本发明涉及汽车发动机试验室自动化标定,尤其涉及一种phev发动机自动化标定系统及方法。
背景技术:
1、在传统的内燃机车辆中,油门踏板的位置与发动机的扭矩输出有一个相对直接的线性关系。当踩下油门踏板时,发动机控制器会读取油门踏板的信号,并根据这个信号调整发动机的扭矩输出。基于该情况,传统发动机一般是基于油门进行自动化标定的,如图1所示,油门和扭矩成线性关系。而在插电式混合动力汽车(phev)中,车辆的动力来源不仅仅是发动机,还有电动机。这意味着,当驾驶员踩下油门踏板时,整车控制器需要同时考虑发动机和电动机的扭矩输出来满足驾驶员的驾驶需求,也就是说,phev的发动机和电机都介入扭矩输出,这时候,发动机扭矩输出和油门之间无法成线性关系。如图2所示,需要整车控制器进行扭矩分配,无法基于油门进行发动机的自动化标定。
2、如图3所示为一phev发动机2000rpm下的负荷特性,横坐标为试验时间(毫秒),纵坐标为扭矩,发动机转速保持恒定2000转/分,黑线表示油门爬坡和下坡阶段,从黑线可以看出扭矩曲线呈阶梯状,即单从发动机角度看(如果没有电机进行扭矩分配的话)相当于在整车上出现顿挫感,这个时候无法保持稳定扭矩工况,无法进行一个又一个的万有特性,进而无法进行phev发动机最初阶段的精确自动化标定试验,从而无法进行软件的迭代更新。而理想得到的是如图3中的绿色曲线,这样才能进行phev发动机自动化标定试验。此外,在项目开发的最前期阶段(发动机基础匹配)还没有动力总成软硬件,即没有整车控制器和电机控制器,因此需要绕开油门踏板直接自动化控制发动机控制器进行基础匹配试验。
技术实现思路
1、本发明的目的在于,提供一种phev发动机自动化标定系统及方法,以解决上述问题,可以在传统油门控制和充气效率控制之间进行平滑切换,实现对phev发动机所有万有特性的自动化精确控制。
2、本发明提出了一种phev发动机自动化标定系统,包括相互连接的发动机标定控制模块、发动机自动控制模块、发动机标定测量分析模块和发动机燃烧分析模块;
3、发动机标定控制模块用于设定标定方案,基于标定方案闭环控制发动机自动控制模块和发动机标定测量分析模块;
4、发动机标定测量分析模块连接发动机控制器,接收和分析标定参数,所述标定参数包括扭矩;
5、发动机燃烧分析模块用于测量和计算发动机的燃烧分析参数并传递给发动机标定测量分析模块;
6、发动机自动控制模块连接phev发动机,测量、分析并闭环控制发动机参数和发动机标定测量分析模块得到的参数,包括用于控制油门的油门踏板控制模块、用于控制发动机充气效率的发动机充气控制模块和油门/充气切换模块,油门/充气切换模块用于根据标定方案对应切换油门踏板控制模块和发动机充气控制模块。
7、在一个实施例中,所述燃烧分析参数包括燃烧效率、燃烧压力。
8、在一个实施例中,所述标定方案包括外特性标定试验、万有特性标定试验。
9、在一个实施例中,发动机充气控制模块包括转速/充气线性控制单元、转速/平均有效压力pid控制单元和转速/进气歧管压力pid控制单元;
10、转速/充气线性控制单元通过设定充气标定量直接控制发动机的充气效率;
11、转速/平均有效压力pid控制单元根据设定的平均有效压力目标值计算对应的充气标定量目标值,并进行pid自动化调节使实际充气标定量趋于充气标定量目标值后稳定,实现对发动机的充气效率的控制;
12、转速/进气歧管压力pid控制单元根据设定的进气歧管压力目标值计算对应的充气标定量目标值,并进行pid自动化调节使实际充气标定量趋于充气标定量目标值后稳定,实现对发动机的充气效率的控制。
13、在一个实施例中,转速/充气线性控制单元对充气效率的控制为开环自动化控制;
14、转速/平均有效压力pid控制单元和转速/进气歧管压力pid控制单元对充气效率的控制为闭环自动化控制。
