德爾?；谂ぞ氐陌l(fā)動機控制策略通用PPT課件VIP

1、德爾?；谂ぞ氐陌l(fā)動機控制策略德爾福中國汽油機電噴系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)理白彬毅2005年5月扭矩控制策略的目標根據(jù)駕駛員意圖實現(xiàn)最佳車輛響應(yīng)調(diào)整發(fā)動機扭矩輸出以實現(xiàn)駕駛性目標對應(yīng)加速踏板輸入的最佳響應(yīng)協(xié)調(diào)各控制裝置以降低油耗協(xié)調(diào)并充分發(fā)揮電子節(jié)氣門, 進排氣門正時及自動變速箱對動力總成性能的改善在發(fā)動機硬件性能允許范圍內(nèi)給予空燃比, 點火提前角, EGR, 進排相位及自動變速箱檔位以靈活變化的空間, 同時不影響發(fā)動機扭矩輸出接收處理多項扭矩請求核實每項扭矩請求快速(點火提前角控制)或慢速(進氣, 燃油控制)減扭請求增扭請求(進氣控制)扭矩控制的優(yōu)點全時扭矩控制的優(yōu)越性扭矩是發(fā)動機對車輛的基本輸出量使得進

2、排氣相位控制更易實現(xiàn)并且性能更優(yōu)駕駛性“自動” 補償由于變速箱,進排氣相位變化, 空燃比變化, 催化器起燃控制引起的扭矩變化減少加速踏板快速運動引起的沖擊為實現(xiàn)對應(yīng)加速踏板的車輛響應(yīng)可調(diào)性提供了更多空間(除油門全開時)更精確的發(fā)動機附件及摩擦扭矩補償常用的扭矩概念駕駛員意圖扭矩(Driver intent torque)基于駕駛員的意圖請求(來自加速踏板)最大發(fā)動機扭矩(Maximum engine torque)在當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速及環(huán)境調(diào)件下節(jié)氣們?nèi)_時的發(fā)動機凈扭矩最大發(fā)動機負扭矩(Maximum negative engine torque)在當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速及環(huán)境調(diào)件下斷油時的發(fā)動機凈扭矩

3、扭矩請求源(Torque command source)可能發(fā)出扭矩請求的EMS控制模塊: 加速踏板, 定速巡航, 變速箱, 車輛驅(qū)動力控制, 發(fā)動機倒拖控制, 限速控制等所需指示平均壓力(IMEP)希望發(fā)動機產(chǎn)出的指示平均壓力, 此量與發(fā)動機指示扭矩成正比, 單位為千帕(kPa)指示扭矩(Indicated torque)由混合汽燃燒產(chǎn)生的扭矩摩擦扭矩(Friction torque)用于克服發(fā)動機運動阻力, 泵氣損失和附件阻力的扭矩凈扭矩(Net torque)從發(fā)動機輸出至變速箱的扭矩 - 不考慮發(fā)動機慣性矩也稱發(fā)動機制動力矩或飛輪力矩未經(jīng)控制扭矩(Unmanaged torque)當未

4、實施扭矩控制, 例如車輛驅(qū)動力控制時的扭矩值經(jīng)控制扭矩(Managed torque)在當前燃油, 點火提前角和進氣量情況下, 包括由于扭矩控制引起的上述量變化情況下的扭矩值慢速控制扭矩(Slow Torque)用于進氣或燃油控制的目標扭矩快速控制扭矩(Fast Torque)用于點火提前角控制的目標扭矩用于滿足車輛驅(qū)動力或變速箱要求的扭矩控制常用的扭矩概念扭矩控制的原理結(jié)構(gòu)1) 發(fā)動機扭矩估測根據(jù)EMS傳感器及發(fā)動機數(shù)據(jù)估測指示扭矩, 凈扭矩, 摩擦扭矩, 發(fā)動機附件阻力扭矩 2) 期望扭矩計算期望凈扭矩的計算是基于:加速踏板位置發(fā)動機轉(zhuǎn)速變速箱檔位進氣溫度和壓力電子節(jié)氣門工作狀況3)扭矩請

