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文檔簡介

1、標定技術(shù)介紹 標定技術(shù)介紹 1.1緒論 1.1.1標定的必要性 電控柴油機為了滿足工程目標,在滿足嚴格排放的前提下, 獲得有競爭力的燃油經(jīng) 濟性指標和高可靠性的要求。 電控軟件中所有的變量都是可調(diào)的,將所有變量賦予優(yōu)化 值的過程稱之為標定??梢酝ㄟ^標定最大限度地發(fā)揮柴油機潛力,達到追求的工程目標。 因為賦予了更大的靈活性和可調(diào)性,標定很差的發(fā)動機性能甚至會比機械泵發(fā)動機還 差。 相對汽油機的標定,柴油機的標定難度更高更具挑戰(zhàn)性。柴油機的壓燃式燃燒,與 噴油器、增壓器、氣道以及配氣機構(gòu)等參數(shù)息息相關(guān),而標定只能控制燃油噴射,標定 工作是柴油機性能和排放開發(fā)的重點工作內(nèi)容。柴油機的標定必須與燃燒系

2、統(tǒng)開發(fā)同步 進行。 1.1.2標定的基本概念 發(fā)動機電控系統(tǒng)的標定工作是電控發(fā)動機應(yīng)用開發(fā)的一個重要階段。研發(fā)人員之所 以要對電控系統(tǒng)進行標定, 其原因在于發(fā)動機電控工作過程的復雜性, 而這種復雜性具 體體現(xiàn)在如下方面: (1)發(fā)動機電控系統(tǒng)需要實現(xiàn)眾多的控制項目,如控制起動、怠速、調(diào)速等運行 工況; (2)發(fā)動機電控系統(tǒng)的控制要使發(fā)動機的潛力充分發(fā)揮,使功率、油耗、排放和 汽車操縱性等多方面的性能達到綜合最佳的狀態(tài); (3)影響發(fā)動機性能的因素眾多、變動范圍大,如發(fā)動機的負荷與轉(zhuǎn)速、冷卻液 的溫度、進氣溫度、燃油溫度、機油溫度、增壓壓力等,電控系統(tǒng)對所有這些因素的變 化都要作出相應(yīng)的調(diào)整;

3、(4)發(fā)動機電控系統(tǒng)必須適應(yīng)復雜的外界環(huán)境變化,如季節(jié)變化以及海拔高度的 變化等等。 229 - 標定技術(shù)介紹 從控制技術(shù)的角度來看, 發(fā)動機是一個動態(tài)、多變量、高度非線性、具有響應(yīng)滯后 的時變系統(tǒng),其工作過程包含十分復雜的動力學、熱力學、流體力學、化學反應(yīng)動力學 等過程。正是由于發(fā)動機系統(tǒng)嚴重的非線性等原因,一方面,采用經(jīng)典的線性控制理論 來控制參數(shù)優(yōu)化值的方法已不可能。另一方面,通過實時計算求得的控制參數(shù)值的方法, 在目前的硬件技術(shù)上也是根本不可能滿足的,所以在開發(fā)電控發(fā)動機時, 只能先通過大 量的試驗,把所獲得的各種工況下的動力性、燃油經(jīng)濟性、以及排放性能等試驗數(shù)據(jù), 按照一定的優(yōu)化準則

4、和相關(guān)法規(guī)的要求,采取適當?shù)膬?yōu)化方法,最終獲得的控制參數(shù)和 各種修正參數(shù)隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷等因素變化的規(guī)律,并采用三維圖、二維曲線等方式, 把按照這種規(guī)律變化的控制參數(shù)值存貯在電控單元中,即所謂的MAP圖。在電控發(fā)動機 實際運行時,電控單元根據(jù)采集到發(fā)動機工況參數(shù)和存貯的控制數(shù)據(jù)進行邏輯分析和判 斷,并根據(jù)預設(shè)的控制算法經(jīng)過簡單計算后就可以得到送給執(zhí)行器的控制量(如噴油量、 噴射定時、共軌壓力等),從而達到實時控制發(fā)動機的目的,即所謂的查表法或查MAP 圖法。 眾多的MAP圖產(chǎn)生過程即所謂的標定過程,指的是電控單元控制參數(shù)優(yōu)化過程,優(yōu) 化后得到的控制參數(shù)應(yīng)使發(fā)動機具有良好的綜合性能。正因為電控

5、發(fā)動機的實時控制是 基于MAP圖的這個特點,所以MAP圖中控制參數(shù)的標定工作就成為電控發(fā)動機應(yīng)用開發(fā) 的核心內(nèi)容。 一般情況,電控發(fā)動機的匹配標定主要包括以下幾部分內(nèi)容:燃油噴射系統(tǒng)與發(fā)動 機的燃燒匹配;整機臺架的電控MAP匹配標定;整車道路的電控 MAP圖匹配標定。 1.2電控單體泵的標定工作 1.2.1標定策略 柴油機電控系統(tǒng)采用的控制方法, 是基于MAP圖的查表法。這是發(fā)動機電控系統(tǒng)中 應(yīng)用最為廣泛的控制方法。 電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)屬于脈沖供油時間控制式第二代柴油機電控系統(tǒng),它通過 230 - 標定技術(shù)介紹 控制高壓油泵電磁閥的開啟持續(xù)時間以及開啟時刻,來控制發(fā)動機的噴油量和噴射定 時

6、。具有靈活的控制自由度,能夠方便地適應(yīng)發(fā)動機在不同負荷和轉(zhuǎn)速工況下對噴射定 時和噴油量的要求,使發(fā)動機的各項性能指標得到兼顧和改善。 噴油量 Fuel=f(Pedal,n, S 1); 噴射定時 Timing=f(Pedal,n, S 2)。 其中Pedal為油門,n為發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,是決定噴油量和噴射定時的決定性因素, S 1和S 2分別代表噴油量和噴射定時的修正因子。噴油量修正因子S 1主要有燃油溫 度和冷卻液溫度,間接的還有增壓中冷后的進氣溫度和壓力。根據(jù)計算出的進氣流量, 通過標定空燃比(過量空氣系數(shù))來修正噴油量。噴射定時修正因子S 2主要有冷卻液 溫度、增壓中冷后的進氣壓力和溫度。

7、影響發(fā)動機性能的可變因素較多,通過不同的手段對這些因素進行控制,能夠使發(fā) 動機達到工程目標的性能。不同廠家、不同類型的電控燃油系統(tǒng)發(fā)動機所采用的控制策 略也不盡相同,有其自身的特點。 1.2.2電控單體泵的標定策略 扭矩油量的轉(zhuǎn)換 輸入油門踏板位置一AccPed_rChKdVal,輸出:噴油量一InCtl_qSetUnBal。 駕駛性標定 在整車標定中,通過調(diào)整 AccPed_trqE ng_MAP來進行整車駕駛性標定。 扭矩限制 其中外特性扭矩限制 EngPrt_trqLim_CUR來決定發(fā)動機的外特性,EDC16C3沖該 扭矩限制決定了發(fā)動機高怠速特性。在整車標定中禁止對此進行調(diào)整! 煙度

