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德尔福Core系统台架标定流程

德尔福Core系统台架标定流程
德尔福Core系统台架标定流程

系统台架标定流程 德尔福CORE系统台架标定流程

Version Software Modification Date Author

1.0 MT80/60/34/2

2.1 First version 2008/07/30 Wu Ning

2.0 Core s/w for customer 2009/1/15 Gong James

目 录

术语解释与声明 (4)

1 台架标定的准备 (5)

1.1 台架硬件设备台架硬件设备准备准备 (5)

1.2 台架标定软件台架标定软件准备

准备.............................................................................................6 1.3 台架发动机硬件台架发动机硬件准备准备.........................................................................................7 2 Core 系统系统台架标定的基本流程台架标定的基本流程 (8)

2.1 58X 相位相位检查检查 (9)

2.2 检查EMS 零部件和测量设备 (9)

2.3 发动机磨合试验 (10)

2.4 各缸差异性试验 (10)

2.5 WOT 性能摸底检查 (10)

2.6 Spark Loss 标定试验 (10)

2.7 AF Loss 标定试验 (12)

2.8 EOIT 标定试验 (13)

2.9 Throttle Flow 和背压标定 (14)

2.10 基础点火角标定 (16)

2.11 Rubbing 预估标定 (17)

2.12 Pumpping 预估标定 (18)

2.13 TSE 传热系数标定 (19)

2.14 热效率标定 (20)

2.15 VE 标定 (20)

2.16 TSE 排气口温度排气口温度预估预估 (20)

2.17 ETCD 流量流量预估预估 (21)

2.18 COT 温度预估 (21)

2.19 PE 标定试验 (22)

2.20 最大扭矩最大扭矩标定标定 (23)

2.21 点火角水温修正点火角水温修正标定标定 (23)

2.22 氧传感器氧传感器加热标定加热标定 (24)

2.23 大气压力预估标定 (24)

2.24 爆震爆震台架标定台架标定 (25)

2.25 Full MAP 测试 (26)

3 台架标定输出 (26)

术语解释与术语解释与声明声明

本台架标定流程主要针对德尔福Core 系统NA 发动机的台架标定。所谓core 系统主要包括Delphi MT34/MT80/MT60/MT22.1等控制系统,系统包含更加复杂的空气流量/温度和扭矩预估模型,同时支持对ETC (电子节气门)的控制。

本流程所指NA 发动机是指一般自然进气式发动机,不包括EGR 、VVT 、Turbo 等系统,包含电子节气门系统和机械节气门系统。

其他术语解释:

IMEP 是指发动机平均指示有效压力;

IMEP_HI 是指示功图中压缩、做功冲程的平均指示有效压力;

IMEP_LO 是指示功图中换气冲程的平均指示有效压力;

Pumping 是指发动机泵气损失扭矩;

Rubbing 是指发动机机械摩擦损失扭矩;

Thermal Efficiency 是指发动机指示热效率;

PSE/TSE 是指发动机流体压力、流量和温度预估模型;

COT 是指催化器过温保护功能;

VE 是指充气效率;

EOIT 是指喷油截止曲轴角度;

Spark Loss 是指点火角对燃烧热效率的影响;

A/F loss 是指空燃比对热效率的损失率 ;

CA50是指累积燃烧放热率达到50%时所对应的曲轴角度;

MBT 是指最佳扭矩下的最小点火角(对应CA50大致为6~8degCA ); KBL 是指发生爆震临界情况下的点火角;

LBT 是指最佳扭矩下的最稀空燃比;

PE 是指动力加浓状态(A/F<14.6);

Slew 是指在线直接调整标定绝对值(如点火角、空燃比)的一种标定方法。

1 台架标定台架标定的的准备 在开始发动机台架试验之前必须做好三个方面的准备:台架硬件设备准备、台架标定文件准备和发动机硬件准备。

1.1 台架硬件台架硬件设备设备设备准备准备

对于core 系统的台架标定,台架试验室硬件设备必须满足以下几个方面: ? 测功机:由于core 系统对扭矩测量精度要求较高,并且还需测量发动机的倒拖摩擦扭矩,因此标定必须在带有倒拖功能的高精度电力测功机上进行;

? 油耗仪:油耗仪的测量误差必须在±1%之内;

? 机油温度控制:台架机油温度控制设备必须始终保证发动机机油温度不过高(比如大于125度),在发动机热机稳态过程中机油温度控制稳

定(没有机油温度控制超调现象);

? 台架水温控制:在发动机热机稳态过程中,发动机水温能稳定地控制在85~95度范围内,没有明显的水温控制超调现象。如果发动机水温能稳定控制在不同水温点(如20度、44度、68度等)则更佳;

? 燃油供油压力:台架试验室的燃油供油压力稳定,并能始终满足spec 的要求(一般而言,无回油为350kpa ,有回油为300kpa );

? 系统供电:为了尽量与车上状态相近,建议台架上给EMS 系统供电采用发动机自带发电机+电瓶方式;

? 空气流量计:为了标定PSE 模型,必须在空滤器前安装精度较高、量程合适的空气流量计,以精确测量进入发动机的新鲜空气流量;

? 缸压传感器和燃烧分析仪:为了标定IMEP 以及燃烧热效率,必须对发动机缸内燃烧压力进行测量,至少测量1个缸的缸压信号,如果设备

资源允许,建议1~4缸同时安装缸压传感器。对于缸压传感器的选

择,必须与发动机原装火花塞型号(螺纹类型、长度和热值)相匹配,以防止损坏缸压传感器。试验室配有可实时测量的燃烧分析仪设备。 ? 空燃比传感器:为了精确测量空燃比,在氧传感器旁加工传感器座,并安装空燃比传感器(ETAS 传感器)。

? 热偶、压力测量点 :台架的各个热偶与压力测量点如下图、表所示。

测量点

测量值 1

环境温度(空滤前) 1

大气压力 16

进气口温度(安装于1~4缸进气歧管喷嘴位置前) 15

排气口温度(安装于1~4缸排气口歧管上) 3

排气总管温度 12

排气总背压 A

前级催化器温床温度

图1 TSE/PSE 模型与测量点位置示意图 ? Dual Scan :对于台架热偶测量通道有限和不能测量空燃比的台架试验室,还需配备Dual Scan 设备,用以热偶温度的测量;

? 与标定设备的通讯:建立与开发ECU 通讯的CAN 延长线;

? 其他设备:四通道示波器、监听爆震的音箱、INCA 、笔记本电脑等。

1.2 台架标定台架标定软件软件软件准备准备

台架标定的软件准备包括发动机信息参数收集、基础标定准备和标定试验计划草拟等工作。

为了更好地准备台架标定,以下发动机及EMS 零部件的信息和参数需收集: ? 发动机结构参数说明(排量、缸径、行程、压缩比、连杆长、曲柄半径、进排气相位、机油牌号等)

? EMS 零部件型号和spec 文档(BOM 表以及相关零部件spec )

? 发动机EMS 系统58X 相位关系

? EMS 线束原理图(Mech-Drawing )

? 发动机工程开发目标(最大功率、扭矩目标)

? 发动机磨合规范

? 发动机最高排温和催化器保护温度的数据

完成以上资料收集后,需进行台架基础标定文件的准备。 A

?首先可借鉴以前已完成的台架标定文件作为基础标定,再根据发动机以及EMS零部件spec参数,完成VIOS部分的标定;

?在基础标定中关闭与台架标定无关的功能:PE、COT、Knock、BLM (set BLM max,min=1)、后氧修正、限速、碳罐清洗(Purge)、减

速断油(DFCO)、防盗、AT等;

?同时屏蔽与台架标定无关的故障诊断逻辑,包括:油泵、车速、风扇、空调、主继电器、故障灯、后氧、刹车开关、PN/D开关、防盗、爆

震、ICMD、Misfire、EOSD、Fuel Trim、TEC等;

?开始标定前,必须把所有点火角修正表(水温修正

KtSPRK_phi_CorrClt,进气温修正KtSPRK_phi_CorrIAT,海拔修正,PE

修正等)都初始化为0;

?设定合理的初始燃油闭环学习标定值;

?选择合理的油门踏板扭矩响应曲线标定值,可以借鉴其他量产项目的经典值(KtTORQ_PedalPosToTorqNormMT)。

最后,根据项目的具体情况,制定台架标定的具体实施计划,包括标定项目、标定内容、标定目标和标定时间。

准备

台架发动机硬件准备

1.3 台架发动机硬件

为了保证台架标定结果的准确性,进行台架标定的发动机硬件状态必须满足以下几个方面的要求:

?发动机本体设计固化;

?台架上的发动机进、排气系统(空滤、进气总管、催化器、消声器和排气总管)形式及走向与车辆上的最终量产状态尽量一致;

?发动机相关图纸要及时提交给台架试验室技工,以便准备发动机台架支架和轴的连接部分;

?一般而言,台架标定要求发动机所带附件包括发电机、空调压缩机、起动机、皮带、水泵等;

?在曲轴皮带轮上加工定位孔,以便可以安装燃烧分析仪的角标仪;

?确认发动机样机上安装的EMS零部件与BOM表上列出的零部件型号一致;

?检查所有线束连接正确。

流程

2.1 58X 相位相位检查检查

在发动机开始台架试验前必须先检查58x 正时关系是否正确,具体过程如下:

