发动机暖机后的驱动性能评价

暖机后发动机驱动性能评价发动机暖机驱动性能评价15目 录1.0 介绍11.1 目的11.2 前言11.3 适用范围11.4 定义12.0 资源82.1 测试条件82.2设备82.2.1 汽油发动机？82.2.2 柴油发动机？82.2.3 选择设备82.3 人员/测试技巧92.4 开发/项目确认92.4.1 测试车辆92.4.2 测试材料/组成部分93.0 测试步骤93.1 准备93.1.1 车辆准备93.1.1.1 车辆信息93.1.1.2 发动机修正和/或警告灯激活？93.2 测试条件103.3 说明103.3.1 驱动性能103.3.1.1 加速性和路面载荷评价测试（Acceleration and road-load evaluation test）113.3.1.2 被控加速性测试（Controlled accelerations test）123.3.1.3怠速评价（Ide evaluation）133.3.1.4 热重启动评价（Hot restart evaluation）133.3.1.5 转向评价（Turn cutout evaluation）133.3.2 驱动性能评价-缺陷（DRIVEABILITY EVALUATION-DEMERITS）145.1 暖机后驱动性能评价表（样表）（WARMED-UP EVALUATION DRIVE (SAMPLE SHEET)）141.0 介绍1.1 目的主要评价发动机的启动性能和整车传动系统达到正常工作温度后的驱动特性。本规范评价的内容包括：启动性能： 启动驱动特性： 怠速工况 加速工况 道路巡航工况1.2 前言测试工程师应用本规范可评价、修改发动机的驱动特性或审查产品车辆。本规范制定了一系列特殊的操作手段，用以模拟顾客的使用情况。任何一个车辆的标定至少得通过一个全部测试程序，该程序应该对测试结果进行验证。在本评价中，实际的标定过程受环境温度、燃油以及路况的影响。燃油的使用应当适合周围的状况（目前全国燃油状况），详见用户手册。DRIVE R 1-6-4程序用来客观评估冷启动性能和驱动性能。本文档供DELPHI动力应用团队内部使用，也可发放给已经授权使用的客户标定队伍。1.3 适用范围载客轿车（passenger car）和轻吨位卡车 ( light -duty trucks)。1.4 定义 本规定使用的驱动性能术语、表达式以及车辆测试模块和方式定义如下：A/C： 空调。ACCELERATION：加速指速度的变化。汽车的很多加速特性都表明了其驱动特性，下面的定义包括了这些特性。ACCELEROMETER：加速测量仪用来测量加速性的仪器。AFTERFIRE：后火排气系统中的爆燃（explosion）。AUTOIGNITION：自燃气缸中混合气的自燃，导致敲缸（KNOCK）或暴震（DETONATION）。BACKFIRE：回火进气系统中爆燃（explosion）。图1 加速颤抖BUMP：颤抖能明显感觉的整车加速度和减速度变换，如图1所示：BURST DETONATION：轻微暴震非常短时间的暴震，小于1秒，但足以触发暴震传感器。这并不认为是缺陷。CHUGGLE：与发动机和变速箱相关的动力传动系扭振所带来的噪声，该现象并不会引起车速的明显变化。CLEAN（ACCELERATION）:能够接受的性能指标程度或者叫光滑度，无任何缺陷（即使有缺陷，该缺陷也应该能被观察发现、测定和适当的注释）。如图1加速颤抖（Accleration Bumps），图2加速暂停响应（Acceleration Hesitation）和图3加速偏移（Acceleration Stretch）。CLOSE THROTTLE OVERRUN：关闭节气门超速节气门关闭（怠速位置）和传动系统接合的一种非加速工况。由于整车转动惯量或其他的力，导致发动机转速超过怠速转速并产生发动机反拖制动力。CONTROLLED（ACCELERATION）：被控性测试车辆保持恒定加速度的一种加速性，通常需要改变节气门的位置。如图4加速平点图（Acceleration Flat Spot）：COAST DOWN：惯性滑行传动系统分离的一种非加速工况（空挡或离合器分离）。该工况下无发动机反拖制动力。