8、限制 煙度限制在整車標定中有可能會進行調(diào)整(動力性和煙度指標之間進行權(quán)衡),該 標定量是以過量空氣系數(shù)的方式進行限制,標定限值過嚴,可能會影響到低速外特性扭 矩從而體現(xiàn)在整車起步換擋過程中反應(yīng)出動力性差的問題。 過熱保護 過熱保護是整車熱帶標定的主要工作內(nèi)容,根據(jù)發(fā)動機的冷卻液溫度來實施降功率 (扭矩)的標定來對發(fā)動機進行保護, 防止冷卻液溫度過高造成發(fā)動機過熱,引起發(fā)動 機拉缸的故障。 增壓器保護 增壓器保護是整車高原標定的重要工作內(nèi)容。在整車高原標定中,為了防止增壓器 超速和渦前排溫超限,標定可能會影響到外特性扭矩,通過降功率(降扭矩)的手段來 保護增壓器。 起動標定 評價發(fā)動機起動性能的

9、好壞,一般從以下幾個方面進行評估:起動速度的快慢(起 動時間)、冷起動性能、起動時的排放情況。 柴油機起動速度的快慢(起動時間)跟起動時的循環(huán)噴油量的多少有直接關(guān)系。對 傳統(tǒng)的機械控制式柴油機來講, 多噴油直接可以使發(fā)動機快速地起動,但是過濃的混合 氣又會使柴油機在起動時排放變差,冒黑煙并且起動工作粗暴。另外,柴油機起動的快 慢還跟起動機的拖動轉(zhuǎn)速有很大關(guān)系。如果起動機拖動轉(zhuǎn)速高,壓縮過程的熱損失就會 相對減少,加上燃油噴射壓力的提高可以使燃油霧化更好,綜合起來會大大加快發(fā)動機 的起動速度,同時還能降低起動時的尾氣排放。柴油機冷起動性能的好壞直接決定著環(huán) 境適應(yīng)能力。 對于時間控制式的電控單體

10、泵柴油機來講,其系統(tǒng)本身固有的優(yōu)越性使電控柴油機 的起動性能得到了大幅的改善。電控柴油機不但可以實現(xiàn)隨環(huán)境溫度的改變而改變起動 循環(huán)噴油量,而且還能夠進行噴射定時的自動修正。這樣,在同等環(huán)境和拖動轉(zhuǎn)速的條 件下,電控柴油機可以更加合理地組織起動時的燃油噴射量和噴射定時,不但能夠達到 快速起動,還能夠解決起動冒黑煙和白煙的現(xiàn)象,通過實時調(diào)整起動過程中的噴油量和 噴射定時,可以使柴油機平穩(wěn)地過渡到怠速控制,起動柔和。 電控單體泵柴油機的起動策略正是利用上述電控系統(tǒng)的這種優(yōu)勢,對起動循環(huán)噴油 量和噴射定時做出了精細地控制,使之擁有了出色的起動性能。 對于電控單體泵的起動控制條件為:油門位置小于2紡且

11、轉(zhuǎn)速不超過500 r/min 。 怠速控制 電控柴油機的怠速控制采用的是目標怠速閉環(huán)PI控制方法。其中目標怠速隨冷卻 液溫度的改變以及空調(diào)是否打開而改變,定時的修正主要是冷卻液溫度的修正。電控單 體泵柴油機采用的怠速控制策略使發(fā)動機怠速平穩(wěn)柔和,合理目標怠速更加適應(yīng)發(fā)動機 的暖機、排放以及經(jīng)濟性。柴油機進入怠速控制的條件為:油門位置小于2%并且轉(zhuǎn)速 大于500 r/min 且不超過(目標怠速 +150)r/min. 共軌系統(tǒng)的預噴功能,使怠速的噪聲得到了明顯地改善,怠速噪聲更加柔和。 調(diào)速控制 電控柴油機采用靈活的調(diào)速控制方式(通過MAP圖的標定),在體現(xiàn)動力性和經(jīng)濟 性的同時更突出其低排放的

12、性能特點。電控柴油機在調(diào)速控制的瞬態(tài)過程中采用了兩個 比較特別的控制手段:一個是瞬態(tài)空燃比的控制策略; 另一個是增壓壓力的定時修正控 制策略。 瞬態(tài)空燃比控制是根據(jù)增壓中冷后的進氣壓力和溫度以及當前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速來得 到當前的進氣流量,再根據(jù)此工況下允許的加速空燃比,計算出此時發(fā)動機允許的最大 噴油量(以不冒煙為依據(jù)),如果查到的穩(wěn)態(tài)主控制噴油量大于允許的最大噴油量,那 么控制系統(tǒng)將會限制當前的噴油量而使噴油量等于當前允許的最大噴油量??刂浦挟斍?進氣流量的計算是采用查 MAP圖的方式得到。將臺架上得到的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、增壓中冷后 的進氣壓力以及實測的進氣流量三者之間的關(guān)系做成MAP圖,根據(jù)其中的兩

13、個量即可得 到第三個未知量即進氣流量。 增壓壓力的定時修正策略:僅僅是瞬態(tài)空燃比的控制自然會使發(fā)動機在加速加負荷 時不會因噴油量過多引起冒煙,但限制了噴油量會導致發(fā)動機動力性不足。如果在發(fā)動 機加速加負荷的過程中能夠使噴油定時適當提前,在相同進氣量情況下可以實現(xiàn)多噴油 而不冒黑煙,提高發(fā)動機的動力性。因此電控系統(tǒng)增加了增壓壓力的定時修正控制策略。 檢測到發(fā)動機的進氣增壓壓力同臺架穩(wěn)態(tài)時的增壓壓力有一定壓差時,系統(tǒng)會根據(jù)這種 壓差程度的大小計算出修正系數(shù),由油門位置與發(fā)動機轉(zhuǎn)速查增壓壓力修正MAP圖,得 到該工況下的最大修正偏移定時,與計算出的系數(shù)相乘即得到當前應(yīng)該增加的定時偏移 量。 通過這種

14、進氣空燃比的控制和增壓壓力定時修正策略的運用,在保證了加速不冒煙 的情況下使發(fā)動機擁有足夠的動力性。柴油機進入調(diào)速控制的條件為:油門位置不大于 2%或者轉(zhuǎn)速超過(目標怠速 +150) r/min。 電控MAP匹配標定主要完成柴油機各種傳感器的信號MAP各種油量和定時MAR 各種修正補償MAP等的精細標定工作。 B A 采樣電壓值 11 (第-直麺順真 圖9-1油門踏板傳感器的標定 油門踏板MAP的標定,如圖9-1所示。根據(jù)實測的傳感器輸出的線性電壓信號范圍 特點,標定出0呀口 100泌兩個點的電壓值即可。傳感器在具體使用時可將最大值用作 0%由門,也可反過來使用,只需要更改一下 MAP圖的數(shù)據(jù)