? 安装燃烧分析仪,并将58齿、CAM 信号引入燃烧分析仪;

? 切断供油,倒拖发动机,用燃烧分析仪采集缸压信号、58齿信号和CAM 信号;

? 分析采集结果,验证发动机1缸压缩上止点(1缸缸压信号达到最高)时,是否与曲轴位置传感器信号相应齿(这由发动机正时相位决定)的下降沿对应;

? 分析采集结果,验证CAM 信号是否符合spec 要求;

? 切断供油,倒拖发动机,将58齿信号、四缸喷油信号分别引入示波器或者其他数据采集设备(如Hioki 、Yokogawa ),SLEW 喷油截至时刻(EOIT )至400,检查喷油信号是否正常;

? 切断供油,倒拖发动机,SLEW 点火角至特定值,将58X 信号和四缸点火信号分别引入示波器或者其他数据采集设备(如Hioki 、Yokogawa ),检查点火信号(Dwell 时间和点火时刻)是否正常;

图2 用燃烧分析仪进行58X 相位检查

对于没有燃烧分析仪可以判断上止点的台架,也可利用千分尺探测1缸上止点,并通过目测法检查曲轴位置传感器此时对应的58X 位置是否正确。

2.2 检查EMS 零部件和测量设备

检查空燃比传感器信号、EMS 零部件信号、台架各位置的热偶信号、压力传感器信号以及空气流量计、油耗仪等设备是否工作正常。

检查APS 信号和ETC 信号是否合理,有无信号不准确的可能性。检查ETC 能否全开。

2.3 发动机磨合发动机磨合试验试验

发动机在开始正时标定前还必须进行磨合试验,使发动机性能趋向稳定。磨合必须严格按照主机厂或发动机厂的磨合规范进行。在磨合期间,严格监视发动机有无爆震或者排温过高现象发生。如果发现以上现象,比如马上调整点火角和空燃比标定,以保护发动机。在磨合的同时,记录相关的台架和INCA 数据。

2.4 各缸差异性试验

在进行正式的发动机台架标定前,还须先检查发动机各缸的差异性,包括缸压、进气口温度、排气口温度(各缸排温差异应在10%以内)。一般通过发动机磨合试验时同步监测以上值,如果偏差在合理范围内才能进行下一步试验。通过以上的试验结果还能选出缸压、进气温度、排气温度与平均值最为接近的一缸,以它作为发动机后续标定的测量值。如果各缸差异性过大,则需通知客户重新提供合适的标定样机,以便使得标定结果更加合理。

图3 利用四缸的排气口温度检查各缸差异性

2.5 WOT 性能性能摸底摸底摸底检查检查

在磨合时应该根据工程开发的要求,顺便检查发动机的扭矩和功率是否能达到目标值,检查TAA 目标是否可能,如与TAA 目标有较大差别,需要及时和客户沟通,寻找解决方案。

2.6 Spark Loss 标定标定试验试验

Spark Loss 试验是所有台架标定的基础,Spark Loss 试验的目标是标出发动机扭矩损失随spark delta (实际点火角与MBT 的差异值)的变化规律(如下图a 所示),以及该发动机MBT 所对应的CA50角(如下图b 所示)。Spark Loss 的数据在台架标定的后续步骤中有广泛的用途,尤其在ETC 系统中它会直接影响发动机扭矩模型。

图4 Spark Loss试验数据举例

图5 Spark Delta与CA50关系数据举例

Spark Loss 试验步骤如下:

?定转速、定MAP,在离开MBT点较远的区域,以3度为步长退点火角,以催化器超温、扭矩为负扭矩或者Spark Delta大于45度为边

界,通过扫点火角的方式来完成数据采集;

?在MBT点附近可以适当加密点火角间隔至0.5度,选点应满足涵盖高中低各转速和中小负荷无爆震区域来进行。

?试验中Spark Loss建议采用燃烧分析仪实测的IMEP_HI来计算点火角效率损失,而不要使用台架实测扭矩(因为飞轮输出扭矩中包括了泵气和摩擦损失)。

?同时采集排气口温度和催化器温度。

表1 Spark Loss试验测量点举例

通过以上采集的台架数据,可以确定以下几个参数:

?通过不同MBT点的CA50分布图,确定MBT点的最终CA50值;

?确定Spark Delta(MBT)与CA50值的拟和关系;

?确定Spark Loss标定量(KtTORQ_r_SprkEffLossCurve)

?确定Spark对排气口温度修正量(KtETSE_T_HmgDeltaSparkEffect)?确定Spark对催化器温度修正量(KfCOT_T_SprkEffTempIncr)

图6 Spark Delta对排温的影响

图7 Spark Delta对催化器温度的影响

2.7 AF Loss 标定试验

AF Loss 试验的目标是为了标定发动机热效率损失随空燃比的变化规律(KtTORQ_r_HomoThermEffAfCorrMult),AF Loss的数据在ETC系统中会直接影响发动机扭矩模型。

图8 空燃比对扭矩影响

AF Loss 标定试验的步骤如下:

?定转速、定MAP,空燃比从16到10,以0.25为步长不断加浓空然比,以催化器超温保护或扭矩大于0为边界完成试验;

?在每个负荷点开始采集数据前,必须确保PSE/TSE模型计算准确,也就是说需要临时调整所测点的VE,先使CLINTM=1后才能开始试验,

否则会导致理论空燃比和实际空燃比存在不同。每个点开始试验前还需

要将Spark通过绝对值slew的方式slew到这些点的大致MBT(或

KBL)附近才能开始扫点;

?AF Loss试验选点因满足涵盖低中高转速,和中高负荷的点来进行;

?计算热效率时可采用燃烧分析仪测量的指示有效功与油耗仪测量的循环油量乘以燃油热值之比。

?对于KBL点的数据,计算热效率时还需考虑Spark Loss的影响。

表2 AF Loss试验测量点分布举例

通过对以上试验数据的整理,可以完成以下标定:

?空燃比对热效率的影响KtTORQ_r_HomoThermEffAfCorrMult;

?空燃比对排气口温度的修正(KfETSE_Cf_HmgDeltaAfrCoolCoef)

?空燃比对催化器温度的修正(KEConvTempEndoExoTempOffset)2.8 EOIT标定试验

EOIT是发动机的喷油截至时刻,它应略体前于进气阀打开的相位,这样能够充分利用发动机排气热量气化燃油,并使燃油喷射量尽量与实际转速负荷需求相等。EOIT是否工作正常首先应在58X检查中得到验证。EOIT台架试验的目的是,寻找发动机原始排放量最佳的EOIT点。

EOIT试验开始前因先确认EOIT符合略提前于进气门开,Boundary Fraction 大于进气门开启持续角度的物理规律,如下图所示。

图9 EOIT示意

EOIT试验的具体步骤如下:

?涵盖各常见转速、负荷工况和不同水温,确定试验工况点;

?定转速、定MAP,从大到小以25度为间隔slew EOIT,采集各项发动机原始排放结果,以HC排放最小为原则选取最佳的EOIT点;

?根据不同工况点选择的不同EOIT最佳值,画出正态分布,确定最终的EOIT值(KtFUEL_phi_RunEOIT)。

标定

和背压标定

2.9 Throttle Flow和背压

Throttle Flow是PSE TSE模型中预估发动机进气量的重要参数,在ETC系统中还关系到通过AECS反查的ETC开度,所以一般应该先于PSETSE的其它标定完成。一般而言如果是发动机节气门是全新的应用,零件没有在过去的项目中应用过则必须重做;如果有以前项目的基础,则没有必要单独重做Throttle Flow 试验,可以暂时利用以前项目的标定,待点火角标定完成后,再利用BaseSpark

时的试验数据重新计算,此时一般需要补一些节气门较大开度的点(50~80%),计算出来的ThrottleFlow 才符合物理特性。

Throttle Flow的计算原理是基于进口温度、进口压力、出口压力、节气门位置和通过节气门的流量,就可以计算出节气门音速流量和节气门位置的关系。音速流经过压比和温度修正就是当时的PSETHRFL。

Throttle Folw = (进口密度修正) ×(音速流量)×(具有物理特性的压比修正)Throttle Flow标定试验的具体步骤如下:

?根据发动机的结构参数,将单缸排量(KfEPSE_V_CylinderVolume)及进气歧管容积(kfEPSE_V_IntakeMnfd)导入到相应标定;

?设定TSE水温KtETSE_Runner_CLT_Corr和进气温度修正

KtETSE_Runner_ICT_Corr为1;

?选择不同转速,不同节气门开度(VVTHROT)作为试验点,节气门开度以5~10%为步长从5%逐步增加到100%,当一个转速扫完时,进

入下一个转速直至发动机转速上限;

?固定到每个工况点,在线调整标定确保进气温预估误差±3度,VE准确(INT1=±3),氧信号振荡理想,然后采集数据;

?尽量工作在闭环燃油工况,以催化器超温为界限,若催化器超温则采用slew空燃比加浓降低温度,此时仍需在加浓让催化器降温后,放掉

slew,观察氧信号及VE是否准确,或使空燃比传感器所测的空燃比与

slew空燃比相同(需考虑空燃比信号与空燃比理论值的偏差);

?以系统计算的闭环修正流量值Airflow×CLINTM1作为流量计算值,并以空气流量计测量值作为校验量,用以校验流量计算的准确性;

