CN114923624A

CN114923624A - 一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法

Info

Publication number: CN114923624A
Application number: CN202210432265.3A
Authority: CN
Inventors: 杨雨晨; 张鹏飞; 刘甲一; 杜立东; 崔英杰; 赵中南; 林万国
Original assignee: FAW Bestune Car Co Ltd
Current assignee: FAW Bestune Car Co Ltd
Priority date: 2022-04-22
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2022-08-19

Abstract

本发明涉及一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，包括计算电子油门踏板电信号，设定一个油门踏板为0％对应的电压值，和100％对应的电压值；根据不同车辆驾驶风格，拟定多种踏板开度对应的功率曲线；拟合踏板开度对应功率曲线，计算出不同踏板开度对应稳定车速；通过拟合出的踏板开度对应功率曲线，计算出不同转速对应扭矩值，并记录，得到油门踏板曲线，获得车辆加速与踏板开度线性关系。本发明应用发动机功率扭矩关系以及车辆阻力特性曲线，通过加速踏板曲线MAP设定值不同，制定不同驾驶风格，通过驾驶性评价，确定车型加速风格，提高整车驾驶性；标定方法融合等功率型和等扭矩型，制定更优化踏板曲线扭矩MAP。

Description

一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法

技术领域

本发明属于汽车控制技术领域，具体涉及一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法。

背景技术

因车辆传动系统间隙问题，发动机支撑的弹性包括发动机工作时动态的不平衡性等原因，车辆在发动机扭矩快速变化尤其是车辆在滑行状态转换加速状态的过程中传动系统往往会受到激励而出现纵向加速度波动进而引起不良的驾驶感受。整车驾驶性就是研究车辆X方向即车辆前进方向的动态性能，可以直观感觉的加速、减速、匀速等工况的性能。在优化车辆纵向加速度时，需在兼顾车辆动力性的前提之下使其尽可能平顺，以使得驾驶员在驾驶车辆过程中能够获得预期的驾驶感受加速踏板曲线作为排放和驾驶性标定的基础以及自动变速器换挡曲线标定的必要输入，整车装配完成后第一时间进行并在项目开始阶段就需要完成。

整车加速踏板曲线按照控制分为以下几类：1、等扭矩型；2、等功率型；3、轴扭性。其中，传统燃油车常用等扭矩型和等功率型。等扭矩型踏板曲线优点是发动机控制策略相对直接和简单，有利于换挡控制，换挡前后加速度成阶梯状；缺点是相对不容易找等功率点，与混动车型不兼容。等功率型踏板曲线优点是换挡前后理论加速度一致，容易找到功率平衡点，低转速需求扭矩大/起步动力好；缺点是发动机控制需要有功率对应扭矩转换模块。

发明内容

本发明的目的就在于针对不同车型，提供一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定的方法，以解决融合等功率型和等扭矩型，制定更优化踏板曲线扭矩MAP的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，包括以下步骤：

A、电子油门踏板电信号计算

计算电子油门踏板电信号，使所有油门踏板均能够找到0％和100％位置，即设定一个油门踏板为0％对应的电压值，和100％对应的电压值；

B、油门踏板扭矩曲线计算

B1、根据不同车辆驾驶风格，拟定多种踏板开度对应的功率曲线；制作不同驾驶风格对应的踏板开度和功率关系的表格；

B2、根据步骤B1所制表格中拟合出的踏板开度对应功率曲线，计算出不同踏板开度对应稳定车速；

B3、通过拟合出的踏板开度对应功率曲线，计算出不同转速对应扭矩值；

B4、记录由步骤B3计算出的不同转速对应扭矩值，将转速小于2000rpm部分扭矩值按2000rpm取值，大于等于2000rpm扭矩值使用计算出的扭矩值，得到油门踏板曲线，获得车辆加速与踏板开度线性关系。