15、即可,但從使用功耗及安全性 上來看,最好是小電壓處定為 0%由門。 冷卻液溫度和燃油溫度采用的是同一種型號的傳感器,因此二者的MAP均根據(jù)傳感 器廠家給出的特性曲線進行標定。 主控制穩(wěn)態(tài)MAP的匹配標定 主控制穩(wěn)態(tài)MAP包括穩(wěn)態(tài)油量 MAF和穩(wěn)態(tài)定時MAP是柴油機關(guān)鍵的電控 MAP發(fā) 動機基本噴射油量和噴射定時的控制均由這兩張MAP決定,是發(fā)動機正常運行的關(guān)鍵 MAP如圖9-2所示。 主控制穩(wěn)態(tài)油量MAP由轉(zhuǎn)速n油門Pedal和噴射脈寬Fuel構(gòu)建的三維結(jié)構(gòu)MAP 發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時根據(jù)當前的轉(zhuǎn)速和油門開度,在該MAF中查表并插值計算出所對應(yīng)的 噴油量(噴油脈寬)。對主控制穩(wěn)態(tài)油量 MAP的匹配

16、標定步驟,建議如下: (1) 根據(jù)油泵試驗臺的數(shù)據(jù)和要匹配發(fā)動機的功率粗略地制作出一張控制MAP 油量控制曲線采用兩級調(diào)速的方式,其最大油量往往要比實際外特性所需的油量要大, 便于進行外特性功率的調(diào)整試驗; (2)根據(jù)試驗確定出沒有 PI控制下暫時的怠速區(qū)域油量,用于臺架的控制試驗, 因為很多的臺架并不適合有怠速 PI控制。等怠速PI控制MAP標定好并起作用時,主控 制油量MAP在此區(qū)域就不起作用了; (3) 進行不同轉(zhuǎn)速區(qū)的油量線的斜率標定試驗,確定出不同區(qū)域內(nèi)的油量變化率, 也就是油量線的斜率,尤其是低速小負荷區(qū)域,因為該區(qū)域發(fā)動機的油量不均勻性變大, 不合適的油量變化率很容易造成轉(zhuǎn)速波動

17、變大,甚至發(fā)生游車和抖動現(xiàn)象。油量變化率 較大的油量MAF下的轉(zhuǎn)速波動十分嚴重,而變化率較小MAP下的轉(zhuǎn)速波動很??; (4)做發(fā)動機排放控制區(qū)的匹配標定試驗,使穩(wěn)態(tài)排放結(jié)果達到工程目標值。根 據(jù)控制區(qū)排放匹配標定后的結(jié)果,確定出控制區(qū)內(nèi)的外特性油量。根據(jù)柴油機廠家對低 速和高速調(diào)速率的要求做非排放區(qū)的匹配試驗,確定出這兩個區(qū)域的外特性油量。 這樣,全部的主控制油量 MAF數(shù)據(jù)就完成了 圖9-2油量和噴油定時的標定 主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP 匹配標定同主控制油量 MAi樣,主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP是一個三維結(jié)構(gòu)圖。由轉(zhuǎn)速 n、油門Pedal、噴射定時Timing組成。由當前的轉(zhuǎn)速和油門開度即可通過查該

18、MAP得 到發(fā)動機的當前基本定時。 對主控制穩(wěn)態(tài)定時 MAP的匹配標定步驟,建議如下: (1) 根據(jù)經(jīng)驗,在MAP中賦予一個合適的相同初值,使發(fā)動機能夠正常起動運轉(zhuǎn); (2) 用在線修改的方式,進行排放控制區(qū)的匹配標定,使穩(wěn)態(tài)ESC13模擬計算值 達到滿意的結(jié)果。之后,進行非排放控制區(qū)的性能匹配標定。根據(jù)動力性、經(jīng)濟性以及 煙度限值,每間隔100 r/min(或根據(jù)具體情況而定)做負荷特性點的定時優(yōu)化試驗,找 到最佳定時。低速非控制區(qū)負荷特性優(yōu)化標定做到最低怠速,高速非控制區(qū)的負荷特性 點做到標定轉(zhuǎn)速,超過標定轉(zhuǎn)速之后的調(diào)速區(qū)可根據(jù)標定轉(zhuǎn)速下的優(yōu)化結(jié)果適當加大定 時即可作為其噴射定時; (3)

19、 根據(jù)已經(jīng)做好的主控制油量MAP由第二步匹配優(yōu)化出的各點的油量反查主 控制油量MAP得到該點所處的油門開度,然后根據(jù)得到的油門開度,在主控制穩(wěn)態(tài)定 時MAP的相應(yīng)位置將該點所對應(yīng)的定時優(yōu)化值填入MAP圖(可將油門開度坐標按 5%間 隔設(shè)置,查到的油門開度處的小區(qū)域內(nèi),全部按該點的定時優(yōu)化值填寫數(shù)據(jù)); (4) 將上一步?jīng)]有數(shù)據(jù)的區(qū)域按相鄰點的簡單插值結(jié)果填入MAP圖,即為主控制 穩(wěn)態(tài)定時MAP (5) 等起動控制區(qū)的匹配標定結(jié)束后,再將主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP在該區(qū)的數(shù)據(jù)完 成。至此,主控制穩(wěn)態(tài)定時 MAP基本完成。 基本供油定時標定:輸入 Eng_nAvrg、lnjCtl_qSetUnBal ;

20、 輸出:lnjCrv_phiMI1Bas1( 不帶預噴射)、lnjCrv_phiM1IBas2( 有一次預噴射); 基本軌壓設(shè)定 MAP 輸入 Eng_nAvrg、InjCtl_qCurr 輸出:Rail_pSetpoint 。 起動控制MAP 匹配標定主要是起動油量及噴射定時大小的優(yōu)化,目的是使柴油機的起動順利并且 工作柔和沒有黑煙 起動油量MAP的匹配標定。起動油量MAP是由轉(zhuǎn)速n、冷卻液溫度Tc、噴油脈寬Fuel 構(gòu)成的三維MAP由于起動策略規(guī)定了發(fā)動機轉(zhuǎn)速超過500 r/min時脫離起動控制,因 此起動油量MAP中轉(zhuǎn)速均在500 r/min以下。匹配的方法:起動油量 MAP分別在熱機狀

21、 態(tài)(TQ60C)、常溫狀態(tài)(Tc在259左右)和低溫狀態(tài)(Tc800 r/min,目標怠速即為標定的轉(zhuǎn)速值。 柴油機的目標怠速油量 MAP是用于怠速PI控制時的初始油量的賦值。為了適應(yīng)不 同的環(huán)境,目標怠速油量也采用三維MAP不同轉(zhuǎn)速下的目標怠速油量隨冷卻液溫度的 變化而變化。目標怠速油量的匹配標定主要是使發(fā)動機從起動狀態(tài)或者調(diào)速狀態(tài)回到怠 速的過程平順,避免轉(zhuǎn)速超調(diào)甚至出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象。目標怠速油量過大導致從調(diào)速回怠速 的瞬間雖然進行了初次的 P調(diào)節(jié),但較大的油量仍然使發(fā)動機轉(zhuǎn)速又回升到調(diào)速狀態(tài), 之后再回到怠速,造成發(fā)動機從怠速和調(diào)速兩個狀態(tài)不斷切換而出現(xiàn)轉(zhuǎn)速震蕩的現(xiàn)象。 過大的目標怠速油量

