موتور می باشد. این مدل با در نظر گرفتن پارامترهای مهم دیگر همچون دمای هوای چند راهه ورودی موتور، رفتار کنترلی بادزنها فرمان مناسبی را جهت مدیریت دمایی موتور به دمابان برقی میدهد. پس از آماده سازی نرم افزار، سخت افزار لازم جهت پیاده سازی مدل که شامل رایانه موتور عمومی، دمابان برقی تک کاره و دوکاره می باشد، آماده سازی شده و فرایند اعمال نرم افزار در رایانه موتور جهت انجام آزمون صورت گرفته است. در مرحله آخر آزمون اندازه گیری مصرف سوخت بر روی خودرو در سیگل آلایندگی استاندارد اروپا در سه حالت با دمابان برقی تک کاره، دوکاره و دمابان مکانیکی مرجع انجام و تمام متغیرهای مرتبط با رفتار عملکردی و دمایی در رایانه موتور اندازه گیری و ثبت گردید. نتایج بهبودهای قابل قبولی را در گشتاور خروجی موتور، کاهش مصرف سوخت، آلایندگی و رفتار کوبش نشان میدهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design of Intelligent Cooling System with electrical Thermostat and Implementation of Strategy in Engine Control Unit

نویسندگان [English]

  • Navid Madani
  • Mahdi Nik'khah
  • Hamid Faghani
  • Hosein Bostan Shirin
چکیده [English]

In this paper, a control oriented strategy has been used to manage thermal behaviors in an IC engine. For this purpose, an electrical thermostat along with a special strategy in engine control unit (ECU) is utilized to achieve better engine outputs including torque, emission, fuel consumption and knock targets in different engine thermal fields. Our activities are divided into three main categories: software development, hardware development and analyzing results on NEDC test on vehicle. In the software phase, a model was designed to control the electric thermostat through various working conditions. This model presents proper PWM (Pulse Width Modulation) to electric thermostat to control engine thermal management considering other effective inputs like intake air temperature and cooling fans responses. Hardware development includes installation of single-act and double-act electric thermostat on vehicle cooling system. Furthermore, the control software applies on GCU (Global Control Unit) to connect software to hardware on vehicle. Finally, all important parameters are recorded through NEDC test on vehicle with Single-act, Double-act electrical thermostat and compared with results of standard mechanical thermostat. Results show better achievement in torque, emission, fuel consumption and knock outputs. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • engine thermal management
  • electric thermostat
  • electronic control unit
  • software and hardware development