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摘 要:文章主要概述车辆驾驶性评价标准、评价方法和驾驶性问题的标定,基于某乘用车的驾驶性评价结果,分析驾驶性评价过程中的驾驶性问题并通过对软件标定的优化加以解决,通过对发动机驾驶性部分的标定,使该款车型能满足驾驶性标准,达到工程开发目标。
关键词:汽车;驾驶性评价;发动机标定
驾驶性评价方法
驾驶性评价方法目前行业内没有完全统一的标准,主要以主观感觉为主,同时以AVL-Drive设备进行较客观评价作为辅助。仅研究驾驶性主观评价方法。各厂商对驾驶性评价都有其评价标准和体系,但基本是按照十分制进行评价,将七分作为满意的分界线。该评价标准一般将驾驶员分为专业人员、敏感顾客和普通顾客3种。主要针对汽车行业专业技术人员,采用标准评价。驾驶性评价主要分为前期准备阶段、驾驶性评价阶段和后期汇总阶段。前期准备阶段主要对车辆机械状态进行检查(车辆行驶里程最好不超过2万km)、对车辆进行保养和维护。在驾驶性评价阶段,一般邀请多名专业人员按照驾驶性评价各工况依照表1进行评分,并及时记录问题点。其中驾驶工况主要分为起动、熄火、怠速、起步、换挡、加速、匀速、减速、急加速、急减速、自由驾驶、噪声及振动。在后期汇总阶段,主要对各评价人员的评价结果进行汇总,整理出主要问题点,并划分主要责任。
驾驶性相关发动机标定
ARMD扭矩调节
在发生负荷大幅变化时,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,驾驶舒适性差。ARMD模块可检测和弱化这种振荡,通过扭矩调节改善驾驶舒适性。这种扭矩调节需快速响应,故ARMD主要通过点火角进行调节。对于自动挡车型,通常需关闭ARMD功能,主要原因是点火角的跳动会引起扭矩波动,而自动变速箱对于扭矩波动有严格要求,TUC的标定跟扭矩信号密不可分,扭矩跳动会影响液力变矩器的耐久性能。通常自动变速箱可通过液力变矩器的控制降低冲击,不需进行点火角调节也能达到较好的驾驶舒适性。
BBGANG挡位判别
BBGANG模块用于手动变速箱车辆判挡。各挡位的识别通过发动机转速(nmot_w)和车速(Vfzg_w)的比值(nVquot_w)实现。该比值包括整个变速箱系统的速比、驱动系和轮胎直径等,挡位信息nVquot_w处于一个特定窗口内即可进行判挡。自动变速箱的挡位信息通过CAN、PIN方式传递给ECU,故自动挡车型无需进行挡位识别标定。
MDPED加速踏板特征曲线、MDFAFI需求扭矩计算及扭矩滤波模块
在加速或丢油门过程中,负荷突变会对动力总成产生反向冲击,使乘坐人员感觉到抖动、串动、振动等。可通过MDPED、MDFAFI模块进行调节,削弱这种影响,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扭矩可反向影响发动机,MDFAFI就是在驾驶员有突然需求时,通过扭矩滤波的方式使扭矩逐渐变化,不至于产生明显振动。MDFAFI中还包括加油时扭矩滤波LSD、丢油门时Dashpot、断油控制SAWE等功能模块。
MDNSTAB发动机转速稳定因子
仅依靠上述发动机怠速扭矩预控,系统仍然不稳定,如有小的外界冲击时,电动门窗开闭,系统就会失去平衡。为此,引入一个由静态目标转速与发动机实际转速的比值决定的平衡因子,在发动机转速低于目标转速时,曲线斜率大于1,反之则其值小于1,从而保证转速始终快速保持在目标转速附近。驾驶性评价中的问题基本可在六大模块中找到对应的可标定的部分,通过不断优化ECU内部数据,最终到达驾驶性目标值。
