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4.4.3.3 ECU标定匹配和优化

基于加速踏板特性匹配,通过转矩滤波标定,消除加速冲击和减速顿挫;通过防抖调节标定,使转速平稳变化,避免剧烈抖动。

1.控制原理

驾驶人通过加速踏板发出转矩需求,转矩需求经过滤波后输出目标转矩,各个执行器根据目标转矩作动,从而驱动发动机及车辆。同时,发动机及车辆反馈发动机转速与车速信号给ECU。根据发动机转速的波动,通过点火提前角输出干预转矩,减小发动机抖动。

2.驾驶性标定内容

驾驶性标定过程如图4-49所示。

图4-49 驾驶性标定过程

(1)踏板特性匹配 对“加速踏板开度-需求转矩”的MAP进行设置,并以此建立驾驶人和车辆良好的反应(建立不同发动机转速下,车辆转矩需求和踏板开度的线性关系),如图4-50所示,并可根据需要设置不同驾驶模式的特性MAP,如运动模式、经济模式等。

图4-50 加速踏板特性

另外,普遍使用以下两种匹配风格,可根据具体的驾驶风格进行设置。

1)等功率曲线:特点是加速踏板开度不变时,随着转速的升高,转矩下降。优点是车速控制性好,车速自动稳定。

2)等转矩曲线:特点是加速踏板开度不变时,随着转速的升高,转矩不变。优点是踩下加速踏板后能获得持续的加速感。

(2)转矩滤波标定 在加速或减速时,通过滤波功能,使发动机转矩变化平稳,减弱对车辆的冲击。在加速(Tip-in)踩加速踏板或者减速松抬加速踏板(Tip-out)过程中,转矩突变过快,会对动力总成产生反向冲击,这种冲击会让乘坐人员感觉到“抖动/窜动/振动”等,可以通过转矩滤波功能来进行调节,从而削弱影响,改善驾驶舒适性。这种反向冲击的产生是由于发动机本体在负荷的变化中会向弹性支撑轴承方向倾动。通过增加或减弱发动机转矩可以反向影响发动机的移动,滤波功能就是在驾驶人突然有较大的需求变化时,通过转矩滤波的方式使转矩逐渐变化到目标转矩,如图4-51所示。

图4-51 转矩滤波

标定主要是通过调整不同档位、加速踏板开度、发动机转速下的滤波系数,使转矩变化平顺,火路转矩和气路转矩可以分开控制,单独调节,以满足动力性和平顺性的要求。其中,火路转矩是由气路转矩通过点火角干预后得到,火路转矩小于等于气路转矩,是发动机当前实际输出的转矩。

(3)防抖调节功能 在发生转矩大幅变化时,由于动力总成硬件间隙等因素,会造成不合理的发动机转速振荡,引起车辆前后抖动,即驾驶性变差。防抖调节功能可以检测和削弱这种振荡,通过转矩调节,改善驾驶舒适性,效果如图4-52所示。

图4-52 防抖调节

由于车辆传动系统存在一定间隙,当转矩大幅变化时,会造成转速振荡冲击,引起车辆前后抖动,影响驾驶性,防抖调节功能就是通过转矩干预来减少或弱化这种振荡,使得驾驶人不能察觉或者在可接受范围;而因为转速振荡频率很快,要达到控制效果,转矩干预调节必须快速响应,因此只能通过点火角来进行控制。必须说明的是该功能激活的工况应该是转矩急剧变化时(急踩加速踏板、急松加速踏板),其他工况应尽量避免激活。

最后,通过发动机动力模型建立发动机转速模型,发动机模型转速可以通过车速和总传动比计算得到,根据发动机实际转速与模型转速的差值,将转速差进行放大、限制等方式处理后得到合适的点火角调节量。