CYCLING：循环不同怠速转速下的重复模式,更确切的叫HUNTING或ROLLING。DETENT：棘爪装置（手制动？）一种机械装置或者其性能，其位置的定义通常为一些具体的操作或功能相关，如变速箱降档，档位选择等。DETENTTOUCH：手制动接触？以力的变换去继续运动，表现为接近到一个DETENT位置。DETONATION：暴震发动机传出的能被听见的敲击或“pingping”声，是发动机燃烧室内不希望产生的次级火焰前锋沿引起的。参照敲缸（KNOCK）。DIESELING：柴油机化火花点燃式发动机在电火花关闭的情况下仍能继续运行。DISTURBANCE SEVERITY RATINGS：干扰强度标定每一个扰动的强度都必须标定。存在的缺陷在发动机暖机后的驱动性能评价中反映出来。强度标定和缺陷都要写入干扰缺陷表（Demerits for Disturbances）中，如图5。DI：驱动性能索引。DROOP：怠速瞬态降低发动机怠速转速在短时间内非循环和非重复的降低。对应的怠速升高被定义为FLARE（怠速瞬态升高）。FALSE START：错误启动这个定义已经被应用，当曲轴被认为需要停转时（如发动机已经在自己的工作功率下运行，但是车辆还没有开始移动）发动机短时间的怠速停机，就好像要有意识的中断车辆的开始移动一样。两种情况下，还有更多的详细定义（ENGINE STALL 发动机停机和中断加速ACCELERATION），这些也在本规定中被定义。FLARE：怠速瞬态升高发动机怠速转速在短时间内非循环和非重复的升高。对应的怠速降低被定义为DROOP（怠速瞬态降低）。FLAT SPOT（FLAT）：平点加速过程中一个阶段内车速保持恒定的点，如图4加速平点图（Acceleration Flat Spot）。FLATNESS：加速平移通常会降低规定车辆或动力传动系统的性能或响应性，与使用的和正常的接受程度有关。如图3 加速偏移图（Acceleration Stretch）。HARSH：不稳定度？一种不好和不希望的质量或特性，如档位接合、驱动系统振动等。这个词汇仅被用来标识不稳定（ROUGHNESS）的程度。HUD HEADS UP DISPLAY：一种具有虚拟界面的仪器，用来观察汽车软件中各种参数的值及其变化。HESITATION：暂停响应节气门位置为了提高速度而发生变化时，暂时性的失去对其初始响应的现象。如图2 加速暂停响应（Acceleration Hesitation）HUNTING：振荡档位接合与分离，以及发动机转速或车辆车速的一种周期性现象。非发动机相关的振荡应该被注释，但这种现象并不是缺陷。HVAC：采暖和空调（Heating Ventilation and Air Conditioning）。IDLE SHAKE：怠速振动由于发动机怠速引起的振动，通过座椅、转向轮、仪表板或天线都能被感受到或观察到的。这种可观察到的振动是整车/发动机对发动机怠速不稳定性的响应结果，是不必要的。这是发动机机怠速不稳定性的一种缺陷。在数据表中记录发动机自身的怠速不稳定率，并使用图6怠速不稳定缺陷表（Idle Roughness Demerits）中的标准。INTERRUPTED ACCELERATION MANEUVER：中断加速操作按顺序的加速和制动，反映在实际的车上就是开始移动然后又停车。在本规范中，中断加速操作由一个1/2的油门加速和一个紧接着的快速制动停车组成。整车移动的距离为0.5到1.5m。如果发动机停转，那么发动机直接重新启动将作为本操作的一个部分来作为评估。而其他的操作特性则不被认为是缺陷来作为评估，如图4 加速平点图（Acceleration Flat Spot）。IP：仪表板。KNOCK：敲缸一种燃烧现象，是超过火焰前锋的未燃混合气的自燃现象，燃烧速度比正常的燃烧速度要快的多。这种自燃的结果使得燃烧室里面产生非常高频率的压力波动，并产生一个可以听见的敲缸声。如果情况严重，敲缸将严重的损伤发动机。发动机部件的损坏或暴震（DETONATION）都可能产生这种破碎和叮叮当当的敲缸噪声。LOPE：发动机怠速时转速发生的周期性变化。这种情况的发生是随机自然发生的，在产生的时间段之间有时是不一致的。MAGNITUDE OF ACCELERATION：加速踏板程度除去被控性（CONTROLLED）的加速性，被定义为加速踏板位置与加速踏板总行程之比。