驾驶性评价与标定.ppt

,驾驶性评价及标定 2009/11/27,2,相应主题,驾驶性评价 驾驶性概念 驾驶性评价工况总概述 驾驶性评价规范及流程 驾驶性评分方法 典型驾驶性工况及典型问题 驾驶性标定 驾驶性标定概述 扭矩控制算法简介 加速过程标定 减速过程标定 起步过程标定 换档过程标定 发动机调速标定,3,驾驶性概念（Drivability Performance),指车辆在驾驶过程中，驾驶员及乘员感受到的车辆可操纵性、舒适性、动力性、平顺性等驾驶感觉的集合，有相当强的主观性。追求目标：车随心动 笼统而言，对发动机管理系统开发中的驾驶性评价，所涉及内容主要为在车辆起动、加速、巡航（匀速）、减速以及怠速等各方面的驾驶员主观感受。 驾驶性评价/评分，需要有将主观驾驶性能进行量化的规范。,4,驾驶性评价工况总概述,5,驾驶性评分方法（十点评价法）,6,典型驾驶性工况及典型问题（启动）,常见启动工况 冷起动（要经过环境浸置8小时以上） 暖机期间起动（如Coffee Start)、热起动 重复起动（未完全full power-off及完全full power-off） 常见启动问题 无法顺利起动 起动后转速抖动大，甚至熄火 起动上冲过高，回落目标怠速时间过长 正常启动必备要素（如右图） 起动时间满足要求 起动后转速平稳 无其它异常（如汽油味等）,7,典型驾驶性工况及典型问题（怠速）,怠速评价要素 稳定怠速工况：转速稳定，波动小，无高/低怠速； 过渡怠速工况：回目标怠速快，无过冲/迟滞，怠速抗干扰能力强。 常见怠速评定工况 驻车怠速/行车怠速，需分别试验； 冷车怠速/热车稳定怠速； 开关空调，开关电气负载（如大灯，风扇），打方向盘，踩制动踏板等等扰动； 拖动后，突然踩离合/空档滑行； 行车怠速上下坡滑行。,8,典型驾驶工况及典型问题（加速）,加速评价要素 加速响应是否及时？是否精确？ 加速曲线是否均匀平滑？ 常见加速问题 Tip in Bump/Shock（加速冲击） Tip in Hesitation（加速迟滞） Tip in Surge(加速喘振） Tip in Stumble（加速倒拌/加速应答差） Knock（爆震）,9,典型驾驶性评价工况及典型问题（减速）,减速评价要素 速度是否均匀下降？ 速度下降是否符合驾驶员心理需求？ 常见减速问题 Tip out Shock（减速冲击） Tip out Surge（减速喘振） After Burn（后燃） 减速作用过强或过弱 进出DFCO过程中有冲击,10,典型驾驶性评价工况及典型问题（稳定工况）,稳定工况包括 匀速和恒油门 稳定评价要素 不同匀速工况下，车速/转速是否均匀稳定？ 恒油门加速时转速/车速是否均匀上升？ 哪些情况容易出现匀速不稳定？ 某些控制参数不平顺（VE, Spark, ） 某些控制策略切换（如退出light off ） 某些部件切换状态（VVT/Turbo/EGR ） 某些执行部件问题（如ETC stuck ）,11,驾驶性标定概述,驾驶性标定是标定工程师在现有或新增EMS算法基础上，通过赋予合理标定值让发动 机进气量、喷油量以及点火角完美组合，从而达到公司内部和客户开发要求（动力 性和经济性）的过程，事实上就是完成驾驶性客观评价的一个过程。 驾驶性标定内容： 冷/热启动-冷机怠速稳定怠速和施加各种扰动）-带/不带油门起步 -踩油门加速-踩离合换档-稳定油门加速/匀速-收油门减速-踩刹车 -行车怠速-热机怠速（稳定怠速和施加各种扰动） 对标定人员的要求： 1。熟练掌握EMS油、气、火各模块算法及其相互关系 2。基本的内燃机原理 3。清楚驾驶循环各工况对应的EMS模块 4。认真负责的工作态度,12,驾驶性标定准备工作,1。车辆状况 应与最终量产状态一致（进排气系统、催化器类型及布置；各传感器编号及安装位 置，各执行器编号及连接状态，缸压检查及缸序检查等）保证标定的可信性； 安全设施完备保证试验的安全进行 2。台架及转鼓标定完成 气体动力及热力学模型PSE/TSE/VE，基本点火角 base SA，最大扭矩最 小点火角MBT，爆震控制KNOCK，催化器保护控制COT等模块 3。