车辆动力总成电控系统标定技术

　　动力总成是车辆的核心系统之一，其电子控制系统（以下简称电控系统）是实现复杂功能和精细性能的关键。近年来，随着对车辆环保、经济性及环境适应性要求的日益严苛，带来电控系统开发，特别是系统标定的难题。本书介绍了常规动力总成电控系统标定的技术流程，在此基础上提出了基于模型的标定技术和采用硬件在环技术的虚拟标定技术。本书依赖发动机的详细物理模型，获取初始控制数据建立统计模型，优化后验证其标定效果；依赖部分试验数据，建立了动力总成的硬件在环仿真平台，采用真实电控单元，对不同工况参数进行了虚拟标定；对动力总成进行了模拟道路谱的标定试验；给出了采用商业标定工具进行发动机标定的示例。本书从标定理论和方法层面实现创新，优化了标定流程，提升了动力总成电控系统研发及更新换代的效率。 本书可供车辆使用、维修、检测和管理等行业的相关人员学习参考，也可作为普通高等院校车辆、动力等相关专业师生的参考书。

　　刘波澜，1993年-2000年在（原）吉林工业大学汽车学院内燃机系学习，完成本、硕的攻读，2000-2003年在北京理工大学车辆学院动力机械及工程系学习，获得工学博士学位，2007年晋升副教授。2010-2011年受CSC资助赴密歇根大学机械系汽车研究中心ARC访学1年。曾获 国防科技进步奖，“车辆动力传动一体化控制”三等奖； 国防科技进步奖，“车辆动力实时仿真技术”，三等奖； 北京理工大学青年教师教学基本功比赛，二等奖

前言
第1章绪论1
1.1动力总成电控技术的发展1
1.2动力总成电控系统标定技术的发展3
1.2.1手工标定4
1.2.2自动化标定5
1.3基于模型标定技术的发展6
1.3.1基于模型标定技术发展状况6
1.3.2基于模型标定技术内容7
第2章动力总成标定流程概述9
2.1基础标定概述10
2.1.1传感器标定10
2.1.2执行机构特性11
2.2台架性能标定概述13
2.2.1起动性能标定13
2.2.2怠速性能标定14
2.2.3动力总成基本特性标定15
2.3整车标定概述19
2.3.1常规性能标定19
2.3.2环境适应性标定22
2.3.3高原整车起步试验标定示例23
第3章基于模型的发动机标定方法26
3.1基于模型标定方法概述26
3.2试验设计方法26
3.2.1经典试验设计27
3.2.2空间填充试验设计28
3.2.3最优试验设计30
3.3统计建模方法32
3.3.1线性回归模型32
3.3.2神经网络模型33
3.3.3径向基函数模型34
3.4优化方法35
第4章标定对象物理建模37
4.1概述37
4.2发动机物理模型分析37
4.2.1进排气系统37
4.2.2涡轮增压系统38
4.2.3中冷系统39
4.2.4EGR系统40
4.2.5气缸40
4.3发动机燃烧模型分析40
4.3.1DIJet模型41
4.3.2喷雾子模型41
4.3.3燃烧子模型43
4.3.4排放子模型44
4.4发动机建模实现45
4.5模型的标定48
4.5.1数据采集48
4.5.2计算放热率和气缸内状态49
4.5.3创建燃烧标定模型50
4.5.4滞燃期相关参数的标定51
4.5.5卷吸相关参数的标定51
4.5.6模型的整体校核54
第5章发动机基于模型标定的应用57
5.1标定目标57
5.2试验设计57
5.2.1选取试验设计方法58
5.2.2获取标定对象性能数据库59
5.3统计模型建立60
5.3.1模型选取62
5.3.2模型校核准则63
5.3.3模型建立63
5.3.4模型响应68
5.4标定优化70
5.4.1优化策略71
5.4.2优化结果72
第6章基于模型标定方法的台架验证75
6.1试验平台组成75
6.1.1试验台架75
6.1.2ECU标定和监控系统76
6.2全局工况点验证试验77
6.3十三工况点验证试验79
第7章基于硬件在环的虚拟标定技术81
7.1虚拟标定平台81
7.2标定对象82
7.3标定对象建模83
7.3.1发动机平均值模型83
7.3.2动力总成及车辆动力学模型86
7.4综合控制单元PCM功能概述92
7.5虚拟标定平台的校核93
第8章动力总成动力性虚拟标定96
8.1动力总成动力性的评价指标96
8.2动力性虚拟标定参数选取97
8.3动力性虚拟标定的基本示例97
8.3.1发动机调速特性对车辆动力性的影响分析97
8.3.2动力性换档规律的虚拟标定98
8.3.3液力变矩器动力性闭锁规律的虚拟标定流程103
8.4实车0—32km/h加速试验验证105
第9章台架道路模拟加载系统106
9.1理论基础107
9.1.1路谱加载模块107
9.1.2自动驾驶模块108
9.2硬件选型109
9.2.1测功机转矩/转速采集109
9.2.2路谱加载模块模拟输出110
9.2.3自动驾驶模块模拟输出110
9.3软件设计111
9.3.1程序初始化模块111
9.3.2目标数据读取模块111
9.3.3实际数据采集模块112
9.3.4目标转矩输出模块113
9.3.5油门开度生成模块114
第10章动力总成台架经济性标定117
10.1台架试验系统117
10.1.1动力总成118
10.1.2测功机118
10.1.3恒温系统118
10.1.4动力总成状态监控系统118
10.1.5司机助理系统118
10.1.6数据采集系统119
10.1.7发动机转矩和测功机转矩采集119
10.1.8CAN通信121
10.2自动驾驶系统PID参数标定121
10.3典型路面循环台架试验122
第11章INCA在发动机标定上的应用125
11.1通用标准标定技术125
11.2标定试验系统126
11.2.1发动机试验系统及测量装置126
11.2.2数据采集方法及特征参数计算方法128
11.2.3标定试验方案131
11.3瞬态工况EGR标定分析132
11.3.1EGR率定义方法132
11.3.2瞬态工况EGR化学反应平衡过程分析133
11.4燃烧控制参数标定及影响分析136
11.4.1EGR对缸内工作过程的影响136
11.4.2喷油相位对缸内工作过程的影响141
11.4.3喷油压力对缸内工作过程的影响144
参考文献147