оффтоп

shtumi · 22.02.2018, 01:01

@v888v,
В общем, не отпускала меня тема крутящих моментов. Сравнивал логи, строил графики - все время что-то не сходилось. Не мог понять, что означают реально эти пиды.

Пришлось провести мини исследование и изучить патент на методы рассчета моментов в вариаторах.

оффтоп

В патенте есть небольшое различие в терминах. Tbrk - это как раз то, что у нас называется Engine Torque Corrected

[свернуть]

В формулы вдаваться сильно не буду, попытаюсь рассказать "на пальцах".

Итак, крутящий момент - это (не побоюсь этого слова) "обосраться" какая важная динамическая характеристика для управления работой двигателя и коробки современного автомобиля.

оффтоп

Применительно к коробке, в зависимости от момента, создается повышенное или пониженное давление в конусах, а следовательно больше или меньше натягивается ремень.

Для малых величин момента ремень можно сильно не натягивать, т. к. нагрузки он несет небольшие, а следовательно не будет проскальзывать. Тем самым достигается экономия топлива. Когда же момент вырастает, давление в обоих конусах пропорционально повышается. Риск проскальзывания ремня уменьшается, но вместе с тем увеличиваются затраты энергии на трение, а следовательно и расход топлива. Поэтому текущий крутящий момент должен быть известен ЭБУ вариатора ежемилисекундно.

[свернуть]

Проблема в том, что измерить момент напрямую возможно только на стенде. Не существует вменяемых датчиков, которые могли бы измерять крутящий момент механизма в процессе его эксплуатации. А поэтому момент рассчитывается по косвенным показателям. Существует три основных метода рассчета момента, применяемых для автомобиля:
- по характеристикам движения автомобиля;
- по характеристикам работы двигателя;
- по характеристикам работы незаблокированного гидротрансформатора;

оффтоп

По характеристикам движения автомобиля - рассчет на основе массы автомобиля, производной скорости по времени (ускорению) и профиля пути. Данный метод невозможен в наших условиях, т. к. неизвестна точная масса авто и нет датчика акселерометра, по которому можно определить профиль пути.

По характеристикам работы двигателя - на основе данных об оборотах, составе смеси, массового расхода воздуха, температуры, угла опережения зажигания и т. д. На заводе двигатель подключается к стенду измерения крутящего момента и эмперическим путем определяется функция зависимости момента от характеристик работы двигателя, которая потом прописывается в "мозг" двигателя.

По характеристикам работы незаблокированного гидротрансформатора. Если говорить совсем простыми словами, гидротрансформатор начинает работать с проскальзыванием (в режиме трансформации) тогда, когда машинке становится тяжело. И по степени его проскальзывания, можно (в некотором диапазоне) судить, насколько ей стало тяжелее.

[свернуть]

Наш пид CVT Eng. Torque - это и есть косвенно рассчитанный крутящий момент двигателя на основе характеристик его работы (оборотах, составе смеси, массового расхода воздуха, температуры, угла опережения зажигания и т. д.).

Поразмыслив нетрудно заметить, что маховик имеет некую инерцию. Поэтому вдавив "тапку" в пол мы сразу получим увеличение CVT Eng. Torque, но при этом двигателю еще надо будет совершить работу по раскручиванию маховика. И только после этого реальный момент будет передаваться дальше в коробку. С другой стороны, резко отпустив газ, значение CVT Eng. Torque уменьшается, но маховик, обладающий инерцией, какое-то время передает больший момент трансмиссии. Таким образом CVT Eng. Torque не отображает реальный крутящий момент и его нужно скорректировать на момент инерции. Так появляется CVT Eng. Torque Corr.

оффтоп

суть коррекции проста:

CVT Eng. Torque Corr. = CVT Eng. Torque * J * dω/dt,

где J - коэффициент инерции маховика, а
dω/dt - первая производная оборотов коленвала по времени (ускорение оборотов)

[свернуть]

И вот этот CVT Eng. Torque Corr. - это максимально приближенное к реальному (но при этом рассчитанное косвенно) значение крутящего момента, который подается на насосное колесо гидротрансформатора.

Теперь CVT Torque Ratio. Это действительно передаточное отношение моментов в гидротрансформаторе.