22、還會使發(fā)動機從起動到怠速時轉(zhuǎn)速升高過快而超調(diào),使起動粗暴。 目標油量過小又會使發(fā)動機從調(diào)速回怠速的過快而出現(xiàn)轉(zhuǎn)速下降太多的超調(diào)現(xiàn)象,同時 還可能導致發(fā)動機無法從起動過渡到怠速。另外,目標怠速油量的大小要考慮PI控制 的參數(shù)情況來決定。 怠速油量PI控制參數(shù)MAF的匹配標定。怠速油量的PI控制可以使柴油機達到一個 非常滿意的運轉(zhuǎn)狀況,而這些必須建立在較為合適的PI控制參數(shù)。為了使柴油機從調(diào) 速平穩(wěn)地回到怠速并且具有一定的承載能力,柴油機特意采用了兩套變參數(shù)PI控制 MAP以便能夠合理地適應(yīng)對柴油機怠速的這種要求。 轉(zhuǎn)速高于目標怠速時 P-、I-控制參數(shù)MAFP勺匹配標定。對發(fā)動機進行 PI控制時

23、, P和I參數(shù)的大小是由當前轉(zhuǎn)速 n和目標怠速nT的差?n所決定,?n越大,P、I越大。 發(fā)動機從調(diào)速向怠速過渡時,不希望轉(zhuǎn)速過快地下降,因為轉(zhuǎn)速下降率太大必然導致控 制的超調(diào),尤其是在帶有一定負載的時候,如空調(diào)打開時。I過大還會導致轉(zhuǎn)速周期的 震蕩現(xiàn)象。如圖9-4所示,是有一定負載時偏大的 PI產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速超調(diào)圖。為了避免過 渡超調(diào),希望轉(zhuǎn)速平穩(wěn)下降,對P、I的要求自然是適當?shù)男∫稽c。 1油量 / 1 nT =600 r/min 、轉(zhuǎn)速 圖9-4怠速的P-和I-標定 轉(zhuǎn)速低于目標怠速時的 P+、1+控制參數(shù)MAP的匹配標定,如圖9-5所示。根據(jù)上 面對轉(zhuǎn)速高于目標怠速 nT時的控制特點,不難想

24、到當轉(zhuǎn)速低于目標怠速時應(yīng)該適當?shù)?增大一點P、I控制參數(shù),使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不至于下降太多,但要注意的是在轉(zhuǎn)速差?n 還不是很大的區(qū)域內(nèi),p、I參數(shù)也不能刻意追求過高,因為過大會造成發(fā)動機運轉(zhuǎn)不 穩(wěn)。適當?shù)募哟髉、I能夠解決帶負載回怠速時的轉(zhuǎn)速下降太大甚至熄火的問題。PI過 大即造成怠速震蕩的現(xiàn)象??偟膩碚f,p、I參數(shù)需要仔細的調(diào)整,直到使發(fā)動機達到 滿意的運轉(zhuǎn)效果為止。 脈寬-油量互查的TQQMA的標定。TQQMA的標定依據(jù)前面所做的負荷特性數(shù)據(jù), 將轉(zhuǎn)速n循環(huán)噴油量和噴射脈寬三者建立數(shù)學擬合關(guān)系,其中循環(huán)噴油量要根據(jù)臺架 試驗結(jié)果中的燃油消耗量和轉(zhuǎn)速換算成 mm的單位,并且轉(zhuǎn)換所用的密度必須與

25、主程序 中計算循環(huán)噴油量時采用密度相同,即為30 C的燃油密度。TQQMA的最終數(shù)據(jù)類似與 進氣流量MAP的做法,將等步長的循環(huán)噴油量和轉(zhuǎn)速擬合出的噴油脈寬數(shù)據(jù)陣結(jié)果轉(zhuǎn)入 TQQMAFP。 運轉(zhuǎn)狀態(tài) 圖9-5怠速的P+和I+標定 增壓中冷后的進氣壓力 MAP的標定。增壓中冷后的進氣壓力 MAP是發(fā)動機穩(wěn)態(tài)進氣 壓力MAP它是通過前面的穩(wěn)態(tài)試驗的負荷特性結(jié)果來建立的控制MAP類似于進氣流 量MAP的做法,將負荷特性數(shù)據(jù)結(jié)果中的轉(zhuǎn)速、 油門開度、中冷后的進氣壓力三者進行 數(shù)學關(guān)系擬合處理,以等油門開度步長和轉(zhuǎn)速擬合出中冷后進氣壓力數(shù)據(jù)矩陣,在控制 MAP中建立對應(yīng)的坐標軸,填入數(shù)據(jù)矩陣即標定出電控

26、柴油機的增壓中冷后的進氣壓力 MAP即增壓壓力MAP在數(shù)據(jù)擬合過程中需要注意對原始數(shù)據(jù)中油門開度的取值處理: 電控柴油機采用的是全程調(diào)速油量控制模式,在低速區(qū)域油門開度在沒有達到100%寸 即達到最大的油量,再加大油門開度增壓壓力也不會增加。因此輸入數(shù)據(jù)時每條轉(zhuǎn)速負 荷特性數(shù)據(jù)的外特性點的油門開度必須按照剛達到該轉(zhuǎn)速下最大油量的對應(yīng)油門開度。 比如,1200 r/min下70%油門開度即達到外特性油量,而負荷特性試驗中該轉(zhuǎn)速最大負 荷點用的是100%由門開度,如果用100%進行擬合,必然會導致數(shù)據(jù)結(jié)果偏差較大。而 用70%由門開度擬合則結(jié)果比較真實,只需要在擬合后把該轉(zhuǎn)速70%由門開度以后的增

27、 壓壓力按70%由門開度時的擬合值即可。其它轉(zhuǎn)速下的做法依此類推。 增壓中冷后的進氣壓力定時修正 MAP的匹配標定。增壓中冷后的進氣壓力定時修正 MAP由轉(zhuǎn)速、油門開度、定時修正量構(gòu)成三維控制 MAP定時修正量是當前工況點即 (n, Pedal)下的最大定時修正量,瞬態(tài)調(diào)速控制過程中要進行增壓壓力修正系數(shù)的計算后, 再與最大定時修正量相乘,得到當前的定時修正量。這樣做可以較為合適的滿足不同工 況下的定時修正,因為電控柴油機為了滿足較為苛刻的排放法規(guī)一般都在排放控制區(qū)將 噴射定時控制的很小,整個穩(wěn)態(tài)主控制定時 MAP高低不平。采用這種增壓壓力定時修正 方法,可以在定時較小的區(qū)域賦給較大定時修正量