某乘用车驾驶性问题的标定
驾驶性问题
某手动挡乘用车驾驶性初标完成后,邀请专业人员对其驾驶性进行评价,根据反馈结果,其主要问题为:①在1、2挡急踩油门(Tipin)加速时,在开始阶段感觉到车辆抖动明显,其中1挡最明显;②在4、5挡急松油门(Tipout)时,感觉车辆有明显的断油颠簸,转速下降出现跌坑;③怠速状态下,中小油门踏板急踩急松(Tipin、Tipout)时,转速回落过程中抖动。
Tipout颠簸问题
根据驾驶性评价反馈结果,在1挡大油门Tipout操作后,发动机转速瞬时下跌后又上升,驾驶员感觉车辆明显颠簸。根据问题描述的情况,复现问题并用标定专用软件INCA采集问题数据。对采集数据进行分析,发现在1挡大油门Tipout时转速有3次下降又上升的过程,导致驾驶员产生较明显的颠簸感。该过程中MDFAFI模块中Dashpot功能是激活的,在丢油门时,通过该功能可控制节气门开度下降速度,从而控制扭矩平滑下降,避免扭矩突然下降引起抖动。但滤波系数值为0.2,滤波速度过快会导致扭矩和转速波动。通过优化标定,适当加大滤波系数至0.28,使扭矩和转速下降速度更平缓,从而提高此时的驾驶舒适性。标定完成后再次复现该工况,转速波动减小,驾驶性明显提升。
怠速状态下
Tipin、Tipout问题根据驾驶性评级问题描述,该车在怠速状态下中小油门踏板急踩急松时转速回落过程中有跌坑,主观感受车辆有较明显抖动。根据上述描述复现该现象,在怠速状态下踏板踩到30%左右急踩急松时可复现该问题。对采集数据进行分析,判断主要问题为该工况下LLRRM模块中的怠速PID控制不合理,点火扭矩P部分调节过快,导致转速出現跌坑和抖动。通过标定P部分控制因子,可使转速回落更平滑,消除该部分的转速波动。通过优化标定,转速下降平缓,驾驶员无明显不适感受。
结束语
在车辆各硬件部分定型之后,通过对发动机部分的标定可较快解决部分驾驶性问题,发动机标定对车辆驾驶性的改善具有非常重要的意义和作用。
关键词:汽车;驾驶性评价;发动机标定
驾驶性评价方法
驾驶性评价方法目前行业内没有完全统一的标准,主要以主观感觉为主,同时以AVL-Drive设备进行较客观评价作为辅助。仅研究驾驶性主观评价方法。各厂商对驾驶性评价都有其评价标准和体系,但基本是按照十分制进行评价,将七分作为满意的分界线。该评价标准一般将驾驶员分为专业人员、敏感顾客和普通顾客3种。主要针对汽车行业专业技术人员,采用标准评价。驾驶性评价主要分为前期准备阶段、驾驶性评价阶段和后期汇总阶段。前期准备阶段主要对车辆机械状态进行检查(车辆行驶里程最好不超过2万km)、对车辆进行保养和维护。在驾驶性评价阶段,一般邀请多名专业人员按照驾驶性评价各工况依照表1进行评分,并及时记录问题点。其中驾驶工况主要分为起动、熄火、怠速、起步、换挡、加速、匀速、减速、急加速、急减速、自由驾驶、噪声及振动。在后期汇总阶段,主要对各评价人员的评价结果进行汇总,整理出主要问题点,并划分主要责任。
驾驶性相关发动机标定
ARMD扭矩调节
在发生负荷大幅变化时,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,驾驶舒适性差。ARMD模块可检测和弱化这种振荡,通过扭矩调节改善驾驶舒适性。这种扭矩调节需快速响应,故ARMD主要通过点火角进行调节。对于自动挡车型,通常需关闭ARMD功能,主要原因是点火角的跳动会引起扭矩波动,而自动变速箱对于扭矩波动有严格要求,TUC的标定跟扭矩信号密不可分,扭矩跳动会影响液力变矩器的耐久性能。通常自动变速箱可通过液力变矩器的控制降低冲击,不需进行点火角调节也能达到较好的驾驶舒适性。