整车的VIOS标定完成 包括变速器类型选择，各模块的base cal，车速传感器特性确定，档位判 断，空调AC及风扇fan类型及开启温度，电器负载配置等 4。EVAP模块标定完成 5。基本的燃油闭环标定完成以及BLM cell划分完毕,13,扭矩控制算法简短介绍,14,扭矩控制算法简短介绍- contd.,Driver and vehicle requests are converted to desired IMEP IMEP is used as the principle load variable Using IMEP instead of indicated torque makes the calibration more generic across different engine sizes,Desired Indicated Mean Effective Pressure,15,启动及怠速工况标定,启动和怠速模块的标定有专题介绍，在此不作多的讲解。但需要注意的是在开启风扇、空调等电器负载后要保证发动机飞轮端的扭矩在零附近，以保证在开关空调等不同状态下的驾驶性没有大的差异 亦即：怠速情况下 TI_FL_D（_R)/TF_B_E应该都在零附近。为满足以上要求，一般怠速点的VE应该很准，ETC 流量学习功能打开，让AECDEMAP PSEMAP或者VMAPFILT;另外一般要对摩擦损失rubbing进行适当修改；使用torque 模块的扭矩补偿进行负载补偿标定,16,瞬态油标定,原因： 对于进气道燃油喷射系统而言，并不是所有的燃油都可以直接进 入缸内，为了保证实际空然比与需求空然比一致，所以需要提供 瞬态油补偿，基本原理如右图所示。 工程目标： 汽车大部分行驶工况采用理论空然比，实际的空然比应该控制在 13-16之间 常用标定： KtFUEL_FuelToWallImpactFactor KtFUEL_NegativeTransientFactor KtFUEL_r_TransFuelDeltaMult KtFUEL_TransEnblThrsh,17,瞬态油标定-contd.,EMS燃油控制主要变量,18,加速过程标定,加速过程是指加速踏板从一个开度从小到大的操作过程。 为了得到响应迅速、加速平顺的效果需要油、气、火的精确配合。算法如下： 燃油控制如前所述，目标13-16，通过精确的VE和瞬态油标定得到； 气量是根据踏板需求在Torque-AECS-ETCS/ETRS会计算出一个ETC开度,为了 避免扭矩快速上升引起传动系统的冲击及抖动，会对扭矩上升速率进行控制； 点火角一般情况下应该走base表，保证较好的动力及燃油消耗，但为了消除加 速时的冲击，提供了加速时的tip-in bump控制逻辑，为了消除传动系统的喘 振，提供了RPM Derivative Spark Control(RDSC)算法，同时为避免瞬态过程 爆震的发生，提供了tip-in knock retard 功能。,19,加速过程标定-气量控制标定 contd.,2。扭矩的tip-in bump控制,20,加速过程标定-气量控制标定 contd.,气量计算相关的 EMS关键变量,21,减速过程标定,减速过程是指加速踏板从一个开度从大到小的操作过程，通常是指从有油门开 度到踏板完全关闭的过程。 平顺的减速效果同样需要油、气、火的精确配合。标定用到的算法如下： 燃油控制如前所述，目标13-16，通过精确的VE和瞬态油标定得到； 气量是根据需求在Torque-AECS-ETCS/ETRS会计算出一个ETC开度,为了 避免扭矩快速下降引起传动系统的冲击及抖动，会对扭矩下降速率进行控制； 同时提供点火角steady state下的RPM Derivative Spark Control(RSSC) 来消除传动系统的振动，也可以控制点火角过渡速率来减小冲击,22,减速过程标定-气量控制,减速的气量控制称为dash-pot 作用就是让收油时的扭矩平稳降低，从而减轻对传动系统的冲击，避免引起振荡,23,减速过程标定-减速断油DFCO,在发动机进气真空度足够高的情况下，气缸内火焰传播速度明显下降，燃 烧较差，容易造成失火和较大的扭矩波动，此时EMS一般会采取断油的方 式让汽车反拖发动机。