Microsoft PowerPoint - Automatic Torque Structure

Automatic Torque Structure Calibration
AVL CAMEO, CRETA, fOX
Franco PEANO – AVL Italy
Morgan LE COSSEC – AVL Graz
Esempio di utilizzo dei tools di calibrazione AVL per motori a
benzina
- Calibrazione del Modello di Coppia
AVL Customer’s Meeting – 16th November 2011
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Task Description
Perché è necessario un Modello di Predizione della Coppia nella ECU?
Nei veicoli moderni, la richiesta di coppia giunge da varie fonti (Electronic Stability Program, Antilock
Braking System, Trasmissione Automatica, Carichi Esterni Addizionali quali per esempio Alternatore,
Climatizzatore, Servosterzo, etc.) e questo richiede un veloce correzione della coppia.
Per tale ragione un Modello di Predizione della Coppia è disponibile nell’ECU per aiutare ad adattare il
valore di coppia erogata dal motore in modo veloce ed efficace.
Quali sono i parametri che influenzano la coppia?
Anticipo di Accensione
Lambda (air-to-fuel ratio)
EGR-rate (se disponibile)
Posizione del Flap => tipologia di zona terminale del condotto di aspirazione (diretta o
elicoidale)
Posizione del variatore di fase dell’Asse a Camme
Posizione dello Switch sul Collettore di Aspirazione => lunghezza variabile
Quali sono i modi effettivi per ottenere la coppia desiderata?
Lentamente adattando l’Acceleratore (ECU)
Velocemente adattando l’Anticipo di Accensione
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Task Description
Esempio di utilizzo del Modello di Coppia in un Veicolo:
Richiesta di Coppia nel momento in cui viene avviato il
sistema di condizionamento dell'aria
Costruzione della Curva di Coppia di Riserva:
Veloce incremento di coppia:
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Task Description
Dalla struttura ECU del modello di coppia sopra riportato si può vedere che:
Effective/Brake Torque
(N,RL)
= (Torque_Optimal × SA_Efficiency) (N,RL) + Torque_Loss (N,RL)
Generalmente i modelli di Predizione della Coppia includono Lambda e posizione del variatore
di fase dell’Asse a Camme ma in questo caso è stato semplificato
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AVL Calibration Tools The Calibration Process
AVL CRETATM
Manage Data
Memorizzazione dei dati centralizzata,
conflict-free merging,
documentazione tracciabile
AVL CAMEOTM
Experiment &
Analyse
Simulate & Calibrate
xCU Functions
Procedure di Test Automatiche per
la calibrazione
Modellazione & Ottimizzazione
basata sul DoE
AVL fOXTM
Workflows flessibili e adattabili alle
varie esigenze di calibrazione
Workflow Steps:
1.
Le labels che devono essere calibrate per la Struttura del Modello di Coppia sono importate da CRETA in
CAMEO
2.
Il test è parametrizzato ed eseguito in sala prova motori con procedure automatiche, utilizzando le
iProcedures di CAMEO
3.
I dati di misura raccolti durante il test con CAMEO e le ECU labels sono importate in fOX e la postelaborazione è eseguita per calibrare le labels.
4.
Le labels calibrate sono esportate in CRETA e sono definiti i livelli di maturità della calibrazione
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Gestione dei dati di Calibrazione utilizzando CRETA
Basic Steps I:
Creazione del Progetto in CRETA
Aggiunta dei Membri al Progetto
Importazione del Software
Assegnazione delle Responsabilità
Importazione della Revisione
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Importazione del Software in CRETA
Il software è importato nel progetto utilizzando il CRETA Import Wizard
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Gestione delle Responsabilità delle singole Labels
Assegnazione ai singoli Calibratori delle responsabilità per ogni
singola label o funzione
Apertura della versione software per visualizzare tutti i parametri inclusi
nel file A2L
Assegnazione delle responsabilità sulle singole labels e funzioni ai singoli
membri del progetto
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Import Revision in CRETA
Un nuovo HEX/S19 file è importato utilizzando il CRETA Import Wizard
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Parametrizzazione del Test in CAMEO
Scopo del Test run:
Eseguire un test sul motore esplorando tutto il range di guidabilità (Modalità di controllo Speed/Relative
Airmass (RL)) e trovare l‘anticipo di accensione ottimo a cui corrisponde il massimo della coppia
erogata dal motore.
Set OP
Speed / RL
SA-Sweep
CAMEO 2 Layer DoE List con
FlexSweep può essere
utilizzato per realizzare questa
tipologia di test.
Note: se la struttura del
modello di coppia ECU ha più
variations quali ad esempio
Lambda, posizione del
variatore di fase dell’Asse a
Camme, questi possono
essere inclusi nel 2° layer di
un test a 3 layer con strategia
FlexSweep
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Parametrizzazione del Test in CAMEO
Layer 1: DoE List
Il range operativo del motore deve essere settato con limiti differenti e alti valori di lambda (e.g. unitario)
o vicini all’unità in tutti i punti con limitazioni sulle temperature di scarico.
