Modellazione di un sistema di iniezione diesel common rail per motori off-road e applicazione su banco prova virtuale = Modeling of a common rail diesel injection system for off-road engines and application on a virtual test bed

La calibrazione virtuale permette di rendere il processo di calibrazione molto più veloce e sicuro ed evita di consumare combustibile durante le attività fatte sul motore. Un vantaggio importante è inoltre la ripetibilità che offre questa strumentazione consentendo di fare attività di ricalibrazione per valutare, ad esempio, cosa succede cambiando le condizioni al contorno in maniera molto più semplice e rapida. L’attività di tesi si è sviluppata sul Virtual Test Bed (VTB) e in particolare all’interno dell’Open Loop Model (Model OL) che è un modello Matlab/Simulink che fa da interfaccia tra i modelli real time del motore e del sistema aftertreatment e la centralina. L’attività è nata dal fatto di voler risolvere un problema presente all’interno del VTB rappresentato da un ritardo del messaggio di pressione rail all’interno dell’Open Loop Model. Questo ritardo era dovuto a un percorso che il segnale di pressione rail seguiva per arrivare al modello real time del motore e causava una non corrispondenza tra il valore di pressione rail presente in centralina e quello all’interno dell’Open Loop Model. Il problema era evidente nei transitori di carico e questo errore influiva sul valore della quantità iniettata in quanto comportava un non allineamento tra la pressione rail e l’energizing time che sono i due input utili per il calcolo della portata di combustibile da iniettare. Al fine di risolvere questo problema e ridurre quindi il tempo che il messaggio di pressione rail impiega a ritornare in centralina è nata l’esigenza di modellare il sistema di iniezione e quindi un modello che calcolasse la pressione rail in modo da trasformare il messaggio puramente informatico che porta con sé una serie di ritardi in un valore fisico riuscendo così a migliorare la gestione della quantità iniettata all’interno della HiL. Il lavoro è stato svolto partendo dallo studio del sistema di iniezione common rail e dall’analisi dei vari componenti utili per la modellazione con il supporto, oltre dei dipartimenti interni, anche con i fornitori del sistema common rail. Il modello è stato simulato inizialmente in modalità stand-alone fuori dall’Open Loop Model in modo tale che fossero subito noti, qualora ci fossero stati, problemi che riguardassero il modello del sistema di iniezione andando a scorporarli da quelli dell’intero Open Loop Model. Dopo aver valutato la correttezza del modello questo è stato inserito all’interno del Model OL in modo tale che andasse a sostituire il messaggio puramente informatico di pressione rail.