Wie wird die Motorlast ermittelt?

Ich habe Mühe, Informationen darüber zu finden, wie die Motorlast definiert ist. Ist es wirklich nur ein schickes Wort für Drehmomentbedarf?

Diese Frage besteht aus drei Teilen:

  1. Gibt es eine theoretische Gleichung, die zur Definition der Motorlast verwendet wird? Wenn ja, was ist es? Im Bosch Kfz-Handbuch konnte ich nichts Eindeutiges finden .

  2. Welche Parameter betrachtet ein Steuergerät, um die Motorlast zu erfassen und zu bestimmen? Ich glaube nicht, dass es einen einzigen Tell-All-Sensor gibt, der die Motorlast zurückgibt. Wahrscheinlich werden hier mehrere Signale kombiniert.

  3. Einige ECUs scheinen zwischen relativer und absoluter Motorlast zu unterscheiden. Was ist der Unterschied zwischen den beiden?

Wie ist das Buch (Bosch Automotive Handbook)? Ist es gut als Nachschlagewerk für einen Hinterhofmechaniker?
@amphibient: Es ist eine praktische Referenz für Automobildesign/Stand der Technik. Es richtet sich eher an Ingenieure als an Heimwerker, aber ich würde nicht empfehlen, eine Kopie zur Hand zu haben :)
Es ist erwähnenswert, dass es für Fahrzeuge ohne MAF-Sensor eine Laienverwendung für "Motorlast" gibt. Das ist einfach das Verhältnis von Drosselklappensensor zu Drehzahl. Bei Motorrädern wird regelmäßig darauf verwiesen, da sie selten einen MAF-Sensor haben.

Antworten (2)

Gibt es eine theoretische Gleichung, die zur Definition der Motorlast verwendet wird?

Es ist nicht theoretisch, sondern real. Gemäß SAE International SAE J1979 / ISO 15031-5 (vom: 2014-08-11) wird die berechnete Motorlast durch die folgende Gleichung berechnet :

LOAD_PCT = [current airflow] / [(peak airflow at WOT@STP as a function of rpm) * 
     (BARO/29.92) * SQRT(298/(AAT+273))]
Where:

- STP = Standard Temperature and Pressure = 25 °C, 29.92 in Hg BARO, 
- SQRT = square root
- WOT = wide open throttle 
- AAT = Ambient Air Temperature (in °C)

Characteristics of LOAD_PCT are:

- Reaches 1.0 at WOT at any altitude, temperature or rpm for both naturally
  aspirated and boosted engines.
- Indicates percent of peak available torque.
- Linearly correlated with engine vacuum
- Often used to schedule power enrichment.
- Compression ignition engines (diesels) shall support this PID using fuel
  flow in place of airflow for the above calculations. 

Der zweite Teil dieses Teils (Eigenschaften) gibt Ihnen viele der Informationen, die Sie suchen. Der durch die Gleichung angegebene Prozentsatz gibt den Prozentsatz des verfügbaren Spitzendrehmoments an.

Welche Parameter betrachtet ein Steuergerät, um die Motorlast zu erfassen und zu bestimmen? Ich glaube nicht, dass es einen einzigen Tell-All-Sensor gibt, der die Motorlast zurückgibt. Wahrscheinlich werden hier mehrere Signale kombiniert.

Es gibt keinen einzigen Sensor, den es verwendet, um dies herauszufinden. Bei einem Benzinmotor (oder Ottomotor) werden der Lufteinlasssensor (IAT), der Manifold Absolute Pressure (MAP) Sensor, der Throttle Position Sensor (TPS) und der Engine Coolant Temperature (ECT) Sensor verwendet, um Berechnungen durchzuführen und festzustellen, ob der Motor steht bereit, um die Berechnungen durchzuführen. Die Prozentvariable kann mit PID $04 aus dem Steuergerät ausgelesen werden. Gemäß der Norm sind sowohl Selbstzündungs- (Diesel) als auch Funkenzündungssysteme (Benzin) erforderlich, um dies aufrechtzuerhalten.

Einige ECUs scheinen zwischen relativer und absoluter Motorlast zu unterscheiden. Was ist der Unterschied zwischen den beiden?