WOT指节气门全开（全负荷工况）的应用情况，为了获得一个平均的应用率情况，还需要应用1/4、1/2和3/4节气门开度。量值，如mph/sec或ft/sec2等，以及他们的大小或相关性都是与时间相关的。MISFIRE（MISS）：不燃烧一个或更多的气缸没有正确的燃烧。ROAD LOAD CRUISE：道路巡航仅使用足够的功率保持需要的车速的一种稳定的驱动模式。ROLL：一种周期性的状况，该状况可辨别和认识其重复周期。ROUGHNESS(ENGINE)：不稳定（发动机）部分或连续的与发动机相关的干扰引起发动机失去其工作的平顺性（smoothness）造成的结果。根据不同的类型可定义为怠速不稳定（ROUGHNESS IDLE (IDLE QUALITY)）、驱动不稳定（ROUGHNESS (DRIVING)）和整车不稳定（ROUGHNESS (VEHICLE)）。ROUGHNESS IDLE (IDLE QUALITY)：怠速不稳定（怠速质量）当车辆没有移动或没有意图对其进行任何操作时，表现的任何不稳定过程。ROUGHNESS(DRIVING)：驱动不稳定当车辆移动或在此基础上试图对车辆进行加速或减速时，表现的任何不稳定过程。ROUGHNESS(VEHICLE)：整车不稳定与发动机无关的任何干扰所导致的失去整车的平顺性过程（如轮胎的不平衡、制动器、驱动系统不平衡等导致的不稳定）。这不是缺陷，但也应该被报告。RVP：簧片蒸汽压力（Reed Vapor Pressure）。SHUDDER：颤抖短时间内感觉到的多个扭矩跳动。其频率比CHUGGLE还要高，感受不到车速的变化。SAG：在一个加速过程中车速暂时性的降低。如图3 加速偏移（Acceleration Stretch）。STALL，DRIVING：驱动过程停机当车辆移动或在此基础上试图对车辆进行加速或减速时，表现的任何停机过程。STALL（ENGINE）：发动机停机除了主动熄火之外发生的的发动机停机想象。STALL，IDLE：怠速停机发动机至少已经暂时在其自己的工作功率下工作，并且当车辆没有移动或没有意图对其进行任何操作时，表现的任何停机过程。其中包括车辆最后滑行（COAST DOWN）到停车过程的停机。STALL（TRANSMISSION OR TORQUE CONVERTER）：变速箱或液力变矩器停机发动机以全负荷（WOT）工作，自动变速箱（AT）位于除了空挡（N档）和驻车档（P档）之外的任意档时，车辆驱动轮没有转动的情况。整个发动机的动力输出都被变速箱以热的形式所消耗吸收。STRETCH：偏移加速变化率的减小，但车速仍然在增加，但是比期望的变化率低。如图3 加速偏移图（ACCELERATION STRETCH）。STUMBLE：暂时性的响应性能降低，更确切和详细的描述见SAG或HESITATION。SURGE：波动发动机转速或功率连续或瞬态的波动情况。图7所示为加速波动图（Acceleration Surge），图8所示为稳态驱动波动图（Steady State Driving Surge）。SURGE，DRIVING：驱动波动与发动机相关的驱动扭矩振荡，能被明显感觉，车辆启动之后不会对车速产生明显的改变。通常的振荡频率比CHUGGLE更低。SURGE，IDLE：怠速波动当车辆没有移动或没有意图对其进行任何操作时，表现的任何发动机怠速变化过程。怠速振荡（Idle hunting）既是怠速波动（Idle surge）。SUSTAINED DETONATION：持续暴震从发动机传出超过一秒以上时间的敲击声或“pingping”声。是发动机燃烧室内不希望产生的次级火焰前锋沿引起的。持续暴震是一种缺陷。WHEELSPIN DURING ACCELERATION：加速过程车轮滑转由于发动机输出扭矩车辆地面附着力，导致驱动轮以超过车轮正常旋转速度的某个转速滑转，是一种特殊的加速操作过程。加速过程车轮滑转应该在热机驱动评价（Warmed-up Evaluation DRIVE）的最后被注释。如果车轮滑转发生，应该调整节气门去保持车辆的控制。WOT：节气门全开（全负荷开度）。