28、,同樣的修正系數(shù)下可以使定時區(qū)域 產(chǎn)生較大的修正量,整個加速加載瞬態(tài)過程中修正后的定時就比較平坦,柴油機工作穩(wěn) 定柔和。 增壓壓力修正系數(shù)是用于定時修正的計算,一般國外同行在處理該修正系數(shù)時采用 的是查MAP的方法。此種方法在處理系數(shù)時先得到當前的增壓壓力與標定值的差值, 然后標定出不同壓力差值 A和B作為修正系數(shù)的O和1對應(yīng)的壓力差值。這種方式的不 足之處在于只能體現(xiàn)中高速區(qū)的修正量,但在低速區(qū)發(fā)動機的最大增壓壓力差較小,因 此系數(shù)也小,需要對定時偏移量MAP進行仔細的匹配標定才達到想要的修正量,修正參 數(shù)的大小沒有很直觀的反映出定時修正的程度,給試驗標定人員造成錯覺,并增大了定 時偏移量M

29、AP的標定工作量。 柴油機在修正控制方面還采用燃油溫度對噴油量的修正以及冷卻液溫度對噴射定 時的修正兩種策略。電控柴油機可以根據(jù)燃油溫度的變化對噴油量進行靈活地修正,使 發(fā)動機擁有較為穩(wěn)定的輸出特性。根據(jù)臺架性能標定時對燃油溫度的控制情況,例如燃 油溫度修正MAP以 30 C時的燃油密度為基準,按照密度隨溫度的改變特性進行標定。 對燃油溫度修正MAP的標定為:發(fā)動機運行時間的長短或者運行環(huán)境的改變等都會使燃 油溫度發(fā)生改變,引起燃油密度變化,發(fā)動機循環(huán)噴油量的體積沒變,噴入發(fā)動機的燃 油重量會因燃油溫度的改變而發(fā)生變化,最終使發(fā)動機的輸出功率增大或減小。 冷卻液溫度定時修正 MAP的匹配標定。

30、環(huán)境溫度的改變會對發(fā)動機的起動及運轉(zhuǎn)性 能產(chǎn)生影響。為了滿足更苛刻的排放法規(guī), 同國外電控柴油機類似, 對于發(fā)動機主控制 定時MAP不平坦,控制區(qū)內(nèi)定時普遍較小,低溫起動困難及冷機運轉(zhuǎn)時很容易造成冒白 煙的現(xiàn)象。如果對定時進行簡單的溫度修正,很難達到滿意的結(jié)果。 對電控柴油機在進 行冷卻液溫度定時修正時采用了類似于瞬態(tài)調(diào)速過程中介紹的國外在處理增壓壓力定 時修正時的方法,將溫度修正系數(shù)按照溫度的高低進行修正系數(shù)的歸一化MAP冷卻液 溫度定時修正 MAP依據(jù)主控制定時 MAP的分布特點進行針對性補償, MAP中的定時修正 量為最大修正量。 電控柴油機在冷卻液溫度低于 50 C時,中低速控制區(qū)的部

31、分負荷工況偶爾還可以 看到一點白煙。溫度高于 60 C時,白煙現(xiàn)象消失,因此將 60 C以后的定時修正系數(shù)設(shè) 置為0;當溫度低于0 C時,需要更大幅度地加大定時修正量來解決起動性及冒白煙的 問題。 限制MAF的匹配標定。電控柴油機為了保證最安全地運行,在傳感器出錯或其它導 致噴油量和噴射定時出現(xiàn)錯誤計算等情況下,對最終執(zhí)行的噴油量和噴射定時進行限 制。其中對噴油量的要求較為嚴格,采用了總油量限制和怠速油量限制的手段,限值的 大小以MAF的方式設(shè)定;對定時的限制相對簡單,電控單體泵在控制程序中設(shè)定了固定 的 40 CA (1) 總噴油量的限值 MAP標定??倗娪土康南拗?MAP勺標定比較簡單,將

32、穩(wěn)態(tài)主 控制油量MAP中100%由門開度即外特性的油量數(shù)值整體加大一定的幅度,即可作為總 噴油量的限值。通常設(shè)定,柴油機的總油量限值是外特性油量的110% (2) 怠速PI控制油量的限值 MAP標定。對怠速噴油量的限制主要是防止臺架調(diào)試 時因為忘記將怠速PI控制功能關(guān)掉而和臺架測控系統(tǒng)的恒轉(zhuǎn)速控制模式產(chǎn)生沖突,造 成怠速的轉(zhuǎn)速大幅波動并且噴油量被PI控制系統(tǒng)調(diào)高到很大的數(shù)值,發(fā)動機工作抖動冒黑煙,使發(fā)動機及臺架受損。另外,對怠速噴油量進行限制有利于整車調(diào)試時的安全 性。 怠速油量限值的確定是根據(jù)對發(fā)動機怠速時的最大承載能力的要求,通過臺架模擬 調(diào)整試驗,得到不同目標怠速下最大承載能力所需要的穩(wěn)

33、定噴油量,再適當?shù)募哟蠛蠹?可作為怠速油量限值。 1.3 BOSCH CRS2.0系統(tǒng)發(fā)動機的臺架標定介紹 1.3.1 BOSCH EDC16 扭矩結(jié)構(gòu) BOSCH勺EDC16電控系統(tǒng)的控制理論采用全新的扭矩結(jié)構(gòu),如圖9-7所示。扭矩結(jié) 構(gòu)就是將在傳動鏈上的動力需求的傳遞都用扭矩來計算,對應(yīng)整車各部分產(chǎn)生的扭矩。 EDC16根據(jù)駕駛員的需求計算噴油量,駕駛員的需求直接關(guān)系到整車的動力性。在 明確了整車邊界條件和考慮了行駛的技術(shù)配置后,駕駛員的需求可以近似地認為等于變 速箱輸出的扭矩?;谧兯傧漭敵雠ぞ睾蛡鲃颖瓤梢缘玫诫x合器的扭矩,如摩擦功等, FMITC 這些負扭矩,其總和稱作內(nèi)部扭矩,是發(fā)動

34、機實際產(chǎn)生的扭矩。電控系統(tǒng)通過 再將這個扭矩換算成油量,即為最終駕駛員需求的油量。 孌速箝 圖9-7 BOSCH ECD16扭矩結(jié)構(gòu)簡圖 261 - 采用扭矩到 BOSCH勺EDC16H矩結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)區(qū)別于以往的直接噴油量線性控制, 油量的轉(zhuǎn)換控制可以使控制邏輯更加與時俱進。考慮并兼容了更多控制需求(怠速控制、 電瓶電壓狀態(tài)、多次噴射等),EDC16扭矩控制邏輯更加接近實際,能夠更細致地完成 標定思想。 其基本控制邏輯為:駕駛員通過踩踏油門踏板執(zhí)行對車輛動力性(扭矩)的要求, ECU!過查駕駛性MAP尋知車輛需求的扭矩,再經(jīng)過查對軟件中提前的定義進行ECU中 的傳動比、附件(空調(diào)、發(fā)電機、音響