好处是可以减少不正常燃烧，降低油耗、改善排放、 同时会改善平顺性，起到制动的效果。 DFCO标定时应该注意的几个问题： 1。DFCO的进入退出条件会影响到排放，一般根据排放需要进行标定； 2。DFCO进入与退出点火角及燃油控制 DFCO的进入退出都意味着扭矩的变化，都有可能引起传动系统的抖动，在标定时遵循以下原则,24,减速过程标定-减速断油DFCO-contd.,DFCO进入断缸标定： 通过逐步断缸的方式来减少DFCO进入时由于断油而引起的冲击 KtFUEL_Cnt_DFCO_RampOutDelayCyl，不推荐全部放0，还是根据转速抖动 来赋值。,25,减速过程标定-减速断油DFCO-contd.,DFCO退出恢复供油标定： 通过逐缸恢复供油的方式来减少DFCO退出时而引起的冲击 KtFUEL_Cnt_DFCO_RmpInDlyCyl_Idle，该标定主要用于自然退出，不推荐全 部放0，还是根据转速抖动来赋值。 如果是通过踩油门等方式退出DFCO, 推荐快速恢复供油 KfFUEL_Pct_DFCO_RampInTPS_Thrsh 一般设为5%。,26,起步过程标定,起步分带油门起步和不带油门起步两种，从空调使用情况看分开关两种状 态，从档位来看，一二档起步情况都会用到。 起步性能的好坏与离合器操作快慢、离合器好坏及发动机低速扭矩关系极 大，但与EMS标定也有很密切的关系。这里主要讲带油门的起步过程。,27,起步过程标定-contd.,一个良好的起步性能需要油气火的精确配合： 油，如以前一直所述，VE和瞬态油标定决定；点火角根据base表得到，确 保在起步过程，没有不合适的退点火角的情况；充足气量是保证良好起步的 关键，对于ETC系统至少要确保起步时ETC开度不小于踏板开度。 气量控制相关标定： KtTORQ_M_MaxIndStdEngineTorq 在低转速区域放较大的值 (0-800RPM) KtTORQ_PedalPosToTorqNormMT 在低转速区域放较大的值 (0-800RPM) KtTORQ_r_DrvPdlPrgssModVsGear 对于起步所用的未确定档位放较大的修正系数,28,换档过程标定,换档过程经常出现的问题是转速上冲过多或者上冲不多但转速下见过慢。 对于加装离合器开关的系统，换档一般不会存在上述问题；没有加装的系 统，由于无法区分换档和正常收油减速工况，此问题比较难以解决。对于上 冲明显的换档，可以通过虚拟离合的方式进行消除。,29,发动机调速控制标定,为了保护发动机，提高驾驶安全性，EMS系统需要限制发动机的最高转速或最高车速。 对于机械式节气门系统来讲，由于没有办法主动控制进气量，只有通过断油的方式来实现，结果如下左图所示。超过设定转速就断油，降到一定的程度恢复供油，其坏处是显而易见的：发动机转速波动巨大；快速的切换也造成混合不良、燃烧不好，从而导致催化剂的毒害或烧毁； 对于ETC系统而言，EMS可以充分的控制气量的多少，从而可以实现转速的平稳上升，各方面性能有明显改善,30,发动机调速控制标定,EMS governor控制分为三类，vehicle acceleration governor(VAG)、engine speed governor (ESG)、vehicle speed governor (VSG)就目前的算法和标定来看：VAG逻辑没有实现；VSG一般用不到，车速设定较高；常用的是ESG，包括原地和在档调速控制两种。 ESG控制逻辑包括：1。各工况下的发动机governor目标转速；2。发动机转速的预估；3。根据预测转速判断ESG状态；4。Governor需求扭矩计算 标定原则和目标： 1。VRPM和目标转速尽可能的靠近，在转速上冲以后快速收敛，系统不发散； 2。目标转速的确定，要与客户协商定下来，一般不应该超过发动机的最高转速； 3。为了保护发动机，原地的governor转速过一段时间会回落，目前KfTORQ_t_ESHiRPM_N_TimeThresh设为45s，Kf