进一步地，步骤A，所述0％位置对应的是所有电信号输出下限的最大值，100％位置对应的是所有电信号输出上限的最小值。

更进一步地，设定时保留安全余量，采取上限减0.1V，下限加上0.1V，并且将计算值填入EMS相应的标定值中。

进一步地，步骤A，100％油门对应的电压值计算公式如公式1：

APP_uRawFullLd_C＝【4.9*(2b-2d)％-0.1】*1000mV(1)。

进一步地，步骤A，0％油门对应的电压值计算公式如公式2：

App_uRawIdl_C＝【5.1*(2a+2c)％+0.1】*1000mV(2)。

进一步地，步骤B1，所述车辆驾驶风格分为运动型和舒适型。

进一步地，步骤B2，所述不同踏板开度对应稳定车速通过公式3计算，

P＝F*v

F＝a+bv+cv² (3)

其中，P为功率；F为道路符合阻力曲线，根据不同车型可以得出a，b，c的数值；v为车速。

进一步地，步骤B3，所述不同转速对应扭矩值根据公式4计算，

其中，M为扭矩，P为功率，n为发动机转速。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，应用发动机功率扭矩关系以及车辆阻力特性曲线，通过加速踏板曲线MAP设定值不同，制定不同驾驶风格，通过驾驶性评价，确定车型加速风格，提高整车驾驶性；本发明踏板曲线标定方法融合等功率型和等扭矩型，制定更优化踏板曲线扭矩MAP。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明踏板开度与功率关系图；

图2为本发明电子油门踏板曲线硬件踏板行程与电信号关系；

图3为本发明踏板曲线趋势图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

油门踏板基本匹配原则如下：

1、根据对标车型或者自身车辆风格(运动型还是舒适型)来确定标定的总体目标。

2、通过标定建立驾驶员和车辆良好的反应(车辆加速和踏板开度建立线性关系)。

3、与转速的关系为：转速越小，值上升越迅速；高转速下，应保证良好的踏板开度和扭矩输出关系。MAP的形状应尽量平顺，避免扭矩的急剧变化。

4、与踏板开度的关系为：为防止恒定踏板开度下，车辆持续加速，油门踏板应有随转速上升而下降的趋势，踏板开度在95～100％，可以保持恒定，保证全油门减速。

5、为覆盖电子踏板的误差，保证全油门加速，需将踏板开度在95～100％分别填入110，120。

6、空踩踏板时能保证发动机转速可以稳定在任何一个转速点。

如图1所示，0-30％油门踏板开度区间为稳定车速控制区间，能够满足各车速的稳定性；30-80％区间为加速响应区，该区间内应满足加速度梯度要求，即功率线性要求，同时保证一定的后备功率；80％以上为全负荷区，一般可以确定80-90％以上为全负荷输出。

油门踏板评价方法如下：

1、标定小油门开度踏板曲线需要考虑以下维度：

11、匀速性能；

12、转速稳定性；

13、车辆起步性能；

如果有滑行曲线，可以直接通过压缩滑行曲线的方式完成低速区间数据预置，如果没有，可以测试各车速下的匀速公里，做出匀速滑行功率曲线，压缩至踏板功率曲线中。

2、标定中油门开度踏板曲线需要考虑以下维度：

21、整车加速风格；

22、中油门起步性能；

23、二次加速性能；

整车加速风格确认后，根据整车加速风格确认该区域斜率，为了保证整体性，务必二次加速性能(即线性感)，同时考虑中油门起步性能。

3、标定中油门开度踏板曲线需要考虑以下维度：

31、最大功率特性；

32、百公里加速特性；

33、超速特性；

一般根据整车加速风格定位，70％油门一般在80％的功率输出，高速段90％必须到达100％的功率输出。

本发明基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，包括以下步骤：

第一部分电子油门踏板电信号计算

在标定油门踏板前，要计算一下电子油门踏板电信号，保证所有油门踏板硬件都能够找到0％和100％位置。也就是要设定一个油门踏板为0％对应的电压值，和100％对应的电压值。电子油门踏板电信号计算主要就是计算0％和100％的两点电压，中间是线性关系。这两个值的确定原则是0％位置对应的是所有电信号输出下限的最大值，100％位置对应的是所有电信号输出上限的最小值，同时还要留有一定的安全余量，一般采取上限减0.1V，下限加上0.1V。并且将计算值填入EMS相应的标定值中。