Sie haben die obige Gleichung für die berechnete Motorlast gesehen. Unten ist die Berechnung für die absolute Motorlast :

LOAD_ABS = [air mass (g / intake stroke)] / [1.184 (g / intake stroke) *
     cylinder displacement in liters]

Derivation:

- air mass (g / intake stroke) = [total engine air mass (g/sec)] / 
    [rpm (revs/min)* (1 min / 60 sec) * (1/2 # of cylinders (strokes / rev)]

- LOAD_ABS = [air mass (g)/intake stroke] / [maximum air mass (g)/intake 
    stroke at WOT@STP at 100% volumetric efficiency] * 100%. 

Where:

- STP = Standard Temperature and Pressure = 25 °C, 29.92 in Hg (101.3 kPa)
  BARO
- WOT = wide open throttle

The quantity (maximum air mass (g)/intake stroke at WOT@STP at 100% 
volumetric efficiency) is a constant for a given cylinder swept volume. 
The constant is 1.184 (g/liter 3) * cylinder displacement (liter 3/intake
stroke) based on air density at STP.

Characteristics of LOAD_ABS are:

- Ranges from 0 to approximately 0.95 for naturally aspirated engines,
  0 – 4 for boosted engines
- Linearly correlated with engine indicated and brake torque,
- Often used to schedule spark and EGR rates,
- Peak value of LOAD_ABS correlates with volumetric efficiency at WOT.
- Indicates the pumping efficiency of the engine for diagnostic purposes.

Wie Sie wahrscheinlich sehen können, beruht diese Gleichung auf dem Luftstrom und im Wesentlichen auf dem Hubraum des Motors. Wie im Körper angegeben, korreliert dies mit dem volumetrischen Wirkungsgrad (wie vollständig sich ein Zylinder beim Ansaugtakt mit Luft füllt) bei WOT. Diese Variable kann von der ECU auf PID $43 gelesen werden. Es wird nur von der Norm für Funkenzündungssysteme gefordert.

toller Aufsatz. Was ich gerne wissen würde, welche Erfassungsmechanismen der Motor (oder die ECU) verwendet, um Eingabefaktoren zu bestimmen, auf deren Grundlage der Drehmomentbedarf bestimmt wird. IOW, wenn das Fahrzeug bergauf fährt oder ein schweres Gewicht zieht, ist der Drehmomentbedarf größer. Wie werden diese Anforderungen gemessen?
@amphibient - Ich bin sicher, dass Drosselklappenstellung, Luftmassenstrom und Drehzahl die großen sind. Wenn Sie bergauf fahren, haben Sie eine bestimmte Drehzahl, um eine Geschwindigkeit beizubehalten. Um diese Geschwindigkeit beizubehalten, benötigen Sie mehr Gas, wodurch mehr Luft durchströmen kann. Mehr Luftstrom bei niedrigeren Drehzahlen weist auf einen höheren Drehmomentbedarf hin. Dies ist ein SWAG meinerseits, aber ich glaube, es ist ein gebildeter.
Hallo, das ist eine tolle Antwort. Ich versuche festzustellen, ob der Motor zum Stillstand kommt. Kann man das anhand der Motorlast feststellen?
@MohammedLokhandwala - Bitte stellen Sie dies als eigene Frage und verweisen Sie auf diese Antwort, wenn es hilft zu erklären, was Sie zu fragen versuchen.
Warum sollte LOAD_PCT den MAP-Sensor und nicht den MAF verwenden? Mein 98 626 hat nicht einmal einen MAP-Sensor, aber die ECU liefert eine "Calculated Load" PID.
@RobertS.Barnes - Das einzige, was mir einfällt, ist mehr Genauigkeit bei der Berechnung.

Die Motorlast wird vom MAF-Sensor gemessen. Mit anderen Worten, es misst, wie viel Luft (und Kraftstoff) Sie in den Motor saugen, und vergleicht diesen Wert dann mit dem theoretischen Maximum. Als ich die Kraftstoff-, Ladedruck- und Zündkarten meines Subaru modifizierte, bezogen sich alle Tabellen, in denen die Motorlast auf die Drehzahl aufgetragen war, auf die Motorlast in CFM (Kubikfuß pro Minute). Das bedeutet im Grunde, dass der Lastprozentsatz umso höher ist, je näher der tatsächliche Luftstrom daran liegt, da mein Turbo beispielsweise maximal 350 cfm strömt.