?利用Excel工具将发动机各转速、VVTHROT与标准音速进气流量之间的关系拟和出特性曲线,将有相同节气门开度的数据平均得到

KtEPSE_dm_Std_ThrottleFlow.data,如下图所示,将该值分别缩小和

放大15%后可以得到KtEPSE_dm_Std_ThrotFlowLrnLimLo.data及

KtEPSE_dm_Std_ThrotFlowLrnLimHi.data。

图11 Throttle Flow试验数据举例

?需要注意的是在节气门非常小(VVTHROT<10%)的开度时

KtEPSE_dm_Std_ThrottleFlow需要根据趋势手工填表平顺,并将

KtEPSE_dm_Std_ThrottleFlow预测值适当调小,以避免怠速时由于发动机

流量的差异,节气门开的太小容易熄火的情况发生。

?根据试验中同步测量的排气背压、排气总管温度、排气流量和大气压力,利用Excel工具标定背压模型(KfEPSE_ExhSysAreaRatioNormalize和

KtEPSE_ExhSysPresRatio)

2.10 基础点火角标定

发动机基础点火角标定的主要目的是调整点火角至发动机最佳扭矩和最低油耗区域,发动机的基础点火角可分成两种标定模式:MBT 和KBL(爆震临界点点火角)。

MBT点是发动机最佳扭矩点火角,主要对应中小负荷区域,此时发动机没有爆震发生。做MBT点一般有两种方法:

?通过点火角扫点方式,直接找到该负荷点下扭矩最大情况下的点火角;

?调整点火角直到此时的CA50等于SparkLoss试验中做出来的MBT点对应的CA50角度。一般推荐CA50的方法,其受外界干扰的因素比较

小。

KBL点是发动机爆震临界点,对应的是发动机大负荷区域,发动机有强烈的爆震发生,此时我们无法将点火角调到MBT点而是调到爆震边界点。爆震边界点的标定方法可以通过三种方法进行:

?将爆震信号接入音箱,通过监听音箱探测爆震;

?将铜管连接发动机本体并连入试验室,由此监听爆震;

?通过观察燃烧分析仪上的缸压曲线信号,当发生爆震时,缸压信号对发生明显毛刺现象;

?当听到轻微爆震后,根据情况退2.5~3度点火角作为此时的KBL点火角。这主要是为了弥补发动机和油品的差异性。

具体基础点火角标定的试验步骤如下:

?调整发动机到不同转速和IMEP下,更据负荷点的不同选择是按照MBT点还是KBL点调整点火角,调整完点火角后采数。跟据所采集的

点火角数据我们可以通过计算完成Base Spark和MBT Spark的标

定。

?计算时还需注意,尽管Base Spark的轴是IMEP_MBT,但是它对应的是标准状态下的IMEP_MBT,所以燃烧分析仪中采到的IMEP_HI还

必须经过环境温度和海拔压力修正后才能作为Spark填表的

IMEP_MBT依据。

?IMEP_MBT除了要经过标准状态修正外,在爆震点和PE点还要经过Spark Loss修正和AF Loss修正才可用。

?由于Core 系统中存在两张Spark表,分别是Base spark

(KtSPRK_phi_Base)和MBT spark(KtSPRK_phi_BaseMBT),如前所述

在非爆震区域BaseSpark就是MBTspark,而在爆震区域就需要利用

采到的CA50数据和在Spark Loss中做出的CA50和MBT点火角的关

系反算这些点的MBT Spark。

?对于试验中没有扫到工况点的点火角标定,可以通过临近点的数据平顺得出,但是一定要注意平顺后的数据尽量符合物理规律。

图12 Base Spark 数据举例

2.11 Rubbing预估标定

在Core系统中需要预估发动机的输出扭矩,因此必须计算不同时刻发动机的Rubbing损失(机械摩擦)。Rubbing分成两部分:

?常温下不同负荷转速下的发动机摩擦损失KtTORQ_M_RubbingFriction ?发动机不同水温下增加摩擦损失KtTORQ_M_RubbingFrictTempOfst。

因此Rubbing标定试验也需要两部分试验来完成:

?KtTORQ_M_RubbingFriction的标定可以通过Base Spark时的数据计算而来,燃烧分析仪测出的指示扭矩(IMEP_Hi+IMEP_Lo)减去发动机台

架的实测扭矩、以及发动机上其他附件的扭矩损失,计算得到扭矩就是每

一个点的Rubbing扭矩。把以上数据填入KtTORQ_M_RubbingFriction

标定表内。

图13 Rubbing标定结果举例

?KtTORQ_M_RubbingFrictTempOfst摩擦损失:需要倒拖发动机来完成。拔掉发动机喷嘴后,将节气门位置slew到最大,使泵气损失基本为

0,调节发动机水温到不同温度后,倒拖发动机到不同转速,此时计算出

的摩擦阻力即可填入标定表内。

图14 Rubbing 水温补偿项数据举例

2.12 Pumpping预估标定

在Core系统中将发动机的泵气损失分成两部分Throttle Flow 和Valve Flow。Throttle Flow 代表进排气压差所带来的损失

(KtTORQ_p_PMEPvsThrottling),Valve Flow代表进排气重叠角所带来的损失(KtTORQ_p_PMEPvsValveFlow)。

两个标定的具体标定方法如下:

?由于Throttle Flow直接是背压减去进气压,两者一个可以测量,一个是预测量,所以不需要专门标定KtTORQ_p_PMEPvsThrottling,用缺省值

即可。

? ValveFlow 随着转速和GPCLOAD 变化而变化,可以通过Base Spark 的数据计算得到。由缸压传感器测量得到的IMEP_LO 就是发动机总的泵气损失,将它减去可测量得到的Throttle Flow 就是每个测量点下的Valve Flow Loss ,在结合每个测量点下的计算GPCLOAD ,就可以填出

KtTORQ_p_PMEPvsValveFlow 。

其中,GPCLOAD 的计算公式:GPCLOAD=(Engine Air Flow*VREFPER )/(Cylinder Volume*11.84)

图15 Pumping 标定结果举例 2.13 TSE 传热系数传热系数标定标定

在Core 系统中,所有传热系数的计算模型都是一样的,知道水温、气体入口温度和传热系数就能计算出口温度。因此传热系数的标定只要采集进、出口温度和水温就能计算传热系数,再根据传热系数标定表格轴的不同分别填表。

在NA 发动机中主要有三个传热系数:

? 进气歧管传热系数(KtETSE_dm_IntkPlnmPreEGR )、

? 进气口传热系数(KtETSE_k_HTC_IntakeRunner )、

? 排气歧管传热系数(KtETSE_k_HTC_ExhaustMnfd )

如上所述这些值均能通过Base Spark 试验时采集的数据计算得出,需要注意的是它们的轴不同,由于BaseSpark 试验中大部分PSETSE 还未进行标定,所以在填表时这些轴对应的变量也应该选择实测量,而不是系统计算出来的PSE/TSE 预测量。

还要特别指出的是发动机温度变化在较低负荷可能比较缓慢,在做

BaseSpark 时低负荷应该确保发动机各点温度稳定后才能采数,否则计算出来的热传导系统可能不准确。

2.14 热效率标定

在Core系统发动机的燃烧热效率(KtTORQ_Pct_ThermalEffAtStoicAf)直接关系Torq模型中扭矩预测以及目标喷油量的计算等,因此是非常重要的量。

燃烧热效率的标定可以通过以下几种方法进行:

?通过BaseSpark试验中所采集的比油耗、功率和燃烧分析仪的IMEP 计算而得,考虑到KtTORQ_Pct_ThermalEffAtStoicAf的含义是在标准

状态下,理论空然比和MBT点火角的条件下发动机的燃烧效率。所以

通过BaseSpark试验数据计算出来的实际燃烧效率还要通过Spark

Loss和AF Loss修正才能用来对KtTORQ_Pct_ThermalEffAtStoicAf

填表。这种方法比较直接,但是对油耗仪和燃烧分析仪的测量精度提出

了比较高的要求。

?通过公式IME P_DELT =实测IME P-预估IME P,热效率=TH_EFF_D(原标定的热效率)×(IMEP_MBT+IMEP_DELT)/ IMEP_MBT。计算各试

验节点的热效率值,分别对各发动机转速以GPCLOAD为x轴,热效

率为y轴拟和出标定。该方法比较简单易行。

?也可以通过在线调整标定的方法,以确保实测IMEP与预估IMEP相等。

2.15 VE 标定

VE是用来计算发动机进气流量的基础,而进气流量和A/F决定了实际喷油量,因此VE也是PSE/TSE标定中最重要的量。

VE的标定方法如下:

?首先,利用Base Spark试验中的数据,通过以上速度密度法公式计算得到初步的VE值,再按照实测压比数据来填入标定表内。值得注意的

是插值填表时要尽量注意数据的平顺,任何无法平顺的数据一定有其物

理原因,需要受到高度重视并找到原因。一般初步计算后的VE导入标

定后,VE的最大误差已5%之内。

?为了更加精确调整VE,还需在台架上全平面收敛一遍。在试验数据未达到的压比区域,需要补数完成,但要注意维持VE数据的平顺性和合

理性。

?最后的VE标定(KtEPSE_Pct_VE_Main),应确保闭环燃油学习情况下的INT=±3;PE情况下的实际空燃比与理论空燃比尽量一致。

预估

2.16 TSE排气口温度

排气口温度预估

发动机排气口温度的预测关系到背压预测,氧传感器加热逻辑,排气歧管温度保护等,对系统控制影响较大。其预测精度最好能够控制在20度以内。

汽车发动机标定技术

第一章标定过程概述 动力传动系统的目标 每个标定过程的第一步是确定动力传动系统标定的目标。典型情况应包括以下几方面内容: —发动机的功率和输出扭矩 —驱动性能 —不同温度下起动时间 —加速和减速性能 —期望的燃油特性 —工作温度范围 硬件选择 在性能指标确定后,为了达到这些目标,需要选择各种各样的系统硬件。 节气门口的直径 由发动机节气门全开时的最大空气流量决定。 油泵流量和喷油器动态范围 由怠速和节气门全开时发动机燃油需要量决定。 排放标准 排放标准可能要求使用外接EGR阀、防燃油蒸气污染系统、催化转换器的数量和大小、暖机催化转换器和辅助空气阀(脉动空气/空气泵等)。 爆震控制 如果需要用最大点火提角来满足功率和燃油经济性要求,或者车辆可能使用不同辛烷值的汽油,那么可能需要安装爆震控制系统。 §1.1发动机在测功器上的初步开发 一旦系统硬件配置确定,就可以利用一或两台手工装配的发动机进行发动机测功器初步开发。 试验前,必须安排时间排除测功器硬件的故障,确认系统零部件达到技术要求,并且实际上通讯系统已正常工作。 发动机测功器用于评价发动机性能以及制定空燃比分布、所要求的点火提前角和充气效率图。 发动机性能 —在节气门部分开度和全开时测量空燃比分布。 传感器对各缸的响应来确定混合气浓和稀情况下的最佳扭矩点影响。—分析O 2

—确定节气门部分开度和功率加浓的燃油精度。 —测定有效燃油消耗率。 发动机控制参数图 —部分负荷/节气门全开的MBT。 —点火界线与燃油辛烷值关系。 —点火与冷却水温的关系。 —点火与EGR的关系。 —EGR图与发动机排放关系。 —点火图与EGR和发动机排放的关系。 —燃油经济性/NO 与HC的折衷选择。 x —充气效率(VE)图(速度密度系统)。 —空气流量计校准(质量流量系统)。 §1.2车辆驱动性能的开发 一旦可以得到足够数量的能够批量生产的零部件,就应马上着手组装一或两辆试验车,作为一个典型的开发平台,进行早期的标定开发和车辆驱动性能评价。最重要的一些标定工作包括以下几项: —起动供油量 —冷机和热机供油量 —瞬态供油量 冷态试验 在标定过程期间有两种类型冷机试验。第一种类型,称为冷机,适用于发动机冷却水温等于或者接近于环境温度的情况。 第二种类型,称为冷环境,适用于低温环境下进行性能实验。冷环境试验,可以用一个冷的或予热过的发动机进行;具体根据试验技术要求而定(即模拟整夜停车后或再起动)。 燃油标定 燃油标定分为两种主要类型,开环和闭环标定。 开环标定可进一步分为三种,一种对于冷机和暖机运行是通用的,一种只能用于冷机运行,一种只能用于暖机运行。 §1.3开环标定—冷机和暖机 —起动燃油控制 —起动后A/F随时间衰减的控制 —开环冷机 —开环转速和负荷加浓 这阶段的目标是保持A/F是理论混合比或在理论混合比附近,使催化转换器效率最高,同时保证良好的驱动性能。

(完整版)专业解读:发动机ECU标定全流程

专业解读:发动机ECU标定全流程 标定好比磨刀,基于这把刀的材质、硬度、形状,功能来打造一把合适的刀,完美的标定是发挥出刀的最佳性能,突出重点!一、发动机匹配工作的目标:1 通过发动机台架的匹配,使发动机具有良好的稳态性能,在保证发动机工作可靠性(无爆震,无过热)的情况下,达到发动机的设计功率,扭矩和油耗性能。2 通过对发动机在车辆上的匹配,使发动机与车辆其他系统(各种电器负载,传动系统,制动系统,三元催化转化器等等)协调工作,保证发动机在各种环境和工作条件下,都具有良好的起动怠速性能,良好的驾驶舒适性和排放性能。同时还要进行完善的车载诊断系统(OBD)的匹配。3 通过高温,高寒和高原等道路环境试验,对匹配好的各种性能进行全方位地验证,保证发动机和车辆在各种情况下都能达到既定的安全,环保和驾驶舒适性等严格的指标。对于汽油机来说,技术上就是控制进气(合理的配气相位,节气门开度等)、喷油(最佳的空燃比)及点火(合适的点火提前角)三者的配合。需要加以说明的是,发动机的动力性能和经济性能的最大潜力取决于发动机的本体设计,发动机匹配工作只不过是努力使这些潜力得到挖掘或协调。例如,汽油机通过改变进气量来改变输出的扭矩和功率,进排气系统的设计决定了发动机的

充气效率,因此当发动机结构确定时,一定工况下发动机的最大充气量就已确定,发动机的动力性能也就确定;又如,发动机的工作效率,即燃油经济性,决定于燃烧效率及机械效率,通过改变喷油时间、喷油量以及点火提前角可以改善燃油经济性,但是不能突破由于发动机设计限定的燃油经济性极限。二.发动机管理系统(EMS)和电子控制单元(ECU)发动机管理系统(EngineManagement System, 缩写为EMS):1979年,BOSCH公司将点火提前角电子控制与燃油定量电子控制融为一体,开发出Motronic,并引入爆震控制、排气再循环等,以满足更趋严格的性能和排放要求,其电子控制范围覆盖整个发动机,称为发动机电子管理系统,其核心是燃油定量和点火正时电子控制。目前,各种发动机电子管理系统已经成为提高燃油经济性和满足更为严格的排放法规的决定性因素。发动机管理系统以电子控制单元(ElectronicControl Unit,以下简称ECU)为中心,ECU接受来自传感器的各种信息,经过处理、分析以后,发出控制信号给各种执行器。在发动机匹配工作中,就是通过各种匹配实验,对ECU各种参数进行设置,从而达到发动机匹配工作的目标。三.发动机匹配工作发动机匹配工作就是在某个确定的发动机管理系统(EMS)下,通过各种项目匹配,为发动机控制器(ECU)各类参数设置合适的值,以达到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排污性而

发动机匹配标定方案

发动机匹配标定方案Engine Controls and Calibration 范明星应用工程师 意昂神州(北京)科技有限公司 北京市海淀区上地信息路26号 中关村创业大厦315-326室 电话:(010)8289-8056 传真:(010)8278-0433 电邮:Jeff.fan@https://www.wendangku.net/doc/ea18719873.html,

提纲 匹配标定的概念 标定的基本流程 基本标定系统的组成 基本标定工具 发动机标定和测量系统解决方案 系统配置 VISION标定和测量系统主要功能特点 VISION标定和测量系统竞争优势 发动机数据采集系统 CSM数据采集设备介绍 CSM与VISION基于CAN总线应用示意图 CSM测量设备与ETAS测量设备的对比 标定过程中常用空燃比测定仪

匹配标定概念 发动机控制策略与OBD策略包含了上万个自由参数(单值参数,二维表格,和三维表格等)。 对于一个新的车型应用,这些自由参数需要重新调整从而使该发动机: -在各种不同的环境下运转优良:高温、高寒、高原、水平面等 -满足要求的排放标准 -具有优良的驾驶性 -油耗最小 -冷热启动稳定等

标定基本流程 投放生产 整车验证 车辆标定 台架基本标定 三高标定试验 排放试验 故障诊断标定

一般情况下,标定系统都是由3部分组成: -标定软件:核心部分,标定工作全部都在其图形化界面内完成-接口硬件:提供了标定软件与ECU 及测量部分的接口通道-测量模块:提供了标定的依据 基本标定系统组成

标定软件: ATI VISION Thermo Scan Dual Scan USB HUB

汽车发动机台架标定全程讲解

概述:发动机台架标定作为ECU标定的第一步,通过进气模式、扭矩模型、喷油点火等标定来最大程度的发挥发动机的性能,是整车标定的基础。 一.台架标定核心工作45天: VVT选择 点火角标定 温度模型标定 扭矩模型标定 VVT VE标定 爆震控制 外特性 万有特性 二:标定手段 控制油门:PUMA设备直接调节. 控制发动机转速:PUMA设备直接调节. 控制平均缸内压力:PUMA工具可设置油门开度为100%,即可通过调节标定改变缸内压力. 控制点火角:即可通过设置SprkAdvSlewValue改变点火提前角度数. 控制空燃比:通过设置改变点火提前角度数. 控制VVT开度:设置=1即可. 三.发动机改造及台架搭建:2天 4个进气歧管温度热电偶、4个排气歧管热电偶、 1个催化器中心热电偶. 进气压力传感器(发动机自带)、空滤前压力传感器、节气门前压力传感器、排气背压传感器. 油耗分析仪、空燃比检测仪(ES630). 开发电脑、ES590 592. 燃烧分析仪,缸压信号. 示波器采集58X,凸轮轴信号、喷油信号、点火信号、爆震传感器信号. 测功机、油门踏板和PUMA设备. 废气分析仪. 台架搭建:线束改造、发动机安放. 四:数据准备:天 Engine dyno disable function 因在台架上进行试验,缺少整车上的必要线束、传感器等,为保证正常标定,需关闭ECU的部分诊断功能.