2.0 资源2.1 测试条件整车测试应满足下面的条件： 水平（Level） 平坦（Smooth） 干燥（Dry） 水泥地（Paved） 交通通常（首要保证）（Free of traffic（preferred）本规范可以在底盘测功机上通过模拟坡道行驶进行测试，但是测试结果可能不能直接反映实际路测的结果。2.2设备2.2.1 汽油发动机？ 进气歧管真空压力测量仪，量程一般在0150kPa（030 in Hg）。对于涡轮增压汽油机应采用综合式真空压力测量仪。2.2.2 柴油发动机？加速测量仪？2.2.3 选择设备如果需要可使用HUD HEADS UP DISPLAY测试仪，以及与测试相关的各种标定仪器。仪器上的标定数据和详细信息都必须填在WARMED-UP EVALUATION DRIVE表中，除非所有的这些信息都保存在了测试仪器的存储文件中。2.3 人员/测试技巧TDB2.4 开发/项目确认2.4.1 测试车辆作为评价的车辆应该是用户手册上允许的参考车辆。2.4.2 测试材料/组成部分无3.0 测试步骤3.1 准备3.1.1 车辆准备3.1.1.1 车辆信息在Warmed-Up Evaluation DRIVE表中，记录下面规定的信息：1. 被测试的车辆必须满足用户手册上详细规定以及排放控制信息表（或者是测试工程师为开发测试规定的标准。），并记录下任何的变动。2. 燃油箱中的燃油至少达到1/4满容积。记录下燃油类型、RVP(燃油蒸汽压力)和DI。3. 记录车辆和测试的状况。4. 将车辆启动并将发动机带到正常的工作温度。驱动汽车在设定的车速下行驶，最小车速不低于16km/h(10mph)，最高车速不超过80km/h（50mph）。当温度低于-18（0oF）时，最低车速应不低于32km/h(20mph)。HEADSUP DISPLAY必须在测试车辆开始测试之前安装好，并且显示屏幕上显示“preparation miles”时，才能开始测试了。5. 为汽油发动机安装真空压力测量仪或为柴油发动机安装加速测量仪（ACCELEROMETER）。在平整的路面上为加速测量仪校零。3.1.1.2 发动机修正和/或警告灯激活？ 任何发动机都需要修正，因为在车辆测试准备之前发生的发动机故障都会对发动机的12种缺陷造成影响。如果在测试准备阶段和/或者测试阶段警告灯点亮，并完成测试。这可能很大的影响到了车辆的12种缺陷。 测试前警告灯点亮情况和正常测试过程中的警告灯点亮情况都应该被附加到缺陷记录中。这不会拿来开发车辆测试。3.2 测试条件 本测试能几乎能在所有天气条件下进行，除了风速超过25km/h(15mph)，或阵风风速超过40km/h(25mph)。3.3 说明发动机启动性能，整车驱动特性和怠速性能的评价在每个测试规范的最后。使用如图5干扰缺陷表（Demerits for Disturbances）中的缺陷等级来描述缺陷。启动和怠速的总缺陷用DRIVEABILITY EVALUATION-DEMERITS.3.3.2(驱动性能评价-缺陷)中的缺陷总和来表示，并记录在WARMED-UP EVALUATION DRIVE中的两个位置。预先将加热器/空调的控制到如下状态： 无空调除霜，低风，可接受的最低温度 手动控制空调除霜，低风，可接受的最低温度 半自动空调除霜，低风，可接受的最低温度 全自动空调自动低风，可接受的最低温度测试工程师根据规定的情况可改变电力系统的载荷。测试工程中，当环境温度等于或低与4（40oF），将加热器/空调设置到无空调工作的模式。除了Idle Evaluation 3.3.1.3(怠速评价)，必须在空调打开的情况下怠速1分钟。如果配备了自动气温控制系统，那么经济模式就不可能允许，此时，手动直接将空气流量调到最底（floor）位置。发动机一启动就点亮大灯，加热档风玻璃。如果装配了后灯除霜设备，也应打开。 整个测试过程中，风扇保持在低速设置，从而保持一个安静的环境以便好评定发动机的不稳定（ROUGHNESS）、敲缸(KNOCK)和柴油机化(DIESELING)等。 后灯除霜设备根据测试人员的选择，在其初始内定的运行时间之后可能需要从新激活。记录采暖和空调（HVAC）的设置3.3.1 驱动性能所有的自动变速箱都应该被置到最高档驱动（Highest Drive）位置。手动变速箱应该根据换档车速指示灯进行换档或者根据用户手册规定的正常驾驶共况进行换档。