15、在一个实施例中,发动机标定控制模块和发动机自动控制模块、发动机标定测量分析模块、发动机燃烧分析模块之间通过can实时通讯连接。
16、在一个实施例中,发动机自动控制模块和发动机标定测量分析模块之间通过ilinkrt进行数据同步。
17、本发明还提出了一种phev发动机自动化标定方法,所述方法应用于如上所述的phev发动机自动化标定系统,包括如下步骤:
18、设定标定方案;
19、若标定方案为外特性标定试验,则通过油门进行自动化标定;否则,则通过控制发动机充气效率进行自动化标定。
20、在一个实施例中,发动机充气效率的控制方式为:通过设定充气标定量直接控制发动机的充气效率。
21、在一个实施例中,发动机充气效率的控制方式为:据设定的平均有效压力或进气歧管压力目标值计算对应的充气标定量目标值,并进行pid自动化调节使实际充气标定量趋于充气标定量目标值后稳定,实现对发动机的充气效率的控制。
22、与现有技术相比,本发明的phev发动机自动化标定系统及方法的有益效果在于:
23、1)本发明可以通过发动机标定控制模块cameo、发动机自动控制模块puma、发动机标定测量分析模块inca和发动机燃烧分析模块indicom四大系统,可以实现phev发动机自动化基础标定,且可实时收集和分析发动机的各种性能参数,用于评估发动机在不同工况下的性能表现,并为后续的标定和优化提供依据,实现数据在线同步和分析。
24、2)本发明可以在传统油门控制和充气效率控制之间进行平滑切换,实现对phev发动机所有万有特性的自动化精确控制,提高标定效率和准确性,降低了人为错误的可能性,保证了发动机标定试验的顺利进行,同时,还能够减少试验所需的时间和资源,降低开发成本。
25、3)本发明普适性强,可以在如汽油发动机、柴油发动机等任何汽车的标定开发试验中运用。
1.一种phev发动机自动化标定系统,其特征在于,包括相互连接的发动机标定控制模块、发动机自动控制模块、发动机标定测量分析模块和发动机燃烧分析模块;
2.根据权利要求1所述的phev发动机自动化标定系统,其特征在于,所述燃烧分析参数包括燃烧效率、燃烧压力。
3.根据权利要求1所述的phev发动机自动化标定系统,其特征在于,所述标定方案包括外特性标定试验、万有特性标定试验。
4.根据权利要求1所述的phev发动机自动化标定系统,其特征在于,发动机充气控制模块包括转速/充气线性控制单元、转速/平均有效压力pid控制单元和转速/进气歧管压力pid控制单元;
5.根据权利要求4所述的phev发动机自动化标定系统,其特征在于,转速/充气线性控制单元对充气效率的控制为开环自动化控制;
6.根据权利要求1所述的phev发动机自动化标定系统,其特征在于,发动机标定控制模块和发动机自动控制模块、发动机标定测量分析模块、发动机燃烧分析模块之间通过can实时通讯连接。
7.根据权利要求1所述的phev发动机自动化标定系统,其特征在于,发动机自动控制模块和发动机标定测量分析模块之间通过ilinkrt进行数据同步。
8.一种phev发动机自动化标定方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1-7任一项所述的phev发动机自动化标定系统,包括如下步骤:
9.根据权利要求8所述的phev发动机自动化标定方法,其特征在于,发动机充气效率的控制方式为:通过设定充气标定量直接控制发动机的充气效率。
10.根据权利要求8所述的phev发动机自动化标定方法,其特征在于,发动机充气效率的控制方式为:据设定的平均有效压力或进气歧管压力目标值计算对应的充气标定量目标值,并进行pid自动化调节使实际充气标定量趋于充气标定量目标值后稳定,实现对发动机的充气效率的控制。
