101_基于CRUISE的DFCO策略应用研究_泛亚技术中心_田灿等

基于CRUISE的DFCO策略应用研究田灿王明科（泛亚汽车技术中心有限公司,上海市浦东新区龙东大道3999号）[摘要]基于CRUISE软件建立了某自动挡变速箱的整车模型，并利用MatlabSimulink建立DFCO控制策略，实现整车减速断油联合仿真。通过与试验结果比较，表明DFCO控制模块的策略是合理可靠的。关键词：DFCO（DecelerationFuelCutOff）；控制模块；仿真主要软件：AVLCRUISE；MatlabApplicationstudyofDFCOstrategyBasedonCRUISETianCan,WangMingkePanAsiaTechnicalAutomotiveCenterCo.,LtdNO.3999LongdongAvenue,Pudong,Shanghai[Abstract]Avehiclemodelequippedwith6-speedATbasedonthesoftwareofCRUISEisestablished,andbuildingcontrolmoduleofDFCObyusingthesoftwareofMatlab/Simulinkisusedforcuttingofffuelwhendeceleratinginsimulation.Bycontrastwiththetestresult,thestrategyofDFCOmoduleiscredibleandreasonable.Keywords:DFCO;ControlModule;SimulationSoftware:AVLCRUISE;Matlab1.前言在节能减排的大背景下，国家的法规限值越来越严格，整车燃油经济性也作为消费者选择车型的一个重要因素。在保证整车动力性和驾驶性的同时，如何降低整车燃油经济性也成为了各主机厂研究的重大课题。其中，发动机控制逻辑的优化就是其方法之一。断油控制是整车在一些特殊工况下，发动机ECM发出暂时中断燃油喷射的指令，以满足发动机运转中的特殊要求。减速断油（DFCO）就是断油控制中的一种。在NEDC工况中，约有11.1%的时间处于减速工况，对于没有能量回收的传统车来讲，做好减速段的发动机喷油逻辑的控制对整车燃油经济性至关重要。一般来讲，断油控制比较好的车型能够提高燃油经济性在3%左右。然而，在CRUISE软件中，断油控制为比较简单的逻辑控制，为了满足更为复杂的车辆逻辑控制的需要，利用Matlab/Simulink建立与发动机标定相符合的模型来进行整车仿真是一种更准确的方式。2.模型搭建根据整车布置以及控制逻辑，以某自动挡车型为例，利用CRUISE搭建整车模块，利用Matlab来搭建DFCO控制模块，采用联合仿真，对NEDC仿真油耗结果与试验结果进行验证和对比分析。2.1CRUISE搭建整车模型搭建CRUISE模型需要输入整车质量、整车阻力，发动机、液力变矩器、变速箱等相关基本参数。下图1为某前置前驱自动挡整车模型。2.2Matlab搭建DFCO控制模型汽车在减速行驶中松开油门踏板或者踩制动踏板进行减速时，发动机仍在汽车惯性的带动下高速旋转，由于节气门的开度减小，进入气缸的混合气数量减少，在高速运转下燃烧不充分，使废气中的有害排放物增多。减速断油的控制就是当发动机在高速运转中突然减速时中断喷油，直到不满足一些设定条件时再恢复喷油。其目的是不仅减少了有害物的排放，而且提高了燃油经济性。对于电喷发动机的减速断油控制过程是发动机ECM根据当前油门踏板的位置、发动机转速、挡位信息、水温等运转参数，作出综合判断，在满足一定条件时，执行减速断油控制。通过与发动机标定工程师的沟通，考虑到整车排放及整车驾驶性等因素的限制，制定出合理的DFCO控制逻辑，通过Matlab/Simulink来建立对应模型，如图2所示。图1整车CRUISE模型3.仿真与试验对比分析3.1整车仿真油耗结果与试验对比根据整车模型，完成整车参数设置以及控制逻辑运算，进行仿真计算，整车仿真油耗结果与试验对比，如下表1所示：表1整车仿真油耗结果与试验对比仿真结果试验结果相差百分比UDC（L/100km）10.8711.23%EUDC（L/100km）6.536.4-2%NEDC综合（L/100km）8.138.21%试验结果表明，仿真数据与试验结果相吻合，其最大误差不超过3%，模型具有一定的可靠性，符合实际需求。3.2DFCO在NEDC中的时间与试验对比在整车仿真中，实现AVL-CRUISE与Matlab联合仿真，在UDC循环工况和EUDC循环工况实现DFCO中，累计DFCO在整个工况的作用时间，其仿真结果与试验结果的对比如下表2以及图3所示：图2DFCO控制模型表2DFCO在NEDC循环工况中的累积时间与试验的对比仿真结果试验结果DFCO在NEDC累积时间（s）56.758由图标可知，DFCO在仿真计算与实车试验中，基本一致，正确实现减速断油，降低了整车油耗。4.结语根据AVL-CRUISE搭建整车仿真模型，并利用matlab建立DFCO控制策略，实现联合仿真。（1）利用Matlab建立DFCO控制模块，在CRUISE中进行联合仿真，与试验结果对比分析，得出改控制模块是合理可靠的。（2）该模块的搭建，为其他自动挡车型在CRUISE仿真中提供了一定的参考。参考文献[1]余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社,2002[2]AVLCRUISEUser’sGuide图3UDC循环工况和EUDC循环工况中，DFCO仿真生效时间与试验对比