如果车辆在一个低于推荐的换档点车速下能巡航行驶的话，则车辆可以在更低的车速下升档。手动变速箱则可以在尽可能高的档位下达到巡航车速。对于手动变速箱所规定的0km/h(0mph)加速性（ACCELERATION）， 离合器应该随着节气门的动作同时释放。停车是一个标准的标定过程，对于手动变速箱车辆，此时应同时踩下离合器。由于加速（ACCELERATION）和巡航操作过程的时间是有车辆所决定的，因此并没有具体规定，除了热启动后的巡航距离。如果车辆装配了牵引力控制系统，应取保其开关打开，使其成为测试驱动性的一个部分。管理加速性(ACCELERATION)和路面载荷评价应该直接按照车辆准备（Vehicle Preparation）中的顺序进行。使用WARMED-UP EVALUATION DRIVE表。路面载荷巡航（Road-load cruises）应该尽可能的短，但是要有足够的时间去仔细的评价。下面的测试可能以任何的顺序进行安排管理。3.3.1.1 加速性和路面载荷评价测试（Acceleration and road-load evaluation test） 节气门开度显示了加速踏板踩下的程度，是加速踏板踩下行程与加速踏板总行程之比。 手动变速箱档位应为巡航车速下能采用的最高挡位。1. 停车然后怠速10秒。2. 1/4节气门开度加速到50km/h(30mph)。3. 50km/h(30mph)路面载荷巡航。4. 停车然后怠速10秒。5. 中断加速操作（INTERRUPTED ACCELERATION MANEUVER），以1/2节气门开度加速，然后立即接着一个快速停车。汽车必须移动0.5到1.5m(25ft)。接着立即进行下一个加速操作，步骤6。6. 1/2节气门开度加速到55km/h(35mph)。7. 55km/h(35mph)路面载荷巡航。8. 停车然后怠速10秒。9. 3/4节气门开度加速到70km/h(45mph)。10. 70km/h(45mph)路面载荷巡航。11. 轻度加速（tip-in）到80km/h(50mph)。12. 80km/h(50mph)路面载荷巡航。13. 停车然后怠速10秒。14. 节气门全开（WOT）加速到90km/h(55mph)。15. 90km/h(55mph)路面载荷巡航。3.3.1.2 被控加速性测试（Controlled accelerations test）3.3.1.2.1 汽油发动机车辆被控加速性驱动测试步骤要求快速的开启节气门，直到获得希望的真空压力/加速值。希望达到的真空压力/加速值在整个测试步骤中应尽可能的保持。对于装备了手动变速箱的车辆，被控加速应该从怠速然后挂一档车辆开始滑行开始。下面的操作步骤即用来评价汽油发动机车辆，并且车上装备了真空压力表1. 关闭节气门超速（CLOSED THROTTLE OVERRUN），车速从90km/h(55mph)下降25km/h(15mph)路面载荷巡航。2. 7kPa(2 in.Hg) 被控性加速(CONTROLLED ACCELERATION)到55km/h(35mph)，关闭节气门超速（CLOSED THROTTLE OVERRUN）到25km/h(15mph)，25km/h(15mph路面载荷巡航。3. 14kPa(4 in.Hg) 被控性加速(CONTROLLED ACCELERATION)到55km/h(35mph)，关闭节气门超速（CLOSED THROTTLE OVERRUN）到25km/h(15mph)，25km/h(15mph路面载荷巡航。4. 20kPa(6 in.Hg) 被控性加速(CONTROLLED ACCELERATION)到55km/h(35mph)，关闭节气门超速（CLOSED THROTTLE OVERRUN）到25km/h(15mph)，25km/h(15mph路面载荷巡航。5. 28kPa(8 in.Hg) 被控性加速(CONTROLLED ACCELERATION)到55km/h(35mph)，关闭节气门超速（CLOSED THROTTLE OVERRUN）到25km/h(15mph)，25km/h(15mph路面载荷巡航。6. 34kPa(10 in.Hg) 被控性加速(CONTROLLED ACCELERATION)到55km/h(35mph)。