35、等)消耗扭矩、摩擦扭矩等標定量,算出發(fā)動機 噴油燃燒應(yīng)該產(chǎn)生的扭矩大小,最后通過軟件內(nèi)部扭矩到噴油量的轉(zhuǎn)化公式將結(jié)果交給 執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行當前實際的噴油量。 實驗中,ECU根據(jù)傳感器輸送過來的信息判斷當前的發(fā)動機工況和運行環(huán)境,通過 查當前工況的標定MAP來進行噴油定時或噴油量等控制,因此試驗的優(yōu)化過程主要是在 不斷調(diào)節(jié)優(yōu)化各種 MAP圖中的參數(shù)。主要相關(guān)的 MAP圖如下: 軌壓設(shè)定 MAP Rail_p SetPointBase_MAP ; 主噴射提前角 MAP lnjCrv_phiMI1Bas*_MAP ; 主噴射量 MAP lnjCrv_qPil1Bas*_MAP ; 駕駛性 MAP Acc

36、Ped_trqEng_MAP; 預噴射發(fā)布 MAP InjCrv_stPiIR1sOpRng3_MAP ; 預噴射定時 MAP InjCrv_tiPiI1Bas1_MAP ; 預噴射油量 MAP InjCrv_aPiI1Bas1_MAP ; 扭矩限制 CUR EngPrt_qLim_CUR; 起動扭矩 MAP StSys_trqStrtBas_MAP ; 主噴射提前角水溫補償:lnjCrv_phiMIETSCor1_MAP ; 噴油持續(xù)期 MAP InjVCD_tiET_MAP。 1.4電控共軌柴油機的整車標定 在完成臺架標定后,進行整車標態(tài)、寒區(qū)、高原、熱帶地區(qū)的標定及試驗工作。在 整個整車

37、標定過程中針對整車性能、電控系統(tǒng)安全性、整車及發(fā)動機工作安全性等方面 進行大量地調(diào)節(jié)和驗證。 1.4.1整車標態(tài)標定 整車標態(tài)標定是整車標定的基礎(chǔ),只有完成整車標態(tài)標定才能確認整車的基礎(chǔ)性能 和排放狀況,為環(huán)境修正標定打下堅實的基礎(chǔ)。 同時在整車標態(tài)標定的過程中確認電控 系統(tǒng)的功能,及時發(fā)現(xiàn)試驗樣車存在問題并及時解決。 標態(tài)起動的標定。主要工作內(nèi)容有:起動扭矩、起動噴射壓力、起動噴射相位、預 噴射油量和預噴間隔。 標態(tài)怠速的標定。針對駐車及行車狀態(tài)下的怠速穩(wěn)定性,優(yōu)化PID控制器參數(shù),通 過怠速管理器中的PID值優(yōu)化,達到令人滿意的效果。通常整車在標載下對各檔位怠速 行駛,發(fā)動機轉(zhuǎn)速和怠速設(shè)定

38、值比較,要求轉(zhuǎn)速波動在工程范圍內(nèi)。 駕駛性的標定。駕駛性標定是一項比較復雜的工作,考核的方面比較多。標態(tài)駕駛 性的標定主要針對檔位探測,加速、減速等工況進行調(diào)整。力求發(fā)動機控制器對各檔位 識別準確,從而使其他相關(guān)檔位識別的標定工作能夠順利進行。達到整車加速有力、減 速平滑、過渡良好的工程目標。 1.4.2整車寒區(qū)標定 寒區(qū)標定工作是在完成臺架精細標定和整車標態(tài)標定的基礎(chǔ)上,為滿足寒區(qū)用戶需 求而針對整車的低溫起動、低溫怠速、低溫駕駛性、低溫排放狀況以及其他一些電控系 統(tǒng)特殊功能做的標定工作。完成對電控系統(tǒng)地測試及試驗,考核電控系統(tǒng)的低溫可靠性 并檢驗整車與發(fā)動機的工作狀態(tài)。 冷起動標定的提前條

39、件:可靠的整車電器、電量充足的電瓶、狀態(tài)良好的起動機。 對于滿足-25 C工程目標,要求使用的機油和柴油為:5W/40 CF-4級機油、-35 #柴油。 冷起動之前的檢查,重點在如下方面: (1)低壓管路的密封以及暢通,如果有氣泡必須排除; (2)電控系統(tǒng)狀態(tài)的檢查和確認。如果有故障應(yīng)清除,對于無法清除的故障,標 定工程師應(yīng)確認其對冷起動結(jié)果是否有影響,必須在確認無影響的狀況下進行試驗; (3)檢查確認電控系統(tǒng)各硬件設(shè)備的插接是否牢靠。 標定的主要工作量有:主噴油量、主噴射角度、預噴油量、預噴間隔和預熱時間的 標定優(yōu)化。 對某輕型車用發(fā)動機,進行了冷態(tài)怠速的標定。怠速的基本設(shè)定為:正常停車怠速

40、 為750 r/min ,正常行車怠速為 820 r/min,帶空調(diào)怠速為 810 r/min。 怠速標定。在確定了怠速的基本參數(shù)之后,標定的方向主要面向怠速穩(wěn)定性。具體 方法為通過調(diào)節(jié)怠速管理器中的 PID參數(shù)使怠速達到穩(wěn)定狀態(tài)。 低溫駕駛性的標定主要從汽車動力性以及穩(wěn)定性著手,通過調(diào)整油門踏板扭矩脈 譜,ASD功能模塊,F(xiàn)BC功能模塊使汽車在動力性以及穩(wěn)定性方面有良好的表現(xiàn)。整個 試驗過程為:在一檔怠速的情況下迅速踏下油門踏板到全開狀態(tài),當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加到 極限轉(zhuǎn)速時迅速松開油門,同時增檔,以此類推直到完成所有檔位的加速試驗。從測試 的數(shù)據(jù)評價,檔位識別準確,有無誤判檔位的現(xiàn)象。在整個加速

41、過程中,車速曲線上升 要十分平滑,評估連續(xù)換檔加速到 80 km/h的加速時間。 低溫排放的標定。發(fā)動機在臺架完成常溫標定之后已經(jīng)能夠滿足目標排放要求,但 是由于寒區(qū)試驗的特殊環(huán)境 (低溫)對發(fā)動機燃燒狀況的不良影響,發(fā)動機在寒區(qū)的排 放無法滿足工程要求。低溫排放標定的目的在于, 在不影響車輛整體性能的前提下盡量 減小環(huán)境因素對發(fā)動機排放的影響。 低溫排放的標定主要從噴油提前角的溫度修正著手,根據(jù)實際狀況(定性觀察以及 定量測量發(fā)動機排放),修改相應(yīng)溫度狀態(tài)下發(fā)動機噴射提前角的修正值,盡量減小排 放值,主要評估的指標為可見煙度。 標定之前,通常會出現(xiàn)起動白煙較大特別是怠速白煙和加速白煙急劇增加

