Closed loop boost control

[NickRP]

Pozdrav,

malo konstruktivne pomoci nece biti na odmet. Hocu da napravim closed loop upravljanje natpritiskom tokom faze overboost-a.

Ventilom za overboost upravljam PWM signalom, frekvencije 80Hz, sa modulacionim opsegom 0-99%. Time mogu da pomeram boost od baznog pa do maksimalnog koji turbina moze da generise u datim uslovima.

Overboost funkcija aktivna je samo pri punom gasu i obrtajima vecim od 2250. Do sada je funkcija bila realizovana na nacin da se iz tablice indeksirane po RPM procita duty cycle ventila, te se isti primenjuje. Tokom procesa mapiranja operater popunjava tablicu vrednostima prema zeljenom nivou boost-a. Ukoliko se detektuju detonacije, izmedju ostalog i overboost funkcija se blokira.

E sada, hocu to malo da unapredim. Bice dve tablice, jedna sa pocetnim duty cycle-om ventila, druga sa zeljenim nivoom natpritiska. Upravljacka jedinica treba tako da koriguje otvaranje ventila, da se dobije zeljeni nivo boosta u sto je kracem mogucem roku, a da pri tom ne dolazi do overshot-a.

Hajde da prodiskutujemo kako bi to bilo najbolje uraditi.

Vazno je da dodam da resenje mora da bude univerzalno primenjivo, znaci i za korisnika koji ima spor On/Off overboost ventil i za onog ko ima ventil koji moze da se modulise signalom vece frekvencije i da se postavlja u medjupolozaje.

PID kontrola je naravno opcija, ali problem je u tome sto je dosta komplikovano i rizicno za obicnog korisnika da podesi parametre kako treba. To se svodi na to da cu ja dobijati povecan broj zahteva za support, a to je upravo ono sto treba da se minimizuje (kosta vreme i mene i kupce). Znaci, treba da bude jednostavno i pouzdano, po principu set and forget boost koji zelim.

EDIT: VEMS wiki pruza zanimljive informacije: http://www.vems.hu/wiki/index.php?ac...=boost+control

Pozdrav,
Nikola

[BOOST]

Problematika u osnovi sa aktivnom spregom preko knocka je naime sam filter i uskladjenost sensitiviti strujnog kola korz RPM.
Taj segment uzima puno vremena da se resi i za razvojno odeljenje kad sve to kroje za jedan odredjeni hardware sklop.

Problem na koji ti nailazis je prvenstveno da sistem treba da bude siroko kompatibilan sa raznim konfiguracijama hardware.

To je jedan od razloga zasto Nira nema aktivno ochitavanje i regulaziju preko knocka, ama ulza koji je spreman da docheka signal iz kontrolnog knock boxa koji se kroji prema rezonantnim frekvencijama odredjenog bloka i pozadinskom shumu istog.

Kako god, nevidim da ce da bude 100% bez PIDa.

Recimo da primera radi SAAB APC kao samostalna jedinica, koriscena i od strane Porschea , skrojenim filterom za isti, neide na nacin kao sto si opisao, dakle sa bacanjem u safe mode na bazni pritisak, vec prilikom knocka skida pritisak po rpm ciklucu po 1/255 koraka teoretski, prakticno za po -10% britiska.

[NickRP]

Closed loop boost control i kako sam ga resio

Slazem se sa gore navedenim.

Evo reci cu sada kako sam ja to isprogramirao. Uskoro ide test na vozilu, pa cemo videti gde lezi potencijal za poboljsanje.

Od mapa imamo sledece glavne:
1) Bazna modulacija overboost ventila vs TPS and RPM
2) Boost setpoint vs RPM
3) Boost error integrator correction vs boost error

Od RAM promenljivih dve glavne:
1) Overboost valve modulation short term correction
2) Overboost valve modulation long term correction

Ukratko cu opisati funkcionisanje:
ECU iz proizvodnje izlazi sa long i short term korekcijama postavljenim na 0. Pri svakom davanju kontakta, short term correction se postavlja na 0.

Nakon startovanja motora, overboost strategija aktivira se ako je gas otvoren vise od odredjenog programibilnog nivoa.

Short term korekcija se formira dosta brzo. To je zapravo integrator razlike izmedju setpoint-a boosta i izmerenog boosta. Ona se aplicira odmah. Odziv integratora regulise se boost error integrator correction tablicom. Sa druge strane, long term korekciju ECU formira znacajno sporije, sa ciljem da se postigne zeljeni nivo boosta bez potrebe za intervencijom short term integratora. Long term se uci samo kada su obrtaji stabilni, boost relativno smiren i regulisan (to je odradila short term korekcija). Long term se aplicira na celu tablicu modulacije, proporcionalno vrednostima koje su upisane u istu.