关闭误报的各种EOBD故障码. 关闭闭环控制长期自学习值. 关闭碳罐控制. COT 关闭. PE关闭. DFCO关闭. 关闭失火诊断. 关闭Baro预测. 设置VVT开度. 五:台架标定: 第一次外特性和信号一致性检查 目的: 检验原始发动机是否接近工程目标 检查4缸一致性 方法: 根据扭矩特性,选择标定最佳VVT开度. 根据扭矩特性,选择最佳空燃比. 根据扭矩特性,选择最优点火角. 节气门全开工况,从1200rpm开始,每隔400rpm,稳定一定时间(如15S)采数,直到6000rpm. 数据处理: 根据外特性数据,作出最大扭矩、最大功率、最小比油耗值曲线 各缸排温一致性检查: 通过对各缸排温温度在WOT工况下对比排温偏差。 2、SA LOSS标定 目的: 找到CA50点 找到CA50delta与Sparkdelta的曲线关系 找到Sparkdelta与点火效率的曲线 找到Sparkdelta与排气口温度上升的关系 找到Sparkdelta与催化器温度上升的关系 方法:

第9章发动机标定技术介绍

第9章发动机标定技术介绍 第9章发动机标定技术介绍 9.1 绪论 9.1.1标定的必要性 电控柴油机为了满足工程目标,在满足严格排放的前提下,获得有竞争力的燃油经济性指标和高可靠性的要求。电控软件中所有的变量都是可调的,将所有变量赋予优化值的过程称之为标定。可以通过标定最大限度地发挥柴油机潜力,达到追求的工程目标。因为赋予了更大的灵活性和可调性,标定很差的发动机性能甚至会比机械泵发动机还差。 相对汽油机的标定,柴油机的标定难度更高更具挑战性。柴油机的压燃式燃烧,与喷油器、增压器、气道以及配气机构等参数息息相关,而标定只能控制燃油喷射,标定工作是柴油机性能和排放开发的重点工作内容。柴油机的标定必须与燃烧系统开发同步进行。 9.1.2标定的基本概念 发动机电控系统的标定工作是电控发动机应用开发的一个重要阶段。研发人员之所以要对电控系统进行标定,其原因在于发动机电控工作过程的复杂性,而这种复杂性具体体现在如下方面: (1)发动机电控系统需要实现众多的控制项目,如控制起动、怠速、调速等运行工况; (2)发动机电控系统的控制要使发动机的潜力充分发挥,使功率、油耗、排放和汽车操纵性等多方面的性能达到综合最佳的状态; (3)影响发动机性能的因素众多、变动范围大,如发动机的负荷与转速、冷却液的温度、进气温度、燃油温度、机油温度、增压压力等,电控系统对所有这些因素的变化都要作出相应的调整;

(4)发动机电控系统必须适应复杂的外界环境变化,如季节变化以及海拔高度的变化等等。 从控制技术的角度来看,发动机是一个动态、多变量、高度非线性、具有响应滞后的时变系统,其工作过程包含十分复杂的动力学、热力学、流体力学、化学反应动力学等过程。正是由于发动机系统严重的非线性等原因,一方面,采用经典的线性控制理论来控制参数优化值的方法已不可能。另一方面,通过实时计算求得的控制参数值的方法,在目前的硬件技术上也是根本不可能满足的,所以在开发电控发动机时,只能先通过大量的试验,把所获得的各种工况下的动力性、燃油经济性、以及排放性能等试验数据,按照一定的优化准则和相关法规的要求,采取适当的优化方法,最终获得的控制参数和各种修正参数随发动机转速和负荷等因素变化的规律,并采用三维图、二维曲线等方式,把按照这种规律变化的控制参数值存贮在电控单元中,即所谓的MAP图。在电控发动机实际运行时,电控单元根据采集到发动机工况参数和存贮的控制数据进行逻辑分析和判断,并根据预设的控制算法经过简单计算后就可以得到送给执行器的控制量(如喷油量、喷射定时、共轨压力等),从而达到实时控制发动机的目的,即所谓的查表法或查MAP图法。 众多的MAP图产生过程即所谓的标定过程,指的是电控单元控制参数优化过程,优化后得到的控制参数应使发动机具有良好的综合性能。正因为电控发动机的实时控制是基于 ,229, 第9章发动机标定技术介绍 MAP图的这个特点,所以MAP图中控制参数的标定工作就成为电控发动机应用开发的核心内容。 一般情况,电控发动机的匹配标定主要包括以下几部分内容:燃油喷射系统与发动机的燃烧匹配;整机台架的电控MAP匹配标定;整车道路的电控MAP图匹配标定。

电控发动机的整车标定方法

电控发动机的整车标定方法 随着环境的不断污染,我国出台的法律对汽车尾气进行的规定越来越严格,将电控系统在柴油机上进行应用具有一定的作用,随着电控系统逐渐被应用,随之就是发动机台架标定和整车上的标定,作为标定过程的最终阶段,对电控发动机的整车标定的方法进行研究,对于提高性能具有重要意义。 标签:电控组合系;电控发动机;整车;标定 随着人类环境污染日趋严重,国家对于汽车尾气排放也制定了相应的法规,将电控系统在柴油机上进行应用也有巨大的优势,然而,随着电子控制系统的应用,对发动机台架和车辆进行标定是必要的。车辆标定主要包括道路试验标定、高温标定、高原标定和高山标定,整车标定是标定过程的最终阶段,需要对其进行研究,其内容主要为起动、怠速控制和起步、加速过程的优化,在没有排烟的过程中也能保证机制能在起步和加速方面有较好的性能。 1 路试标定 1.1 起动过程标定 第一,对起动油量进行调节可以根据冷却水的温度,MAP图与温度的脉宽相对应,并且可以根据大气压大气压力的起始燃油量进行校正,并限定在控制图上设置了限制油量的限制,并且在调整过程中开始调整油量,保证平稳启动,排气管不能冒烟,满足国际标准的冷启动要求。启动燃料供给图燃料供给是冷却水温度的函数,在常温下进行起动,可以采取一定的步骤对起动油量进行计算。根据汽缸的内压、温度、空燃比可以算出空气密度、气缸内空气量及起动油量,所以可以根据大气的压力和转速,增加一定的油量,可以保证在发动机正常启动的过程中没有可视烟出现。 第二,如果装置在高原情况下运行的话,可以对大气的压力进行修正,保证在高原上有好的起动性能。第三,在高寒环境下对预热时间MAP进行调节,能够保证发动机在高寒的情况下有较好的起动性能。 1.2 怠速过程标定 首先,冷启动怠速烟气控制,通过调整进气热时间,怠速时间低,油量限定,在低怠速时,只需节流到零速掌握正时图,在百分之零可调。 第二,起动向怠速的平稳过渡,在低温环境下,发动机需要足够多的起动油量,如果起动后过渡到怠速的同时,怠速的油量较小,这就需要对对应温度下的怠速预置油量进行适当增加,防止在怠速后突然降低速度。 第三,怠速油量限制,对怠速油量进行限制有具体的试验方法,保持油门在

汽车发动机台架标定全程讲解

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汽车发动机台架标定全程讲解 概述:发动机台架标定作为ECU标定的第一步,通过进气模式、扭矩模型、喷油点火等标定来最大程度的发挥发动机的性能,是整车标定的基础。一.台架标定核心工作45天: ●VVT选择 ●点火角标定 ●温度模型标定 ●扭矩模型标定 ●VVT VE标定 ●爆震控制 ●外特性 ●万有特性 二:标定手段 ●控制油门:PUMA设备直接调节. ●控制发动机转速:PUMA设备直接调节. ●控制平均缸内压力:PUMA工具可设置油门开度为100%,即可通过调节标 定改变缸内压力. ●控制点火角:即可通过设置SprkAdvSlewValue改变点火提前角度数. ●控制空燃比:通过设置改变点火提前角度数. ●控制VVT开度:设置=1即可. 三.发动机改造及台架搭建:2天 ●4个进气歧管温度热电偶、4个排气歧管热电偶、 1个催化器中心热电偶. ●进气压力传感器(发动机自带)、空滤前压力传感器、节气门前压力传感 器、排气背压传感器. ●油耗分析仪、空燃比检测仪(ES630).