42、并夾雜一 定藍煙。白煙帶有明顯的刺激性氣味,這表明白煙的主要成分為沒有燃燒的柴油蒸汽。 水溫升高后,怠速白煙有所減小,但仍然可見。加速白煙與藍煙現(xiàn)象有所緩解,藍煙明 顯減少。 通過標定,起動過程有少許可見白煙,怠速有少許白煙,加速過程白煙和藍煙也非 常小。白煙刺激性氣味明顯減小,表明白煙中主要成分為水蒸氣。水溫升高后,怠速基 本沒有煙,加速過程偶爾有少許藍煙。 在保證整車電器系統(tǒng)與發(fā)動機附件在寒區(qū)的高可靠性外, 進氣預熱系統(tǒng)對冷起動性 能起著非常重要的作用。 電瓶和起動機,以及發(fā)動機的低溫阻力矩, 是影響拖動轉(zhuǎn)速的 直接因子,拖動轉(zhuǎn)速又是ECU判定系統(tǒng)進入啟動模塊的基礎(chǔ)信號, 因此滿足發(fā)動機最

43、低 穩(wěn)定拖動轉(zhuǎn)速是進行冷起動標定的前提和基礎(chǔ)。 電控共軌系統(tǒng)對燃油質(zhì)量要求較高,在低溫的情況下,一旦燃油質(zhì)量不過關(guān),燃油 凝結(jié)點較高,油路不暢,供油能力不足,系統(tǒng)高壓控制部分會進入自我保護狀態(tài),造成 自動熄火,這是用戶無法接受的。燃油預熱系統(tǒng)自動監(jiān)測燃油溫度,在燃油溫度較低的 情況下,集成在燃油濾清器座上的加熱系統(tǒng)自動啟動加熱功能,保證低壓油路的暢通。 在燃油質(zhì)量沒有保證的情況下,減小高壓油泵的工作負荷,緩解低溫狀況下的軌壓波動, 使系統(tǒng)不至于進入自我保護狀態(tài)而自動熄火,能夠保證惡劣環(huán)境下正常工作。 考慮到現(xiàn) 實中的燃油質(zhì)量以及用戶的實際燃油使用狀況,燃油預熱功能就顯得非常重要了。 143整車

44、高原標定 高原地區(qū)低壓缺氧,空氣稀薄,晝夜溫差大,天氣狀況變化劇烈,空氣質(zhì)量差,這 些自然因素會干擾發(fā)動機的燃燒,改變低壓油路工作狀態(tài),嚴重影響整車的使用壽命和 電控系統(tǒng)工作可靠性,對整車的各種性能、排放、供油系統(tǒng)可靠性及使用壽命、增壓器 工作邊界條件都會產(chǎn)生極大的負面影響。高原標定工作需要在完成臺架精細標定和整車 標態(tài)標定的基礎(chǔ)上,為滿足高原用戶需求而針對整車的高原起動、怠速、駕駛性、可見 煙度排放狀況以及增壓器保護的標定工作和電控系統(tǒng)的功能測試。考核電控系統(tǒng)的高原 可靠性,確認高壓控制零部件在高原可以正常使用。主要標定工作如下: 高原起動的標定 標定的主要工作量為:根據(jù)氣壓狀況優(yōu)化起動扭矩

45、、起動噴射壓力、起動噴射相位、 根據(jù)溫度和氣壓狀況優(yōu)化預熱控制,預噴射油量和預噴時間。 通常在完成了寒區(qū)標定優(yōu)化工作后, 試驗樣車在到達高原后都能夠順利起動,但是 在起動時間、起動平順性、起動煙度等方面都存在一定的問題,尤其是起動可見煙控制 方面問題十分嚴重,所以在保證試驗樣車起動性能達標的基礎(chǔ)上,高原起動標定的主要 工作集中在減小起動可見煙上。同時在28004800米的整個海拔高度范圍內(nèi)對標定結(jié) 果進行驗證。通常工程目標要滿足: 在整個試驗過程中起動性能優(yōu)異, 起動煙度在可接 受范圍內(nèi)。通過標定,使高原起動性能得到全面的優(yōu)化,整車性能滿足工程目標要求。 高原怠速的標定 整車經(jīng)過了標態(tài)和寒區(qū)標

46、定,樣車的怠速狀況比較理想,各方面都能滿足評價要求。 進入高原標定階段之后, 標定工作的方向就是以標態(tài)和寒區(qū)標定結(jié)果為基礎(chǔ),根據(jù)影響 怠速穩(wěn)定性的主要因素即氣壓進行怠速的修正工作,使試驗樣車在高原的怠速穩(wěn)定性得 到優(yōu)化,滿足工程目標要求。 高原怠速優(yōu)化的主要標定工作有: 根據(jù)氣壓狀況優(yōu)化怠速燃燒, 根據(jù)氣壓狀況優(yōu)化 PID控制器參數(shù)。在高原怠速工況下,發(fā)動機轉(zhuǎn)速低負荷較小,增壓器作用有限,發(fā)動 機燃燒狀況與外界大氣壓力密切相關(guān)。由于高原氣壓很低,空氣密度小,在維持轉(zhuǎn)速不 變的情況下發(fā)動機進氣量減少,改變了發(fā)動機燃燒狀況造成怠速不穩(wěn)。因此高原怠速標 定的主要工作就是通過調(diào)整控制參數(shù)優(yōu)化怠速工況下

47、的發(fā)動機燃燒狀況,減小低壓對怠 速穩(wěn)定性的負面影響。同時根據(jù)實際情況調(diào)整怠速管理器 PID控制參數(shù),提高怠速穩(wěn)定 性。 高原駕駛性標定 高原駕駛性主要解決的問題就是在滿足增壓器工作條件,滿足煙度排放的前提下盡 量減小發(fā)動機輸出功率的損失。高原駕駛性的標定主要從汽車動力性著手,通過修正發(fā) 動機噴油提前角,減少發(fā)動機功率損失,提高整車動力性。 評價的過程為:在一檔怠速的情況下迅速踏下油門踏板到全開狀態(tài),當發(fā)動機轉(zhuǎn)速 增加到極限轉(zhuǎn)速時迅速松開油門,同時增檔。以此類推直到完成所有檔位的加速試驗。 評價整個加速過程中,連續(xù)換擋加速到80 km/h的加速時間。 煙度限制的標定 由于高原的特殊環(huán)境(低壓)對