оффтоп

1. значение равно 1 всегда, когда гт заблокирован и проскальзывание равно нулю.
2. максимальное значение пида по всем собранным логам 1.953. Это когда со старта тапку в пол. А в нашем сервис мануале для CVT8 есть такие данные:
https://content.screencast.com/users...02-19_2347.png

Опять же, датчика, который измерит это отношение не существует. Значение рассчетное на основе выведенной при разработке гидротрансформатора зависимости отношения оборотов турбинного и насосного колес к отношению моментов. (В патенте обозначено как "R(wt/we)")

При этом у нас данное отношение рассчитывается не совсем правильно в случае отричательных значений проскальзывания (торможение двигателем). В этом случае CVT Torque Ratio равен 1, что неверно. Отсюда несоответствия на графиках (если их строить) при отрицательных значениях моментов.

Хотелось бы обратить внимание на некорректность имени пида CVT Torque Ratio. Судя по названию, это должен быть коэффициент крутящего момента именно вариатора, а не гт, что неверно.
Раз коэффициент относится только к гт, то правильное название "CVT Torque converter ratio"
То же самое касается CVT Slip RPM. Правильно "CVT Torque converter slip", а "rpm" - единицы измерения.
Тогда сразу понятно было бы, что оба параметра имеют отношение к гидротрансформатору.

[свернуть]

Ну и самое интересное и интригующее.
Я долго не мог понять, что означает CVT Input Torque. Теперь могу однозначно сказать, что это крутящий момент первичного вала. Крутящий момент двигателя усиливается гидротрансформатором (или не усиливается, если он заблокирован) и передается через фрикционную муфту на первичный вал. Но при этом часть момента отбирается для работы масляного насоса вариатора. Оставшийся момент - это и есть CVT Input Torque.

оффтоп

CVT Input Torque = CVT Torque Ratio * (CVT Eng. Torque Corr. - Tpump_loss),

где Tpump_loss - момент, который "теряется" для работы масляного насоса.

[свернуть]

Применительно к нагрузкам на вариаторный узел, CVT Input Torque и есть та величина, злоупотребление которой ведет к бесславной гибели CVT.

Реальные формулы немного сложнее и учитывают большее количество параметров и эмпирических коэффициентов. Но и того что есть достаточно, чтобы понимать, какой параметр что означает.

PS. Теперь у нас есть все исходные данные, чтобы рассчитать крутящий момент, подающийся непосредственно на колеса. Чем я и займусь дальше.