●开发电脑、ES590 592. ●燃烧分析仪,缸压信号. ●示波器采集58X,凸轮轴信号、喷油信号、点火信号、爆震传感器信号. ●测功机、油门踏板和PUMA设备. ●废气分析仪. ●台架搭建:线束改造、发动机安放. 四:数据准备:天 ●Engine dyno disable function 因在台架上进行试验,缺少整车上的必要线 束、传感器等,为保证正常标定,需关闭ECU的部分诊断功能. ●关闭误报的各种EOBD故障码. ●关闭闭环控制长期自学习值. ●关闭碳罐控制. ●COT 关闭. ●PE关闭. ●DFCO关闭. ●关闭失火诊断. ●关闭Baro预测. ●设置VVT开度. 五:台架标定: 第一次外特性和信号一致性检查 目的: ●检验原始发动机是否接近工程目标 ●检查4缸一致性 方法: ●根据扭矩特性,选择标定最佳VVT开度. ●根据扭矩特性,选择最佳空燃比. ●根据扭矩特性,选择最优点火角. ●节气门全开工况,从1200rpm开始,每隔400rpm,稳定一定时间(如15S) 采数,直到6000rpm. 数据处理: ●根据外特性数据,作出最大扭矩、最大功率、最小比油耗值曲线 各缸排温一致性检查:

电控发动机及整车标定方法

电控发动机及整车 标定方法 清华大学 汽车系 电控组 2001.8.21 北京

目录第一章标定过程概述 §1.1 发动机在测功器上的初步开发 §1.2 车辆驱动性能的开发 §1.3 开环标定—冷机和暖机 §1.4 闭环标定 §1.5 车辆排放试验 §1.6 车辆排放试验整理 §1.7 车辆排放认证试验 第二章发动机标定,稳态测功器试验 §2.1 基本稳态标定 §2.2 基本燃油标定 §2.3 充气效率 §2.4 开环方法 §2.5 闭环方法 §2.6 EGR补偿 §2.7 基本点火标定 §2.8 发动机控制表及EMS工作 第三章发动机标定,闭环燃油控制 §3.1 暖机目标 §3.2 热机和转换器起作用阶段的目标 §3.3 燃油控制 §3.4 闭环修正项 §3.5 快学习值 第四章发动机标定,瞬态燃油控制值 §4.1 加速加浓 §4.2 减速断油 §4.3 功率加浓 §4.4 加速加浓的算法 §4.5 减速减稀的算法 第五章发动机标定,冷态和热态驱动性能

§5.1 冷态供油概念 §5.2 拖动阶段 §5.3 拖动到运转阶段 §5.4 咬机阶段 §5.5 脉宽计算公式 §5.6 低温试验 §5.7 高温环境试验 §5.8 重新起动试验 §5.9 热怠速稳定性试验 §5.10 海拔高度补偿标定 第六章发动机标定,怠速控制 §6.1 怠速控制及其评价 §6.2 怠速空气控制(IAC) §6.3 闭环转速控制 §6.4 目标怠速转速标定 §6.5 闭环怠速控制算法 §6.6 闭环转速控制限值 §6.7 点火与供油相互作用 §6.7.1 点火 §6.7.2 喷油 §6.8 怠速空气阀目标位置 §6.8.1 冷机补偿 §6.8.2 负荷补偿 §6.8.3 A/C负荷补偿 §6.8.4 冷却风扇标定 §6.8.5 动力转向标定 §6.8.6 失速补偿 §6.9 辅助怠速空气算法 §6.10 最恶劣条件下的标定 第七章开发工具 §7.1 开发装置 §7.1.1 系统硬件 §7.1.2 系统软件 §7.2 发动机工况空燃比记录仪§7.2.1 系统硬件 §7.2.1 系统软件 附录.开发装置使用说明书

电喷摩托车发动机与标定技术

第") 卷第( 期%##$ 年%月 小型内燃机与摩托车 N+0SS 7U,A C U0S ’V+W F N,7VU A U T7U A0UX+V,V C’Y’S A P<;. ") U<. (Z9>. %## $ 电喷摩托车发动机与标定技术 胡春明宋玺娟 (天津大学天津内燃机研究所天津"###$%) 摘要:介绍了电喷摩托车发动机电喷参数的采集和标定系统;同时针对电喷摩托车的技术要求,介绍了基于&’()*’+单片机的摩托车电喷系统的主要标定内容及其标定方法;并就电喷摩托车及其发动机的重要运行工况及排放特性的标定进行了讨论。 关键词:标定技术电喷系统发动机摩托车 中图分类号:,-*(". /* 文献标识码:0文章编号:()$(1 #)"#(%##$)#(1 ##2"1 #* !"#"$%&%’()*+,*(-,#.)!/0*120’,3$0#,"* 45 2.5*6,*+,/"*+7,850* ,345635 7589:54; ’<=>?@83<5 A5B359 C9@94:D E75@838?89,,345635 F53G9:@38H(,345635 "###$%) 93:#$0%#:,E3@I4I9:358::483<5 @H@89=L<:=<8<:DHD;995B359M38E95B359 =454B9=958@H@89=(A+N),45J8E9=435 D4;3>:483<5 389=@45J:9;489J I:4@9J=:483<5@L<:8E9@I9D3L3D:?5535B D<5J383<5@45J9=3@@3<5 D E4:4D89:3@83D@:483<5,A+N,A5B359,+<8<:DHD;9 引言 面对日益严格的排放法规,采用电喷技术降低油耗和排气污染已势在必行,特别是对于现代摩托车而言,电喷技术的应用可以同时兼顾降低摩托车尾气中有害物质的排放量、改善发动机运行的经济型、提高摩托车使用性能这" 项目标。在电控系统的软件和硬件模式基本确定的前提下,发动机是否发挥出最好的综合性能,取决于电控系统与发动机的优化匹配标定。( 电喷发动机标定平台 面对电控系统功能不断增强而开发周期却不断缩短的要求,采用传统A’F开发流程已经难以满足现代控制系统的设计要求。现代电喷系统A’F的“P”型开发流程(图( 所示)通过计算机辅助工具,支持从需求定义到最终产品的全过程。“ P”型开发流程符合国际汽车行业标准(0N0+ Q0N0R),构成了统一的从开 图( 发动机管理系统的“P”型开发流程 作者简介:胡春明((2)$ 1 ),男,博士,副研究员,中国汽车工程学会摩托车分会秘书长,天津市内燃机学会秘书长。主要研究方向为内燃机电控技术及SRT Q ’UT燃气技术的应用研究。

发动机标定

一.发动机匹配工作和发动机管理系统(EMS) 一.发动机匹配工作的目标 发动机匹配工作的目标: 1 通过发动机台架的匹配,使发动机具有良好的稳态性能,在保证发动机工作可靠性(无爆震,无过热)的情况下,达到发动机的设计功率,扭矩和油耗性能。 2 通过对发动机在车辆上的匹配,使发动机与车辆其他系统(各种电器负载,传动系统,制动系统,三元催化转化器等等)协调工作,保证发动机在各种环境和工作条件下,都具有良好的起动怠速性能,良好的驾驶舒适性和排放性能。同时还要进行完善的车载诊断系统(OBD)的匹配。 3 通过高温,高寒和高原等道路环境试验,对匹配好的各种性能进行全方位地验证,保证发动机和车辆在各种情况下都能达到既定的安全,环保和驾驶舒适性等严格的指标。 对于汽油机来说,技术上就是控制进气(合理的配气相位,节气门开度等)、喷油(最佳的空燃比)及点火(合适的点火提前角)三者的配合。 需要加以说明的是,发动机的动力性能和经济性能的最大潜力取决于发动机的本体设计,发动机匹配工作只不过是努力使这些潜力得到挖掘或协调。例如,汽油机通过改变进气量来改变输出的扭矩和功率,进排气系统的设计决定了发动机的充气效率,因此当发动机结构确定时,一定工况下发动机的最大充气量就已确定,发动机的动力性能也就确定;又如,发动机的工作效率,即燃油经济性,决定于燃烧效率及机械效率,通过改变喷油时间、喷油量以及点火提前角可以改善燃油经济性,但是不能突破由于发动机设计限定的燃油经济性极限。 二.发动机管理系统(EMS)和电子控制单元(ECU) 发动机管理系统(Engine Management System, 缩写为EMS):1979年,BOSCH公司将点火提前角电子控制与燃油定量电子控制融为一体,开发出Motronic,并引入爆震控制、排气再循环等,以满足更趋严格的性能和排放要求,其电子控制范围覆盖整个发动机,称为发动机电子管理系统,其核心是燃油定量和点火正时电子控制。 目前,各种发动机电子管理系统已经成为提高燃油经济性和满足更为严格的排放法规的决定性因素。 发动机管理系统以电子控制单元(Electronic Control Unit,以下简称ECU)为中心,ECU 接受来自传感器的各种信息,经过处理、分析以后,发出控制信号给各种执行器。在发动机匹配工作中,就是通过各种匹配实验,对ECU各种参数进行设置,从而达到发动机匹配工作的目标。 三.发动机匹配工作 发动机匹配工作就是在某个确定的发动机管理系统(EMS)下,通过各种项目匹配,为发动机控制器(ECU)各类参数设置合适的值,以达到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排污性而确定的各工况最佳空燃比、最佳点火提前角的要求。 发动机匹配工作是为众多的匹配参数设置合适的值,匹配参数的数量随着系统的复杂程度、控制软件的先进程度的变化而变化的。这些匹配参数有些是特性值,有些是一条二维特性曲线,有些则是矩阵(三维特性图),匹配参数的确定需要通过大量的试验和数据分析而得。 四. 发动机匹配的标准流程 一般来说,在项目确定后,发动机匹配工作可以分为四个阶段,即:项目准备阶段、基本匹配阶段、精细匹配阶段和认可阶段,直至对最终匹配数据认可(SOP 阶段),一般需要18-24个月。