BBGANG挡位判别
BBGANG模块用于手动变速箱车辆判挡。各挡位的识别通过发动机转速(nmot_w)和车速(Vfzg_w)的比值(nVquot_w)实现。该比值包括整个变速箱系统的速比、驱动系和轮胎直径等,挡位信息nVquot_w处于一个特定窗口内即可进行判挡。自动变速箱的挡位信息通过CAN、PIN方式传递给ECU,故自动挡车型无需进行挡位识别标定。
MDPED加速踏板特征曲线、MDFAFI需求扭矩计算及扭矩滤波模块
在加速或丢油门过程中,负荷突变会对动力总成产生反向冲击,使乘坐人员感觉到抖动、串动、振动等。可通过MDPED、MDFAFI模块进行调节,削弱这种影响,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扭矩可反向影响发动机,MDFAFI就是在驾驶员有突然需求时,通过扭矩滤波的方式使扭矩逐渐变化,不至于产生明显振动。MDFAFI中还包括加油时扭矩滤波LSD、丢油门时Dashpot、断油控制SAWE等功能模块。
MDNSTAB发动机转速稳定因子
仅依靠上述发动机怠速扭矩预控,系统仍然不稳定,如有小的外界冲击时,电动门窗开闭,系统就会失去平衡。为此,引入一个由静态目标转速与发动机实际转速的比值决定的平衡因子,在发动机转速低于目标转速时,曲线斜率大于1,反之则其值小于1,从而保证转速始终快速保持在目标转速附近。驾驶性评价中的问题基本可在六大模块中找到对应的可标定的部分,通过不断优化ECU内部数据,最终到达驾驶性目标值。
某乘用车驾驶性问题的标定
驾驶性问题
某手动挡乘用车驾驶性初标完成后,邀请专业人员对其驾驶性进行评价,根据反馈结果,其主要问题为:①在1、2挡急踩油门(Tipin)加速时,在开始阶段感觉到车辆抖动明显,其中1挡最明显;②在4、5挡急松油门(Tipout)时,感觉车辆有明显的断油颠簸,转速下降出现跌坑;③怠速状态下,中小油门踏板急踩急松(Tipin、Tipout)时,转速回落过程中抖动。
Tipout颠簸问题
根据驾驶性评价反馈结果,在1挡大油门Tipout操作后,发动机转速瞬时下跌后又上升,驾驶员感觉车辆明显颠簸。根据问题描述的情况,复现问题并用标定专用软件INCA采集问题数据。对采集数据进行分析,发现在1挡大油门Tipout时转速有3次下降又上升的过程,导致驾驶员产生较明显的颠簸感。该过程中MDFAFI模块中Dashpot功能是激活的,在丢油门时,通过该功能可控制节气门开度下降速度,从而控制扭矩平滑下降,避免扭矩突然下降引起抖动。但滤波系数值为0.2,滤波速度过快会导致扭矩和转速波动。通过优化标定,适当加大滤波系数至0.28,使扭矩和转速下降速度更平缓,从而提高此时的驾驶舒适性。标定完成后再次复现该工况,转速波动减小,驾驶性明显提升。
怠速状态下
Tipin、Tipout问题根据驾驶性评级问题描述,该车在怠速状态下中小油门踏板急踩急松时转速回落过程中有跌坑,主观感受车辆有较明显抖动。根据上述描述复现该现象,在怠速状态下踏板踩到30%左右急踩急松时可复现该问题。对采集数据进行分析,判断主要问题为该工况下LLRRM模块中的怠速PID控制不合理,点火扭矩P部分调节过快,导致转速出現跌坑和抖动。通过标定P部分控制因子,可使转速回落更平滑,消除该部分的转速波动。通过优化标定,转速下降平缓,驾驶员无明显不适感受。
结束语
在车辆各硬件部分定型之后,通过对发动机部分的标定可较快解决部分驾驶性问题,发动机标定对车辆驾驶性的改善具有非常重要的意义和作用。