Wie funktioniert das Drehmomentmodell in GPRP Pro

Eine der wichtigsten Eigenschaften, die GPRP Pro von anderer Firmware in der GP-Suite unterscheidet, ist die Verwendung eines Drehmomentmodells, das zentral für die Funktionsweise vieler Steuerungsstrategien ist.

Die Verwendung einer Drehmomentstrategie ist vorteilhaft, da sie sich auf andere Abstimmungsaspekte beziehen lässt, wie z. B. Beschleunigung. Ereignisse wie das Abschalten von Motorzylindern oder Änderungen des Zündzeitpunkts stehen ebenfalls im Zusammenhang mit einer Reduzierung des Drehmoments, sodass die Implementierung eines solchen Modells mehrere Methoden zur Steuerung des Drehmoments mit Vorhersagbarkeit integriert.

Das Drehmomentmodell in unseren Pro-Paketen ist so einfach wie möglich gehalten, um die Abstimmung zu erleichtern. Obwohl viele Faktoren das Drehmoment in geringem Maße beeinflussen, die im implementierten Modell nicht kompensiert werden, ist dies für die Kraftstoff- und Zündsteuerung unerheblich und das Modell eignet sich gut für den vorgesehenen Zweck.

Da das Drehmoment mit dem Luftstrom zusammenhängt, werden alle vom Drosselklappenbefehl vorgegebenen Positionen aus dem Torque Aim-System abgeleitet. Zum Beispiel setzt das Gaspedal in den meisten Systemen eine Drosselklappen-Servo-Positionsvorgabe, aber in GPRP Pro wird eine Torque Aim gesetzt. Dies ermöglicht der Drosselklappe eine linearere und konsistentere Reaktion. Ebenso befehlen in anderen GP-Paketen viele Systeme, die eine Throttle Aim vorgeben, wie z. B. Anti Lag, jetzt eine Torque Aim.

Erzeugtes Drehmoment
Die vom Motor erzeugte Drehmomentmenge ist nahezu linear proportional zur Masse der pro Zündung angesaugten Luft. Das Modell basiert auf der Motorlast (Masse Luft pro Ansaugvorgang), die im Motorwirkungsgrad-Modell für die Kraftstoffanforderungen berechnet wird. Dies wird mit der Skala Torque Ideal Generated in Drehmoment übersetzt, einem vom Benutzer definierbaren Parameter, um den idealen Drehmoment-Ausgang in eine genaue Darstellung des gemessenen Motordrehmoments umzuwandeln.

Dieser Parameter definiert, wie viele Milligramm der berechneten Motorlast erforderlich sind, um ein Newtonmeter (Nm) Drehmoment zu erzeugen. Da dies für jeden Zündvorgang berechnet wird, wird der Wert mit der Anzahl der Zylinder multipliziert, um den Wert Torque Ideal Generated zu erhalten. Dieser Wert umfasst das gesamte durch Verbrennung erzeugte Drehmoment, ohne interne Reibungsverluste und den Antrieb von Nebenaggregaten wie Lichtmaschine, Wasserpumpe, Servolenkungspumpe, Klimakompressor und Getriebeölpumpe.

Drehmomentverlust durch Reibung
Die Tabelle Torque Ideal Correction Internal Loss dient zur Korrektur der internen Reibungsverluste des Motors und der Nebenaggregate. Diese Tabelle kompensiert eine durchschnittliche Last der meisten konstanten Nebenaggregate in Bezug auf die Motordrehzahl und berücksichtigt keine geschalteten Lasten wie den Klimakompressor. Die Verluste dieser größeren geschalteten Lasten oder Lasten, die unabhängig von der Motordrehzahl variieren, werden in der Berechnung Torque Ideal Correction External Loss berücksichtigt. Da zusätzliche Verluste durch hohen Zylinderdruck, Kolben-zu-Zylinderlaufbahn-Reibung aufgrund erhöhter Hitze und Kolbenringreibung (insbesondere bei Verwendung eines gasdurchlässigen Kolbens) auftreten können, steht eine Tabelle Torque Ideal Correction Engine Load zur Verfügung. Diese Tabelle sollte auf 0 Nm bei Leerlauf und leichter Last kalibriert werden – diese Verluste werden durch die zuvor besprochene Tabelle Torque Ideal Correction Internal Loss abgedeckt.

Torque Ideal und Timing Gain
Der resultierende Wert ist das Torque Ideal, das das auf der angesaugten Luft basierende erzeugte Drehmoment darstellt. Der endgültige Drehmoment-Wert enthält Kompensationen für Zündzeitpunktverringerungen (Torque Reduction) sowie Kraftstoff- und Zündunterbrechungsschätzungen.

Die Drehmomentkompensation aufgrund der Verringerung des Zündzeitpunkts wird zur Vereinfachung der Kalibrierung als linear angenommen. Der Torque Ideal Ignition Timing Gain legt den Prozentsatz der Drehmomentreduzierung pro Grad Zündverstellung fest.

In einem vereinfachten Beispiel (ohne interne Verluste), bei einem Wert von Torque Ideal Ignition Timing Gain von 1,3 %/°:
würde eine Verstellung um 20° RTD das Drehmoment um 26 % reduzieren, sodass bei einem Torque Ideal von 400 Nm das Drehmoment 296 Nm beträgt, also 26 % weniger.

Das Modell geht auch davon aus, dass der optimale Zündzeitpunkt im Ignition Timing Main-Tabellenbereich abgestimmt ist. Wenn der Zündzeitpunkt zur Vermeidung von Klopfen reduziert wird, ist das berechnete Drehmoment spürbar höher als das tatsächliche Drehmoment. Dieses höhere berechnete Drehmoment während Klopfens ist normalerweise kein Problem und hat in fast allen Betriebsbedingungen nur minimale Auswirkungen auf die Steuerungssysteme.