汽车发动机原理试题库及答案范文

一、发动机的性能 一、解释术语 1、指示热效率:是发动机实际循环指示功与消耗燃料的热量的比值. 2、压缩比:气功容积与燃烧室容积之比 3、燃油消耗率:发动机每发出1KW有效功率,在1h内所消耗的燃油质量 4、平均有效压力:单位气缸工作容积所做的有效功 5、有效燃料消耗率:是发动机发出单位有效功率时的耗油量 6、升功率:在标定工况下,发动机每升气缸工作容积说发出的有效功率 7、有效扭矩:曲轴的输出转矩 8、平均指示压力:单位气缸容积所做的指示功 2、示功图:发动机实际循环常用气缸内工质压力P随气缸容积V(或曲轴转角)而变化的曲线 二、选择题 1、通常认为,汽油机的理论循环为 ( A ) A、定容加热循环 B、等压加热循环 C、混合加热循环 D、多变加热循环 6、实际发动机的膨胀过程是一个多变过程。在膨胀过程中,工质 ( B ) A、不吸热不放热 B、先吸热后放热 C、先放热后吸热 D、又吸热又放热 2、发动机的整机性能用有效指标表示,因为有效指标以 ( D ) A、燃料放出的热量为基础 B、气体膨胀的功为基础 C、活塞输出的功率为基础 D、曲轴输出的功率为基础 5、通常认为,高速柴油机的理论循环为 ( C ) A、定容加热循环 B、定压加热循环 C、混合加热循环 D、多变加热循环 6、实际发动机的压缩过程是一个多变过程。在压缩过程中,工质 ( B ) A、不吸热不放热 B、先吸热后放热 C、先放热后吸热 D、又吸热又放热 2、发动机工作循环的完善程度用指示指标表示,因为指示指标以 ( C ) A、燃料具有的热量为基础 B、燃料放出的热量为基础 C、气体对活塞的做功为基础 D、曲轴输出的功率为基础

什么是发动机标定

什么是发动机标定 数数手指发现今年已经是入行第五年了,这些年业务做下来,深感即使是很多人觉得没什么技术含量的标定其实也是博大精深。另外因为国内标定相关业务大多都是外包给固定的某几家企业,很多业内人员对标定业务的认知略显狭隘和不足,作为相关从业者认为很有必要对发动机标定进行一下简单的科普。不过这种科普性质的文章其实并不好写,因为深度比较难掌握,加之最近又有各种乱七八糟的杂务缠身,只能周末抽空一点点挤牙膏了,目前暂且预定分几个章节来对发动机标定的工作内容用一般人也能懂的语言进行简单介绍。 序在丰田标定入门学习资料上,有着这么一句话●发动机标定——丰田的生命线=担负着车辆商品力和品质的最重要的部分看到这句话,估计很多在V字开发流程前半段的人可能要跳起来骂写这句话的人不要脸了,可是这句话能被堂而皇之地放在发TMC(丰田本社)发动机领域homepage的新人教育资料里,起码TMC发动机部的大部分人在表面上承认这是个事实。何况写下这句话的人是发动机设计部门的大佬。所以说真正视野开阔,对各领域技术有深刻了解的人,并不会认为设计凌驾于标定之上,这两者从来都是相互配合相互妥协相互发展的关系。个人一直认为,设计决定上限,

而标定决定表现。另外那位大佬还说过这么一句话:●标定工程师如果不懂得汽车的全部,就无法进行工作。全部两个字下面还有一行注解:NHV,操稳,热损伤,变速箱,电子零件(ECU等),空调,刹车,材料,车身,等等的知识和经验。有人可能会觉得哪有这么夸张,搞标定的能看懂C语言会做做实验改改参数不就OK了吗?列一大堆这些东西装什么13。对抱有这种想法的人,我只能说你们too young,too simple,sometimes too naive。拿过去的业务举个例子。某项目的进气系统某位置做了硬件设计变更,设计那边觉得仿真出来的结果肯定没问题,不影响任何性能,剩下的你们做标定的搞定吧。结果东西装上去放到台架上一转,ην和仿真结果差得实在太远,超过了可以靠标定解决的范畴。然后麻烦事儿就开始了。有人大概觉得直接丢回设计让他们重新设计一个不就完了?说得很好很对,我们也想这么干,但实际上哪有这么简单?你说他们设计的东西不行人家也得信啊,而且人家看仿真结果完全没问题肯定不觉得自己的设计有问题啊,所以你得给人家一个说法,到底是因为你自己的实验方法不对造成了问题还是硬件本身有问题还是别的什 么问题,是需要整个硬件重新设计还是只需要进行部分重新设计,你不自己调查清楚给他说出个子丑寅卯来,人家只会觉得一切问题都是标定的问题啊。类似上述这种问题其实就已经完全脱离了改参数的范畴,而是进入到硬件设计以及供

汽车发动机台架标定全程讲解

汽车发动机台架标定全程讲解 概述:发动机台架标定作为ECU标定的第一步,通过进气模式、扭矩模型、喷油点火等标定来最大程度的发挥发动机的性能,是整车标定的基础。 一.台架标定核心工作45天: ●VVT选择 ●点火角标定 ●温度模型标定 ●扭矩模型标定 ●VVT VE标定 ●爆震控制 ●外特性 ●万有特性 二:标定手段 ●控制油门:PUMA设备直接调节. ●控制发动机转速:PUMA设备直接调节. ●控制平均缸内压力:PUMA工具可设置油门开度为100%,即可通过调节标定 改变缸内压力. ●控制点火角:即可通过设置SprkAdvSlewValue改变点火提前角度数. ●控制空燃比:通过设置FUEL.SlewValue改变点火提前角度数. ●控制VVT开度:设置Intk_DsrdPstn.mode=1即可. 三.发动机改造及台架搭建:2天 ●4个进气歧管温度热电偶、4个排气歧管热电偶、1个催化器中心热电偶. ●进气压力传感器(发动机自带)、空滤前压力传感器、节气门前压力传感器、 排气背压传感器. ●油耗分析仪、空燃比检测仪(ES630).

●开发电脑、ES590 592. ●燃烧分析仪,缸压信号. ●示波器采集58X,凸轮轴信号、喷油信号、点火信号、爆震传感器信号. ●测功机、油门踏板和PUMA设备. ●废气分析仪. ●台架搭建:线束改造、发动机安放. 四:数据准备:0.5天 ●Engine dyno disable function 因在台架上进行试验,缺少整车上的必要线束、 传感器等,为保证正常标定,需关闭ECU的部分诊断功能. ●关闭误报的各种EOBD故障码. ●关闭闭环控制长期自学习值. ●关闭碳罐控制. ●COT 关闭. ●PE关闭. ●DFCO关闭. ●关闭失火诊断. ●关闭Baro预测. ●设置VVT开度. 五:台架标定: 1.1第一次外特性和信号一致性检查 目的: ●检验原始发动机是否接近工程目标 ●检查4缸一致性 方法: ●根据扭矩特性,选择标定最佳VVT开度. ●根据扭矩特性,选择最佳空燃比. ●根据扭矩特性,选择最优点火角. ●节气门全开工况,从1200rpm开始,每隔400rpm,稳定一定时间(如15S)采 数,直到6000rpm. 数据处理: ●根据外特性数据,作出最大扭矩、最大功率、最小比油耗值曲线 1.2各缸排温一致性检查:

汽车发动机标定专业技术

第一章?标定过程概述 动力传动系统的目标 每个标定过程的第一步是确定动力传动系统标定的目标。典型情况应包括以下几方面内容: —发动机的功率和输出扭矩 —驱动性能 —?不同温度下起动时间 —?加速和减速性能 —期望的燃油特性 —工作温度范围 硬件选择 在性能指标确定后,为了达到这些目标,需要选择各种各样的系统硬件。 节气门口的直径 由发动机节气门全开时的最大空气流量决定。 油泵流量和喷油器动态范围 由怠速和节气门全开时发动机燃油需要量决定。 排放标准 排放标准可能要求使用外接EGR阀、防燃油蒸气污染系统、催化转换器的数量和大小、暖机催化转换器和辅助空气阀(脉动空气/空气泵等)。 爆震控制 如果需要用最大点火提角来满足功率和燃油经济性要求,或者车辆可能使用不同辛烷值的汽油,那么可能需要安装爆震控制系统。 §1.1 发动机在测功器上的初步开发 一旦系统硬件配置确定,就可以利用一或两台手工装配的发动机进行发动机测功器初步开发。 试验前,必须安排时间排除测功器硬件的故障,确认系统零部件达到技术要求,并且实际上通讯系统已正常工作。 发动机测功器用于评价发动机性能以及制定空燃比分布、所要求的点火提前角和充气效率图。 发动机性能 —在节气门部分开度和全开时测量空燃比分布。 —分析O2传感器对各缸的响应来确定混合气浓和稀情况下的最佳扭矩点影响。