RL
Limits:
140 (RL)
1
120 (RL)
110 (RL)
2
100 (RL)
4
Pedal_Value
99
Knock
2
VPI
5
T_exh,T_cat
950
Misfire
2
90(RL)
5
T_Oil
60
80 (RL)
6
70 (RL)
7
Jump to Type *
Recovery point
60 (RL)
8
50 (RL)
9
40 (RL)
10
30 (RL)
11
20 (RL)
12
15 (RL)
13
Reactions :
Punti in cui
lambda può
essere
settato a 1
4
3
Punti ad alto
carico, valore
iniziale di
Lambda 0,9
Zona di
Protezione
Componenti,
valore iniziale
di Lambda 0,7
Warm up
…
Speed
Le condizioni sopra riportate possono essere attuate utilizzando:
Settaggio di punti operativi utilizzando Types, Actions, Limit Reactions & Response Controllers in
CAMEO
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Parametrizzazione del Test in CAMEO
Layer 2: FlexSweep (Step width sweep)
Step 1: Border Search – Viene utilizzato per realizzare uno sweep di SA nella direzione dell’anticipo fino a rilevare il
bordo del range sul quale si ha detonazione, in parallelo il modello della coppia viene calcolato e determinato il valore
ottimale di anticipo di accensione.
Step 2: Measure – Nella fase di misura, il punto ottimale e alcuni punti prima e dopo il punto di ottimo sono misurati.
In parallelo – utilizzando la funzionalità di “Model Limits” della iProcedure FlexSweep – viene costruito un modello di
previsione dei limiti sulla temperatura dei gas di scarico (in direzione del ritardo di accensione) e il bordo range in tale
direzione determinato.
Step 3: Return To Start
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Parametrizzazione del Test in CAMEO
Layer 2: FlexSweep (Continuous Ramp Spark Sweep)
Anziché realizzare gli SA sweeps utilizzando dei piccoli passi, l’idea è quella di utilizzare delle rampe di
SA continue per ridurre i tempi di sperimentazione. Quindi per la fase di “Border Search” e “Measure” le
misurazioni medie non saranno più utilizzate e verranno sostituite da acquisizioni istantanee (Type
Actual).
Le misure raccolte saranno poi utilizzate per la post-elaborazione in fOX per la calibrazione delle labels:
KF_TORQUE_REF
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KF_IGA_REF
KL_IGA_EFF
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Calibration in fOX V1.2.1 (fSim)
Workflow Configuration
Definition of norm names, groups, graphic views, formulas, xCU
functions
Calibration Data Import
DCM, HEX/A2L, S19/A2L
Aliasing system
Guided import
Measurement Data Import
TXT, CSV, MDF (INCA)
Aliasing system
Guided import
Import Simulation Models
Selection of NRL compiled Simulink models
Resample Measured Data
Filter and Group Data
Is the first professional product on the
market for xCU function calibration and
simulation. This represents a first release
which addresses import, simulate, edit
labels and export steps. Further release
for advanced user are planned (AVL
fOXLab).
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Review Data Spaces
Calibrate and Simulate
Map editor and simulation plots on the same GUI
Validate Channel Data
Export Calibration Labels
DCM
Label selection by name and version
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Calibration in fOX V1.2.1 (Customised Workflow)
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Definition of a calibration strategy 1/8
Step 1: Grouping
Torque
For each Speed/Load point
the Ignition Angle was varied
Ignition Angle
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Definition of a calibration strategy 2/8
Step 2: Calculate TQI
For each group the Indicated
Torque (TQI) must be calculated
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TQI = Torque – Torque_Loss
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Definition of a calibration strategy 3/8
Step 3: Torque model
Torque
For each Speed/Load point (Group)
the MAX Torque and the
respective Ignition Angle
are calculated from a quadratic model
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Ignition Angle
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Definition of a calibration strategy 4/8
Step 4: Calibrate maps
Torque
The inputs for the map calculation are
the Speed/Load values from each group,
the MAX Torque value for each group and
the respective Ignition Angle
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Ignition Angle
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Definition of a calibration strategy 5/8
Step 5: Calculate values for curve 1/2
Maps (KF_TORQUE_REF and KF_IGA_REF) are already calibrated,
values for curve can be calculated by using inverse simulation
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Definition of a calibration strategy 6/8
Step 5: Calculate values for curve 2/2
IGA_EFF_SIM and IGA_DIFF_SIM are calculated by using
simulation
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Definition of a calibration strategy 7/8
Step 6: Calculate model for curve
IGA_EFF_SIM
and
IGA_DIFF_SIM
are used to calculate a quadratic model,
this
model
is
evaluated
exactly
on the grid points of the curve
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IGA_EFF_SIM
IGA_DIFF_SIM
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Definition of a calibration strategy 8/8
Step 7: Calibrate curve
The inputs for the curve calculation are the values for IGA_EFF_SIM from
the model at the grid points for IGA_DIFF_SIM
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Manage Calibration Data Using CRETA
Basic Steps II:
Import Calibration into CRETA
Assign maturity for labels
Merge Revisions
Create Reports
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Thank you for your attention!
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