【エンジン】吸気流量を得るための変換関数 【エアフロメータ】

【エンジン】吸気流量を得るための変換関数 【エアフロメータ】 エンジン

はじめに

※ 本記事の以下を親記事とした子記事に位置付けられる。
https://www.simulationroom999.com/blog/physical-value-conversion/

エアフロメータから吸気流量を得るために必要な変換を考える。

課題提起

エアフロメータ出力電圧は吸気流量ではなく吸気流速\([L/sec]\)に対して取得される。

燃料噴射制御としては吸気流量\([g]\)が必要。
(吸気流量\([g]\)を元に理論空燃比(\(14.7:1\))から基本燃料噴射量を推定したいため)

なんとかしてエアフロメータからの情報を元に
燃料噴射制御へ吸気流量\([g]\)を渡す仕様を考えなければならない。

センサー、ADC、物理値変換、主制御、物理値変換、DA、PWM、アクチュエータ、要は主制御が何を求めているかが重要になる。

各種パラメータ

吸気流速\([L/sec]\)以外のパラメータは以下とする。

エアフロメータ出力電圧取得タイミング:\(30°\)毎
吸気工程周期:\(24[msec]\)
吸気工程クランク周期:\(2[round]\)
大気圧:\(101.325[kPa]\)
大気温度:\(292.00[K]\)

エアフロメータ標準特性は\(STP\)下のものとする。
※\(STP\):\(1mol\)の体積を示す際の標準条件。

標準圧力:\(100.00[kPa]\)
標準温度:\(0[degC]=273.15[K]\)
\(1mol\)の標準体積:\(22.7[L]\)
空気の平均\(mol\)質量:\(28.966[g/mol]\)

必要な変換関数

以下の流れで導出することが自然と思われる。

吸気流速V_air[L/sec]、F(x)、G(x)、吸気流量G_air[g]、吸気流速V_air[L/sec]、吸気流速M_air[g/sec]、体積質量変換、流速流量変換

以下に置き換える
吸気流速\(V_{air} [L/sec]\) → 吸気流速\(M_{air} [g/sec]\) 変換:\(F(x)\) ※ 体積質量変換
吸気流速\(M_{air} [g/sec]\) → 吸気流量\(G_{air} [g]\)変換:\(G(x)\) ※ 流速流量変換
吸気流速\(V_{air} [L/sec]\) → \(F(x)\) → \(G(x)\) → 吸気流量\(G_{air} [g]\)

吸気流速V_air[L/sec]、F(x)、G(x)、吸気流量G_air[g]、吸気流速V_air[L/sec]、吸気流速M_air[g/sec]、体積質量変換、流速流量変換

よって、
\(F(x)\)と\(G(x)\) を求めれば良い。

まとめ

  • エアフロメータから取得されるのは吸気流量ではなく、吸気流速である。
  • しかも、1秒間に透過する体積
  • よって、「体積から質量の変換」と「流速から流量の変換」が必要となる。

コメント

タイトルとURLをコピーしました