7. 停车3.3.1.2.1 柴油发动机车辆下面操作步骤用来评价柴油发动机车辆（如果汽油发动机没有安装真空压力表也可用来评价汽油发动机）1. 关闭节气门超速（CLOSED THROTTLE OVERRUN），车速从90km/h(55mph)下降25km/h(15mph)路面载荷巡航。2. 1.8m/s2(26ft/s2) 被控性加速(CONTROLLED ACCELERATION)到55km/h(35mph)，关闭节气门超速（CLOSED THROTTLE OVERRUN）到25km/h(15mph)，25km/h(15mph路面载荷巡航。3. 1.5m/s2(25ft/s2) 被控性加速(CONTROLLED ACCELERATION)到55km/h(35mph)，关闭节气门超速（CLOSED THROTTLE OVERRUN）到25km/h(15mph)，25km/h(15mph路面载荷巡航。4. 1.2m/s2(24ft/s2) 被控性加速(CONTROLLED ACCELERATION)到55km/h(35mph)，关闭节气门超速（CLOSED THROTTLE OVERRUN）到25km/h(15mph)，25km/h(15mph路面载荷巡航。5. 0.9m/s2(23ft/s2) 被控性加速(CONTROLLED ACCELERATION)到55km/h(35mph)，关闭节气门超速（CLOSED THROTTLE OVERRUN）到25km/h(15mph)，25km/h(15mph路面载荷巡航。6. 0.6m/s2(2ft/s2) 被控性加速(CONTROLLED ACCELERATION)到55km/h(35mph)。7. 停车。3.3.1.3 怠速评价（Ide evaluation）行驶过程并踩下制动踏板时的怠速评价（Ide evaluation, in drive with service brakes on）1. 如果装配空调，打开空调，评价发动机怠速1分钟，无动力转向输入。2. 如果装配空调，打开空调，评价发动机怠速1分钟，然后短时间的轻踩油门，以测试空调运行。然后慢慢左转方向盘到左极限位置停止，接着又慢慢右转方向盘到右极限位置停止，最后回到中间位置。3. 如果装配空调，关闭空调，评价发动机怠速1分钟。3.3.1.4 热重启动评价（Hot restart evaluation）1. 发动机熄火停止然后在测试环境中停止5分钟。2. 空调系统打开（如果装配）。按照用户手册中的暖机发动机启动步骤，重新启动发动机。记录下重新启动曲轴的时间（超过3秒后，每1秒被认为是一个缺陷）。总共不要超过100个缺陷值被超过。如果发动机不能被启动，发动机标志值为0。3. 怠速10秒。4. 1/4节气门开度加速到50km/h(30mph)。5. 50km/h(30mph)路面载荷巡航。驱动评价需要的最短距离，最大不能超过0.5km（3 mile）。6. 停车然后怠速10秒。7. 1/2节气门开度加速到55km/h(35mph)。8. 55km/h(35mph)路面载荷巡航。驱动评价需要的最短距离，最大不能超过0.5km（3 mile）。9. 停车然后怠速10秒。3.3.1.5 转向评价（Turn cutout evaluation）90转向代表了典型90十字交叉路口的操作。180转向被认为是转向轮被转到不能再转向的极限位置下的转向。1. 以25km/h(15mph)的车速左转90，转向后加速到30km/h(20mph)。然后减速到以25km/h(15mph)。2. 以25km/h(15mph)的车速右转90，转向后加速到30km/h(20mph)。然后减速到以25km/h(15mph)。3. 以25km/h(15mph)的车速，方向盘转到左极限位置转向90并停车。然后启车接着再进行一个90的附加转向（总共180），接着加速，使车速恢复到25km/h(15mph)。4. 以25km/h(15mph)的车速，方向盘转到右极限位置转向90并停车。然后启车接着再进行一个90的附加转向（总共180），接着加速，使车速恢复到25km/h(15mph)。5. 停车。档位拨到驻车档位置（Park档），接着熄火。检查发动机是否有柴油机化（DIESELING）现象。在评价和记录