100％油门对应的电压值计算公式如公式1：

APP_uRawFullLd_C＝【4.9*(2b-2d)％-0.1】*1000mV (1)

0％油门对应的电压值计算公式如公式2：

App_uRawIdl_C＝【5.1*(2a+2c)％+0.1】*1000mV (2)

其中，a，b，c和d见说明书附图2中标记。

0％和100％油门电压值设定要充分考虑用户驾驶习惯，一般0％油门设定的电压值不易设置太大，只需要能够覆盖所有油门踏板的制造偏差，太大会产生0％油门踏板处的虚位大，用户体验不好。100％油门可以相应的设置小一点，太小也会产生100％油门处虚位太大，导致大油门加速之后再深踩油门车辆加速度不变化。这一点需要根据实车人机以及驾驶感受进行标定值设定。

第二部分油门踏板扭矩曲线计算

在踏板曲线计算之前要先拿到工程目标，在确认合理性、可行性前提下进行计算和标定，同时也要明确车辆驾驶风格。

根据不同的驾驶风格，拟定多种踏板开度对应的功率曲线，将不同驾驶风格对应的踏板开度和功率关系，填入表1中。

表1 功率、踏板对应关系表

踏板开度	标准模式	运动模式	经济模式
				0
2.5
				5
7.5
				10
……
				100

根据表中拟合出的踏板开度对应功率曲线，通过公式3计算出不同踏板开度对应稳定车速。

P＝F*v

F＝a+bv+cv² (3)

其中P为功率

F为道路符合阻力曲线(根据不同车型可以得出a，b，c的数值)

v为车速

通过上述拟合出的功率曲线，根据公式4计算出不同转速对应扭矩值。

其中，M为扭矩，P为功率，n为发动机转速。

记录计算出的不同转速对应扭矩值，将转速小于2000rpm部分扭矩值填写成2000rpm数值，大于等于2000rpm扭矩值使用计算出扭矩，填写到表2中。

表2 油门踏板曲线

	400	750	1000	1250	1500	1750	……	3600	4000	4500	5000	5500	6000
														0
2.5
														5
7.5
														10
……
														100

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、电子油门踏板电信号计算

B、油门踏板扭矩曲线计算

2.根据权利要求1所述的一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，其特征在于：步骤A，所述0％位置对应的是所有电信号输出下限的最大值，100％位置对应的是所有电信号输出上限的最小值。

3.根据权利要求2所述的一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，其特征在于：设定时保留安全余量，采取上限减0.1V，下限加上0.1V，并且将计算值填入EMS相应的标定值中。

4.根据权利要求1所述的一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，其特征在于：步骤A，100％油门对应的电压值计算公式如公式1：

APP_uRawFullLd_C＝【4.9*(2b-2d)％-0.1】*1000mV (1)。

5.根据权利要求1所述的一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，其特征在于：步骤A，0％油门对应的电压值计算公式如公式2：

App_uRawIdl_C＝【5.1*(2a+2c)％+0.1】*1000mV (2)。

6.根据权利要求1所述的一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，其特征在于：步骤B1，所述车辆驾驶风格分为运动型和舒适型。

7.根据权利要求1所述的一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，其特征在于：步骤B2，所述不同踏板开度对应稳定车速通过公式3计算，

P＝F*v

F＝a+bv+cv² (3)

8.根据权利要求1所述的一种基于扭矩控制的加速踏板曲线标定方法，其特征在于：步骤B3，所述不同转速对应扭矩值根据公式4计算，

其中，M为扭矩，P为功率，n为发动机转速。