5、求源的選擇增扭源選擇(最小期望扭矩)加速踏板, 發(fā)動機倒拖控制, 限速控制等怠速控制定速巡航控制車輛穩(wěn)定性控制減扭源選擇(最大期望扭矩)車輛驅(qū)動力控制變速箱控制保證換檔質(zhì)量及防破壞性駕駛限速 發(fā)動機轉(zhuǎn)速及車速扭矩控制的原理結(jié)構(gòu)扭矩控制的原理結(jié)構(gòu)4)扭矩控制根據(jù)期望指示平均壓力(IMEP)計算期望燃油質(zhì)量在燃油量基礎(chǔ)上計算其它參數(shù)(氣量, 點火提前角)缸內(nèi)燃燒狀況控制要求計算指示平均壓力(IMEP)進氣量:計算調(diào)節(jié)所需節(jié)氣門開度及進排氣門相位, 以實現(xiàn)期望扭矩值(慢速扭矩控制目標值)推遲點火提前角以滿足快速扭矩控制目標值如電子節(jié)氣門失靈則斷油以減扭以滿足慢速扭矩控制目標值扭矩估測邏輯概要計算最佳

6、點火提前角(MBT)的延遲計算由于點火提前角延遲引起的扭矩損失計算發(fā)動機凈扭矩燃油/進氣量變+ 空燃比計算發(fā)動機熱效率計算最佳點火提前角(MBT)下扭矩值計算發(fā)動機摩擦扭矩計算最佳點火提前角(MBT)扭矩估測流程指示扭矩計算:模型計算從燃油化學能到動能的轉(zhuǎn)燃油化學能 =燃油質(zhì)量*燃油熱值燃油質(zhì)量計算是基于燃油噴射量在最佳點火提前角(MBT)時的指示扭矩 = 燃油化學能*發(fā)動機熱效率*轉(zhuǎn)化常數(shù)發(fā)動機熱效率 = f(RPM, A/F Ratio) - 指示效率在最佳點火提前角(MBT)時和理想空燃比條件下的指示效率近乎不變根據(jù)實際點火提前角調(diào)整指示扭矩最佳點火提前角(MBT) = f(RPM, L

7、oad) + EGR Spark for VVT, based on cam angle扭矩損失 = f(spark delta from MBT)扭矩估測簡介發(fā)動機摩擦扭矩運動摩擦扭矩 = f(RPM, 溫度)包括水泵, 其它附件和發(fā)動機回轉(zhuǎn)運動件阻力扭矩泵氣阻力矩 = F(RPM, 進氣歧管壓力)空調(diào)阻力矩 = f(空調(diào)壓力或進氣溫度)發(fā)電機阻力矩 = f(RPM, 電瓶電壓)發(fā)動機凈扭矩凈扭矩 =指示扭矩 摩擦扭矩扭矩估測簡介轉(zhuǎn)換駕駛員及車輛扭矩請求為期望指示平均有效壓力(IMEP)平均有效壓力IMEP 做為基本的發(fā)動機負荷指示參數(shù)使用平均有效壓力(IMEP)比指示扭矩使在不通排量發(fā)動機

8、上的調(diào)試標定更加簡化駕駛員請求加速踏板位置駕駛員期望制動扭矩總和期望制動扭矩總和期望指示扭矩期望指示平均有效壓力(IMEP)期望燃油量期望進氣量扭矩控制流程扭矩控制簡介期望進氣量計算基于期望燃油量及空燃比期望節(jié)氣門開度利用德爾福發(fā)動機控制軟件中的空氣動力學與熱力學計算模塊輸入:期望進氣量輸出:期望節(jié)氣門開度考慮及協(xié)調(diào)發(fā)動機尾氣再循環(huán)控制和進排氣相位控制扭矩控制簡介通過點火提前角的扭矩控制使用條件取決于扭矩請求源為達到期限扭矩值所需的點火提前角計算是基于扭矩損失-相對最佳點火提前角遲滯特性相對最佳點火提前角的推遲當超過時限后將被限制以避免催化器溫度過高絕對點火提前角的限制基于點火系統(tǒng)硬件特性通過

9、燃油的扭矩控制 如電子節(jié)氣門失靈則扭矩控制通過單缸斷油實現(xiàn)從加速踏板位置到期望扭矩值的轉(zhuǎn)換:扭矩控制簡介* 踏板位置到扭矩的轉(zhuǎn)換須達到所期望的車輛反應(yīng)特性的要求扭矩遲滯控制:當期望扭矩值快速變化時, 過大的變化量被限制以避免造成沖擊和傳動系的振蕩及駕駛舒適性的惡化扭矩控制簡介自動變速箱自動檔變速箱種類傳統(tǒng)液壓機械式自動變速箱電子控制式自動變速箱（TCM不與ECM溝通）電子控制式自動變速箱（TCM與ECM溝通）并行通訊串行通訊無級自動變速箱CVT自動化的手動變速箱(AMT, 手自一體?)TCM 與 ECM 溝通目的降低換檔時的沖擊感延遲點火角降低發(fā)動機扭力防破壞性駕駛提升怠速保持驅(qū)動力變速箱油溫高