Inhibicija knocka odradjena je dvojako. Po jednom (dosta brzom) osnovu, radi se ignition retard. A po drugom osnovu, radi se boost setpoint reduction po svakom stepenu ignition retarda. Na primer, za 2 stepena knock retarda, boost setpoint ide dole za 100mbar. Prakticno, kao proporcionalni kontroler...

U toku par narednih nedelja bice verovatno jos poboljsanja (kada se se ispitnog stola predje na put), pa cu javljati progres.

Puno pozdrava,
Nikola

[BOOST]

Nikola, savet da negubis vreme oko paljenja, ono ce o ovako i onako da se regulise po MAPu, radi samo na korekciji pritiska
Nadam se da je tehnicki izvodljivo.

[Nenad]

Da li mislis i WOT da kontrolises Lambdom? Ako je odgovor da, pretpostavljam da si stavio WB lambdu?

[NickRP]

@BOOST:
Mislis da ne radim smanjivanje pritiska punjenja kada se detektuju detonacije? Moram da ti kazem, pojavice se posle neki "genije" za upravljacke jedinice (pominjali smo takve) i pitace "a gde ti je tablica za redukciju pritiska punjenja kod detektovanih detonacija"?

@Nenad:
Lamda korekcija moze da se deaktivira na WOTu ako korisnik to zeli. Ako ne, moze da ostane ukljucena. Naravno, to podrazumeva da je WB kontroler prikljucen .

Jedva cekam test na vozilu, samo da ulovimo 206-icu za te LPG dizne .

Pozdrav,
Nikola

[BOOST]

radi samo na korekciji pritiska

[NickRP]

Smanjivanje pritiska turba je vrlo spora operacija, s obzirom na moment inercije same turbine, sporost wastegate-a i slicno... Tako da se ne bih orijentisao na to kao jedinu meru za suprotstavljanje detonacijama...

[BOOST]

Hm.. Nikola, smanjivanje pritiska turbine NIJE spora procedura ukoliko se veruje filterima.

I SAAB i Porsche su radili sa APCom, samo tako i samo tako. I bez havarija hardware.
Tek kad je ubacen DI sistem za paljenje radi sa regulacijom paljenja te ako nije dovoljno ide na skidanje pritiska turbine.

Mi smo se na STCSu igrali sa izmenom na APC contol unitu pre nekih 5-6 godina gde smo menjali rezim rada da umesto sa 10% skidanja ide na 2 % skidanja pritiska za svaki cikllus.

Dakle i sa overloadom od 2Bara su motori isli i idu bez havarija a da se nedira paljenje.

Paljenje biva direktno kontrolisano smanjenjem pritiska turbine te je i ono indirektno u igri.

A da je regulacija pritiska spora u odnosu na regulaciju paljenja to stoji ali nije nista sporija od regulacije paljenje te zatim pritisak ukoliko paljenje nije odradilo posao kako treba (out of range).

Kako god okrenes, sve je na tome koliko se veruje filterima koliko dobro tumace sta je knock a sta nije, upravo razlog prelaska sa akustickog na ion sensing.

Kako god da okrenes, deluje da si zagrizo u tvrd orah

Puno srece // Presho

[NickRP]

Videcemo sta ce testiranje na vozilu da pokaze... Za sada moram, sigurnosti radi, da ostavim aktivnu kontolu paljenja u slucaju knocka detektovanog akusticnim senzorom, jer nemam cime drugim da zastitim taj motor (koji, uzgred, nije moj). Mapa paljenja je takva da kako MAP pada, ugao paljenja raste, tako da to samo po sebi ne garantuje da ce se se detonacije spreciti...

Za par dana ce biti sve instalirano na vozilo, pa onda krecemo.

Pozdrav,
Nikola

[BOOST]

Ah.. Nikola. optimacija paljenja je jedna stvar a detonacije (knock) druga.
Ukoliko je paljenje to da prilikom overloada izaziva zapaljenje smese u toliko ranom stadijumu da je opsano da PPP (peak pressure point) padne ranije od 14 stepeni posle GMTa onda je problem za lezajeve i za klipnjachu, takodje na seo sklop koji je ostljiv na stvaranje pritiska - statichkog.

To na cega se treba usmeriti je dakle, smanjiti vazdusnu masu ili bogatiti smesu kao prvo , jedna dobro srezana mapa za paljenje nenosi sa sobom probleme "spajka".