—确定节气门部分开度和功率加浓的燃油精度。 —测定有效燃油消耗率。 发动机控制参数图 —部分负荷/节气门全开的MBT。 —点火界线与燃油辛烷值关系。 —点火与冷却水温的关系。 —点火与EGR的关系。 —EGR图与发动机排放关系。 —点火图与EGR和发动机排放的关系。 —燃油经济性/NO x与HC的折衷选择。 —充气效率(VE)图(速度密度系统)。 —空气流量计校准(质量流量系统)。 §1.2车辆驱动性能的开发 一旦可以得到足够数量的能够批量生产的零部件,就应马上着手组装一或两辆试验车,作为一个典型的开发平台,进行早期的标定开发和车辆驱动性能评价。最重要的一些标定工作包括以下几项: —起动供油量 —冷机和热机供油量 —瞬态供油量 冷态试验 在标定过程期间有两种类型冷机试验。第一种类型,称为冷机,适用于发动机冷却水温等于或者接近于环境温度的情况。 第二种类型,称为冷环境,适用于低温环境下进行性能实验。冷环境试验,可以用一个冷的或予热过的发动机进行;具体根据试验技术要求而定(即模拟整夜停车后或再起动)。 燃油标定 燃油标定分为两种主要类型,开环和闭环标定。 开环标定可进一步分为三种,一种对于冷机和暖机运行是通用的,一种只能用于冷机运行,一种只能用于暖机运行。 §1.3 开环标定—冷机和暖机 —起动燃油控制 —起动后A/F随时间衰减的控制 —开环冷机 —开环转速和负荷加浓 这阶段的目标是保持A/F是理论混合比或在理论混合比附近,使催化转换器效率最高,同时保证良好的驱动性能。

整车控制器标定流程

纯电动汽车 整车控制器标定流程

目录 1. 目的 (1) 2. 主控制器的功能 (1) 3. 在线监控及标定工具 (2) 4. 主控制器匹配调试流程 (3) 4.1. 传感器的校正 (3) 4.2. 开关状态的确定 (3) 4.3. 执行器状态的确定 (3) 4.4. 整车附件控制参数的标定 (3) 4.5. 电机及发动机控制器的指令接收 (3) 4.6. 驱动工况试验 (3) 4.7. 车辆滑行时的制动力矩控制策略的标定 (4) 4.8. 制动工况策略及MAP的标定 (4) 4.9. 故障与预警情况下控制策略参数标定 (4)

1.目的 此文档的目的是规范纯电动汽车主控制器的控制策略匹配调试规范。2.主控制器的功能 开发适用于纯电动汽车主控制器,建立以主控制器为主节点的、基于高速CAN总线的分布式动力系统控制网络,通过该网络,主控制器可以对纯电动轿车动力链的各个环节进行管理、协调。 a)汽车驱动控制 根据司机的驾驶要求、车辆状态等状况,经分析和处理,合理控制动力复合装置、发动机(通过电控节气门实现)以及电机的工作状态,满足驾驶工况要求。包括启动、加速、恒速、减速、制动等工况。 b)制动能量回馈控制 根据制动踏板和加速踏板信息、车辆行驶状态信息、蓄电池状态信息,判断制动模式,计算制动力矩分配,向电机控制器发出制动指令,在不影响原车制动性能的前提下,考虑行驶状态和电池状态,回收部分能量 c)整车能量优化管理 通过对纯电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其它车载耗能系统(如空调、电动泵等)的协调和管理,以获得最佳的能量利用率。 d)网络管理 负责组织信息传输,网络状态监控,网络节点管理等功能。

发动机标定过程概述(包括时间计划)

发动机标定过程概述 一、发动机匹配工作的目标: 1 通过发动机台架的匹配,使发动机具有良好的稳态性能,在保证发动机工作可靠性(无爆震,无过热)的情况下,达到发动机的设计功率,扭矩和油耗性能。 2 通过对发动机在车辆上的匹配,使发动机与车辆其他系统(各种电器负载,传动系统,制动系统,三元催化转化器等等)协调工作,保证发动机在各种环境和工作条件下,都具有良好的起动怠速性能,良好的驾驶舒适性和排放性能。同时还要进行完善的车载诊断系统(OBD)的匹配。

3 通过高温,高寒和高原等道路环境试验,对匹配好的各种性能进行全方位地验证,保证发动机和车辆在各种情况下都能达到既定的安全,环保和驾驶舒适性等严格的指标。 对于汽油机来说,技术上就是控制进气(合理的配气相位,节气门开度等)、喷油(最佳的空燃比)及点火(合适的点火提前角)三者的配合。 需要加以说明的是,发动机的动力性能和经济性能的最大潜力取决于发动机的本体设计,发动机匹配工作只不过是努力使这些潜力得到挖掘或协调。例如,汽油机通过改变进气量来改变输出的扭矩和功率,进排气系统的设计决定了发动机的充气效率,因此当发动机结构确定时,一定工况下发动机的最大充气量就已确定,发动机的动力性能也就确定;又如,发动机的工作效率,即燃油经济性,决定于燃烧效率及机械效率,通过改变喷油时间、喷油量以及点火提前角可以改善燃油经济性,但是不能突破由于发动机设计限定的燃油经济性极限。 二.发动机管理系统(EMS)和电子控制单元(ECU) 发动机管理系统(Engine Management System, 缩写为EMS):1979年,BOSCH公司将点火提前角电子控制与燃油定量电子控制融为一体,开发出Motronic,并引入爆震控制、排气再循环等,以满足更趋严格的性能和排放要求,其电子控制范围覆盖整个发动机,称为发动机电子管理系统,其核心是燃油定量和点火正时电子控制。 目前,各种发动机电子管理系统已经成为提高燃油经济性和满足更为严格的排放法规的决定性因素。 发动机管理系统以电子控制单元(Electronic Control Unit,以下简称ECU)为中心,ECU接受来自传感器的各种信息,经过处理、分析以后,发出控制信号给各种执行器。在发动机匹配工作中,就是通过各种匹配实验,对ECU各种参数进行设置,从而达到发动机匹配工作的目标。 三.发动机匹配工作 发动机匹配工作就是在某个确定的发动机管理系统(EMS)下,通过各种项目匹配,为发动机控制器(ECU)各类参数设置合适的值,以达到汽车的动力性、经济性、可靠性、安全性、排污性而确定的各工况最佳空燃比、最佳点火提前角的要求。 发动机匹配工作是为众多的匹配参数设置合适的值,匹配参数的数量随着系统的复杂程度、控制软件的先进程度的变化而变化的。这些匹配参数有些是特性值,有些是一条二维特性曲线,有些则是矩阵(三维特性图),匹配参数的确定需要通过大量的试验和数据分析而得。

汽车发动机标定技术

汽车发动机标定技术-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一章标定过程概述 动力传动系统的目标 每个标定过程的第一步是确定动力传动系统标定的目标。典型情况应包括以下几方面内容: —发动机的功率和输出扭矩 —驱动性能 —不同温度下起动时间 —加速和减速性能 —期望的燃油特性 —工作温度范围 硬件选择 在性能指标确定后,为了达到这些目标,需要选择各种各样的系统硬件。 节气门口的直径 由发动机节气门全开时的最大空气流量决定。 油泵流量和喷油器动态范围 由怠速和节气门全开时发动机燃油需要量决定。 排放标准 排放标准可能要求使用外接EGR阀、防燃油蒸气污染系统、催化转换器的数量和大小、暖机催化转换器和辅助空气阀(脉动空气/空气泵等)。 爆震控制 如果需要用最大点火提角来满足功率和燃油经济性要求,或者车辆可能使用不同辛烷值的汽油,那么可能需要安装爆震控制系统。 §1.1发动机在测功器上的初步开发 一旦系统硬件配置确定,就可以利用一或两台手工装配的发动机进行发动机测功器初步开发。 试验前,必须安排时间排除测功器硬件的故障,确认系统零部件达到技术要求,并且实际上通讯系统已正常工作。 发动机测功器用于评价发动机性能以及制定空燃比分布、所要求的点火提前角和充气效率图。 发动机性能 —在节气门部分开度和全开时测量空燃比分布。 —分析O2传感器对各缸的响应来确定混合气浓和稀情况下的最佳扭矩点影响。—确定节气门部分开度和功率加浓的燃油精度。 —测定有效燃油消耗率。

发动机控制参数图 —部分负荷/节气门全开的MBT。 —点火界线与燃油辛烷值关系。 —点火与冷却水温的关系。 —点火与EGR的关系。 —EGR图与发动机排放关系。 —点火图与EGR和发动机排放的关系。 —燃油经济性/NO x与HC的折衷选择。 —充气效率(VE)图(速度密度系统)。 —空气流量计校准(质量流量系统)。 §1.2车辆驱动性能的开发 一旦可以得到足够数量的能够批量生产的零部件,就应马上着手组装一或两辆试验车,作为一个典型的开发平台,进行早期的标定开发和车辆驱动性能评价。最重要的一些标定工作包括以下几项: —起动供油量 —冷机和热机供油量 —瞬态供油量 冷态试验 在标定过程期间有两种类型冷机试验。第一种类型,称为冷机,适用于发动机冷却水温等于或者接近于环境温度的情况。 第二种类型,称为冷环境,适用于低温环境下进行性能实验。冷环境试验,可以用一个冷的或予热过的发动机进行;具体根据试验技术要求而定(即模拟整夜停车后或再起动)。 燃油标定 燃油标定分为两种主要类型,开环和闭环标定。 开环标定可进一步分为三种,一种对于冷机和暖机运行是通用的,一种只能用于冷机运行,一种只能用于暖机运行。 §1.3开环标定—冷机和暖机 —起动燃油控制 —起动后A/F随时间衰减的控制 —开环冷机 —开环转速和负荷加浓 这阶段的目标是保持A/F是理论混合比或在理论混合比附近,使催化转换器效率最高,同时保证良好的驱动性能。 开环标定—冷机

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