周榮耀,秦學,李哲,李思航,王強,張文虎
(陜西汽車控股集團有限公司,陜西 西安 710200)
隨著重卡動力總成技術(shù)的不斷發(fā)展,未來配備AMT 變速器將成為一種趨勢,AMT 變速器在歐美等發(fā)達國家的重卡品牌上已經(jīng)逐漸得到普及,國內(nèi)重卡也必將沿著這個趨勢快速發(fā)展。但AMT 變速器的整個換擋過程依賴發(fā)動機的報文信息響應情況,其自身的控制以及與發(fā)動機的匹配共同決定了動力總成性能的好壞。
經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn),某款搭載國六發(fā)動機的牽引車在起步階段頻現(xiàn)熄火的現(xiàn)象,對此,在經(jīng)過實車采集數(shù)據(jù)分析后,發(fā)現(xiàn)發(fā)動機響應了變速器不合理的報文信息請求引發(fā)斷油最終導致熄火,通過對發(fā)動機的控制策略進行優(yōu)化修改,實車驗證該問題再未復現(xiàn),完美解決車輛起動時頻繁熄火的問題。
車輛由靜止狀態(tài)開始掛檔起步,在正常狀態(tài)下發(fā)動機自動熄火,從而完成不了起步過程。配備AMT 變速器車輛正常起步過程分以下幾個階段:
(1)TCU 接到剎車信號后,打開離合器。
(2)TCU 發(fā)送TSC1 模式1(Speed Control)轉(zhuǎn)速控制,控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
(3)TCU 發(fā)送TSC1 模式3(0x3:torque Limit Control)扭矩限制,限制發(fā)動機扭矩到合適的換擋點,變速箱進行換擋。
(4)然后TCU 再發(fā)送TSC1 模式3(0x3:torque Limit Control)扭矩限制進行還扭。
經(jīng)過對問題復現(xiàn),實車采集車輛報文信息并分析發(fā)現(xiàn)實際車輛的起步情況如下(如圖1):
圖1 發(fā)動機起步熄火過程數(shù)據(jù)變化圖
(1)熄火時,車輛起步,油門有大于0%的開度,此時司機正要起步;
(2)熄火前,變速箱控制器先發(fā)送報文TSC1(Torque/ Speed Control 1),其中控制模式為1(0x1:Speed Control),要求發(fā)動機轉(zhuǎn)速為當前怠速。
(3)隨后發(fā)送控制模式3(0x3:torque Limit Control),請求扭矩(TCU_TransRate)為0%(0Nm)。
(4)由于TSC1 發(fā)送0%(0Nm)的請求,為響應此請求,發(fā)動機執(zhí)行0%(0Nm)需求,不輸出扭矩,噴油量為0,發(fā)動機熄火。
發(fā)動機ECU 控制邏輯中變速器請求優(yōu)先級最高,當外部請求為0%(0N.m)時,發(fā)動機ECU 立即執(zhí)行0%(0N.m)請求,這是發(fā)動機自熄火的根本原因。
針對出現(xiàn)的問題,對發(fā)動機轉(zhuǎn)速管理扭矩參數(shù)優(yōu)化、怠速扭矩狀態(tài)管理位標定來解決該問題。
圖2 修改后發(fā)動機起步過程數(shù)據(jù)變化圖
當發(fā)動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)需求扭矩(怠速扭矩結(jié)構(gòu)管理)>扭矩觸發(fā)值時,發(fā)動機怠速扭矩管理位置“1”,為使發(fā)動機狀態(tài)管理位不置“1”,需要對發(fā)動機內(nèi)部扭矩參數(shù)進行標定,即將發(fā)動機原控制邏輯修改為在外部請求0%(0N.m)時,發(fā)動機執(zhí)行怠速管理模式,而不再真正響應TCU 發(fā)出的0%扭矩請求,修改后測試得到的發(fā)動機起步過程數(shù)據(jù)變化圖(如圖2)。
從圖中可以看出,發(fā)動機控制邏輯參數(shù)修改后,TCU 在起步階段依然會發(fā)TSC 限扭指令,即發(fā)出0%扭矩請求,此時發(fā)動機沒有響應該請求信息,執(zhí)行自身怠速管理模式,因此發(fā)動機轉(zhuǎn)速沒有從怠速直接降到0 rpm,從而以怠速起步而不會出現(xiàn)熄火。
將修改后的軟件參數(shù)數(shù)據(jù)刷寫至ECU 中,針對之前頻發(fā)熄火的工況進行實車測試,發(fā)現(xiàn)問題已得到解決。在此基礎(chǔ)上又變換多種起動工況,發(fā)動機均未出現(xiàn)熄火的現(xiàn)象,證明問題已得到徹底解決。
(1)燃油液位低于油量感應器出油口,燃油吸空。
(2)供油管路破損,輸油泵失壓;
(3)呼吸閥失效,油箱負壓過大,不能正常給發(fā)動機供給持續(xù)穩(wěn)定的燃油。
(1)后處理器載體燒結(jié),導致發(fā)動機憋熄火。
(2)后處理器發(fā)生嚴重的尿素結(jié)晶,導致發(fā)動機背壓升高憋熄火。
(1)進氣管路被吸癟、堵塞使得進入發(fā)動機的空氣量不足,導致燃燒不充分,進而造成發(fā)動機動力不足,發(fā)生熄火。
離合器分離失敗導致起步熄火。離合器分離通過電控啟動方式,當氣壓不足時,離合器會出現(xiàn)分離失敗,導致發(fā)動機熄火。
(1)離合器分離機構(gòu)問題,如氣管漏氣使離合器分泵供氣不足,導致分離不及時而熄火。
(2)低速重載行車時,離合器后備系數(shù)過大,發(fā)動機不具備足夠的動力性熄火。
(1)發(fā)動機線束中存在偶發(fā)短路、斷路。
(2)ECU 保險熔斷,保險容量選擇偏小。
(3)端子退位,回路連接斷開。
對于搭載國六發(fā)動機的牽引車在起步階段頻現(xiàn)熄火的現(xiàn)象,在經(jīng)過實車數(shù)據(jù)采集分析,對發(fā)動機的控制策略進行修改,經(jīng)過實車驗證,完美解決車輛起動時頻繁熄火的問題。并對可能引起發(fā)動機熄火的其它原因進行歸納總結(jié),以對后續(xù)類似問題排查提供指導。