Zato te pokusavam usmeriti na nesto sto je jako dobro istesirano i isprobano, to sto ti paljenje po mapu ide u advance kad MAP pada je skroz OK i daje samo motor koji je rap i brzi na odzivu da se povrati nazad u rezim pre korekcije.

No, kako rekosmo, na forumu smo, i sve opcije koje se mogu izloziti su vredne razmatranja.

Ukoliko sumnjash da samo regulacija pritiska na dole neide u zeljenom smeru, hm... recimo da bi onda u tom slucaju birao opciju bogacenja smese po algoritmu koji si namenio za skidanje pritiska.

Naravno , nebi dozvolio za vreme te korekcije da pritisak raste vishe nego li je bio kad je doslo do korekcije.

Verujem da se razumemo, ovo spominjem jer reflektujem na tvoj deo teksta

jer nemam cime drugim da zastitim taj motor

te se nadovezujem slobodnim razmisljanjem na temu.
Dakle, radje rich missfire nego li spustanje pritiska jer je opcija puno brza ako je brzina responza sistema to sto se trazi.

Pozz // Presho

[NickRP]

Znam odlicno da su knock prevention i mape paljenja odvojene stvari - samo sam aludirao na to da ne sledi nuzno da cu pomeriti PPP u smeru koji mi odgovara ako spustim pritisak, ili se ne slazes?

Sta fali tome da jednostavno retardujem paljenje, kada se detektuje knock, kao i do sada, i sto na kraju radi i fabricki ECU tog vozila... znaci, provereno je... Time automatski pomeram PPP na kasnije, a mogu da reagujem sa rezolucijom od jednog ciklusa, sto je nezamislivo kada je boost u pitanju (pricamo znaci o vremenima tipa 5ms).

Obogacenje je svakako na mestu, sto vise retarda vece i obogacenje, nije problem da se isprogramira.

Iako mi nije cilj da testiram vise od jedne stvari istovremeno, znaci ako sada radim closed loop boost, ne bih u istom prolazu testirao i knock strategije - vec mi je samo bitno da sa siguran da necu upropastiti motor ako strategija za korekciju boost-a ima neki problem, a ipak ne podigne pritisak to te mere da udje u fuel cut.

Pozdrav,
Nikola

[BOOST]

Prekasno paljenje u kombinaciji sa obogacenjem ima da skine temperatutu sa izduva i kolektora, tako da respons sistema nazad nece biti dovoljno ziv.

Kako god , moguce da je u IAW fabrichka opcija bila preko paljenja, vishe je tu kao optimacija za razne oktanske nivoe i razlicite temperature u**** nego li za borbu protiv knocka. Za jedan motor koji je prvenstveno NA jos i prolazi ali za overload ...

Tvoj sistem tvoja odluka, rekoh, pitanje je postavljeno pa da se ukljucim i prokomentarisem..

Retard paljenja sam po sebi nece spreciti knock izazvan overloadom prrouzrokovan od prevelike temperature u trenutku kompresije.
Uzarena svecica, ili slicno kao uzrok visoke temperature sagorevanja itd itd..

Kad mu se oce i kad ispuni uslove mozes i kljuch iz brave da izvadis on ce da radi Pricamo bas o faktoru sigurnosti motora.

PPP ce da se pomeri na kasnije za sigurno sa smanjenjem pritiska.
Mada je idealno zadrzati cilj da PPP ostane na korektom stepenu. Odatle nizi pritisak i ranije paljenje daju najmanji gubitak u akseleraciji pri kompenzaciji.

Posto si se uhvatio jednog koje neide bez drugog, deluje kao optimalno da se odradi sve u jednom potezu jer je usko povezano.

Pozdrav // Presho

[NickRP]

Naravno, i predlozi i kritike su dobrodosli...

Ja sam imao u vidu samo knock izazvan preranim paljenjem, a ne samozapaljenem smese, te otud gore navedeno razmisljanje...

EDIT: scenario u kome se PPP nece pomeriti na kasnije smanjenjem pritiska je jednostavan - dovoljno je da vrednost paljenja u toj MAP liniji bude dovoljno advanceovana u odnosu na paljenje u prethodnoj MAP liniji (za visi map), i PPP moze da ostane tamo gde je bio, ili cak da se pomeri na ranije.

Tnx,
Nikola

[BOOST]

Nesumnjam u znanje , samo reflektujemo kroz opcije sta se kad desava pod kojim uslovima.

Sagledati sve sta je moguce, sa strane hardware da bi soft odradio po zelji publike

Postoji samo jedna stvar koja vuche u napred, nista nije dovoljno dobro da bi ostalo kako je

Pozz // Presho