22.02.2018, 01:01	#3347
shtumi Опытный Имя: Михаил Авто: Outlander IV 2.0 CVT Сообщений: 95	Re: OBD-2 (OBD-II), ELM 327, Torque (температура вариатора и др.) в Outlander 2013-2014-2015 @v888v, В общем, не отпускала меня тема крутящих моментов. Сравнивал логи, строил графики - все время что-то не сходилось. Не мог понять, что означают реально эти пиды. Пришлось провести мини исследование и изучить патент на методы рассчета моментов в вариаторах. оффтоп В патенте есть небольшое различие в терминах. Tbrk - это как раз то, что у нас называется Engine Torque Corrected [свернуть] В формулы вдаваться сильно не буду, попытаюсь рассказать "на пальцах". Итак, крутящий момент - это (не побоюсь этого слова) "обосраться" какая важная динамическая характеристика для управления работой двигателя и коробки современного автомобиля. оффтоп Применительно к коробке, в зависимости от момента, создается повышенное или пониженное давление в конусах, а следовательно больше или меньше натягивается ремень. Для малых величин момента ремень можно сильно не натягивать, т. к. нагрузки он несет небольшие, а следовательно не будет проскальзывать. Тем самым достигается экономия топлива. Когда же момент вырастает, давление в обоих конусах пропорционально повышается. Риск проскальзывания ремня уменьшается, но вместе с тем увеличиваются затраты энергии на трение, а следовательно и расход топлива. Поэтому текущий крутящий момент должен быть известен ЭБУ вариатора ежемилисекундно. [свернуть] Проблема в том, что измерить момент напрямую возможно только на стенде. Не существует вменяемых датчиков, которые могли бы измерять крутящий момент механизма в процессе его эксплуатации. А поэтому момент рассчитывается по косвенным показателям. Существует три основных метода рассчета момента, применяемых для автомобиля: - по характеристикам движения автомобиля; - по характеристикам работы двигателя; - по характеристикам работы незаблокированного гидротрансформатора; оффтоп По характеристикам движения автомобиля - рассчет на основе массы автомобиля, производной скорости по времени (ускорению) и профиля пути. Данный метод невозможен в наших условиях, т. к. неизвестна точная масса авто и нет датчика акселерометра, по которому можно определить профиль пути. По характеристикам работы двигателя - на основе данных об оборотах, составе смеси, массового расхода воздуха, температуры, угла опережения зажигания и т. д. На заводе двигатель подключается к стенду измерения крутящего момента и эмперическим путем определяется функция зависимости момента от характеристик работы двигателя, которая потом прописывается в "мозг" двигателя. По характеристикам работы незаблокированного гидротрансформатора. Если говорить совсем простыми словами, гидротрансформатор начинает работать с проскальзыванием (в режиме трансформации) тогда, когда машинке становится тяжело. И по степени его проскальзывания, можно (в некотором диапазоне) судить, насколько ей стало тяжелее. [свернуть] Наш пид CVT Eng. Torque - это и есть косвенно рассчитанный крутящий момент двигателя на основе характеристик его работы (оборотах, составе смеси, массового расхода воздуха, температуры, угла опережения зажигания и т. д.). Поразмыслив нетрудно заметить, что маховик имеет некую инерцию. Поэтому вдавив "тапку" в пол мы сразу получим увеличение CVT Eng. Torque, но при этом двигателю еще надо будет совершить работу по раскручиванию маховика. И только после этого реальный момент будет передаваться дальше в коробку. С другой стороны, резко отпустив газ, значение CVT Eng. Torque уменьшается, но маховик, обладающий инерцией, какое-то время передает больший момент трансмиссии. Таким образом CVT Eng. Torque не отображает реальный крутящий момент и его нужно скорректировать на момент инерции. Так появляется CVT Eng. Torque Corr. оффтоп суть коррекции проста: *CVT Eng. Torque Corr. = CVT Eng. Torque J * dω/dt, где J - коэффициент инерции маховика, а dω/dt - первая производная оборотов коленвала по времени (ускорение оборотов) [свернуть] И вот этот CVT Eng. Torque Corr. - это максимально приближенное к реальному (но при этом рассчитанное косвенно) значение крутящего момента, который подается на насосное колесо гидротрансформатора. Теперь CVT Torque Ratio. Это действительно передаточное отношение моментов в гидротрансформаторе. оффтоп 1. значение равно 1 всегда, когда гт заблокирован и проскальзывание равно нулю. 2. максимальное значение пида по всем собранным логам 1.953. Это когда со старта тапку в пол. А в нашем сервис мануале для CVT8 есть такие данные: https://content.screencast.com/users...02-19_2347.png Опять же, датчика, который измерит это отношение не существует. Значение рассчетное на основе выведенной при разработке гидротрансформатора зависимости отношения оборотов турбинного и насосного колес к отношению моментов. (В патенте обозначено как "R(wt/we)") При этом у нас данное отношение рассчитывается не совсем правильно в случае отричательных значений проскальзывания (торможение двигателем). В этом случае CVT Torque Ratio равен 1, что неверно. Отсюда несоответствия на графиках (если их строить) при отрицательных значениях моментов. Хотелось бы обратить внимание на некорректность имени пида CVT Torque Ratio. Судя по названию, это должен быть коэффициент крутящего момента именно вариатора, а не гт, что неверно. Раз коэффициент относится только к гт, то правильное название "CVT Torque converter ratio" То же самое касается CVT Slip RPM. Правильно "CVT Torque converter slip", а "rpm" - единицы измерения. Тогда сразу понятно было бы, что оба параметра имеют отношение к гидротрансформатору. [свернуть] Ну и самое интересное и интригующее. Я долго не мог понять, что означает CVT Input Torque. Теперь могу однозначно сказать, что это крутящий момент первичного вала. Крутящий момент двигателя усиливается гидротрансформатором (или не усиливается, если он заблокирован) и передается через фрикционную муфту на первичный вал. Но при этом часть момента отбирается для работы масляного насоса вариатора. Оставшийся момент - это и есть CVT Input Torque. оффтоп CVT Input Torque = CVT Torque Ratio * (CVT Eng. Torque Corr. - Tpump_loss), где Tpump_loss - момент, который "теряется" для работы масляного насоса. [свернуть] Применительно к нагрузкам на вариаторный узел, CVT Input Torque и есть та величина, злоупотребление которой ведет к бесславной гибели CVT. Реальные формулы немного сложнее и учитывают большее количество параметров и эмпирических коэффициентов. Но и того что есть достаточно, чтобы понимать, какой параметр что означает. PS.** Теперь у нас есть все исходные данные, чтобы рассчитать крутящий момент, подающийся непосредственно на колеса. Чем я и займусь дальше.