48、發(fā)動機燃燒狀況的不良影響, 發(fā)動機在高原的煙度 排放惡化。煙度限制的標定目的在于, 在不影響車輛整體性能的前提下盡量減小環(huán)境因 素對發(fā)動機煙度排放的影響。 煙度限制的標定主要從控制駕駛過程中的空燃比入手,控制駕駛過程中的加速可見 煙。 增壓器保護的標定 保證增壓器在工程目標要求的海拔高度以內(nèi)正常使用,不會因為渦輪轉(zhuǎn)速過高而引 起增壓器損壞,同時盡可能地保證增壓器遠離喘振線工作。 增壓器保護標定的方法為: 在整個標定的海拔高原范圍內(nèi), 監(jiān)測各種工況下的增壓 器渦輪工作轉(zhuǎn)速,通過控制發(fā)動機噴油量來控制增壓器渦輪工作轉(zhuǎn)速要小于增壓器極限 轉(zhuǎn)速。 在高原標定過程中,發(fā)動機煙度排放較正常情況下稍差,能看

49、見可見黑煙。如果完 全消除黑煙,則起動效果就非常差,這是一個折衷的過程。煙度限制功能的激活會使發(fā) 動機動力性受到嚴重地損失,對于加速煙度的限制應(yīng)該盡量在發(fā)動機性能開發(fā)中完成, 盡量不用降低發(fā)動機功率的方法來限制加速煙度。 1.4.4整車熱帶標定 整車熱帶的標定通常選在海南地區(qū),該地區(qū)氣溫相對較高,在這樣的天氣狀況下, 由于發(fā)動機進氣溫度高, 會嚴重影響到整車動力性、 怠速穩(wěn)定性,同時煙度排放狀況也 會惡化。再者氣溫狀況的改變使得試驗樣車冷卻系統(tǒng)工作負荷增大, 在冷卻系統(tǒng)能力不 足的情況下需要通過過熱保護修正,進行發(fā)動機的自我保護。 在熱帶地區(qū)需要對樣車空調(diào)控制進行標定,在保證空調(diào)正常工作的前提

50、下消除空調(diào) 的使用對整車駕駛性的影響。 高溫改變低壓油路狀態(tài),影響其使用壽命和工作可靠性,對整車的性能、排放都會 產(chǎn)生極大的負面影響。 由于發(fā)動機本身工作溫度的升高, 安裝在樣車上的電控系統(tǒng)傳感器與執(zhí)行器可靠性 無法得到保證,需要通過測試進行確認。 為滿足熱帶用戶需求,針對整車的熱帶起動、怠速、駕駛性、可見煙度排放狀況、 過熱保護、空調(diào)控制而進行的標定工作。完成低壓油路和電控傳感器、執(zhí)行器的測試及 試驗,考核電控系統(tǒng)熱帶可靠性,確認共軌系統(tǒng)零部件在熱帶可以正常使用。 熱帶常溫起動的標定。優(yōu)化熱帶起動的工作量有: (1)根據(jù)氣溫狀況優(yōu)化起動扭矩; (2)根據(jù)氣溫狀況優(yōu)化起動噴射壓力; (3)根據(jù)

51、氣溫狀況優(yōu)化起動噴射相位; (4)根據(jù)氣溫狀況優(yōu)化預噴射油量; (5)根據(jù)氣溫狀況優(yōu)化預噴間隔。 熱帶起動標定的具體操作通常為:在試驗場高速環(huán)路上將試驗樣車加速到全速全 負荷,使冷卻液溫度迅速升高,在水溫達到一定溫度時將試驗樣車??吭诿荛]不通風的 場地,在水溫升到極限時進行起動試驗,同時觀測起動煙度情況。 重點檢測有沒有出現(xiàn) 因燃油供應(yīng)不足或存在氣泡導致起動惡化的現(xiàn)象。 熱帶怠速的標定。經(jīng)過標態(tài)、寒區(qū)和高原的標定,試驗樣車的怠速狀況比較理想, 進入熱帶標定階段之后, 標定工作的方向就是以前期標定結(jié)果為基礎(chǔ),進行怠速的修正 工作,使試驗樣車在熱帶的怠速穩(wěn)定性得到優(yōu)化,滿足工程目標要求。 熱帶怠速

52、的標定工作量有:根據(jù)氣溫狀況優(yōu)化怠速燃燒狀況;優(yōu)化PID控制器參 數(shù)。 由于熱帶氣溫較高,在維持怠速轉(zhuǎn)速不變的情況下發(fā)動機進氣質(zhì)量減少,改變了 發(fā)動機燃燒狀況造成了怠速不穩(wěn)。因此熱帶怠速標定的主要工作就是通過調(diào)整控制參 數(shù),優(yōu)化怠速工況下的發(fā)動機燃燒狀況,減小高溫對怠速穩(wěn)定性的負面影響。同時根據(jù) 實際情況調(diào)整怠速管理器 PID控制參數(shù),提高怠速穩(wěn)定性。 熱帶駕駛性的標定主要從汽車動力性以及加、減速時的整車聳動著手,通過氣溫 修正和ASD功能模塊的調(diào)整,使整車在動力性和加、減速穩(wěn)定性方面得到優(yōu)化。 由于熱帶地區(qū)環(huán)境溫度較高,導致試驗樣車進氣溫度升高,增壓壓力降低,引起 整車動力性明顯下降。通過修

53、正發(fā)動機的噴射提前角來改善整車動力性,但是受到發(fā)動 機最高爆發(fā)壓力的限制,動力性提升的空間不是很大。若考慮到樣車中冷器本身能力不 強,導致中冷后溫度得不到有效控制,會明顯地引起整車動力性下降。 煙度限制標定的目的在于,在不影響車輛整體性能的前提下,盡量減小整車加速 煙度排放值。煙度限制的標定主要從控制自由加速過程中的空燃比入手,根據(jù)實際狀況 (定性觀察以及定量測量發(fā)動機排放),調(diào)整相應(yīng)工況的修正值,盡量減小煙度排放值。 空調(diào)的標定。使空調(diào)正常工作的基礎(chǔ)上設(shè)置各種空調(diào)工作的門限,減小空調(diào)使用 過程中對整車駕駛性能的影響。 過熱保護的標定。過熱保護標定根據(jù)設(shè)計部門提供的發(fā)動機冷卻液溫度邊界條件,

54、例如冷卻液溫度達到100 C時激活過熱保護功能,通過減小發(fā)動機供油量限制扭矩的方 式,把冷卻液溫度控制在安全范圍內(nèi), 例如工程目標控制在105 C以內(nèi),來防止發(fā)動機 因過熱造成的拉缸故障等。 整車經(jīng)過標態(tài)、寒區(qū)、高原和熱帶的標定工作,使整車的性能得到全面優(yōu)化,具 備了在極端氣候條件下正常工作的能力。換言之,只有通過整車標定,才可以保證標定 數(shù)據(jù)的完整性,是批量投產(chǎn)的前提和基礎(chǔ)。 1.5電控共軌柴油機EGR的標定 EGF保護標定 在EGF標定工作開始之前,要進行EGF執(zhí)行器保護方面的標定, 即電流保護。因為 電控EGR閥工作的推動部件是直流電機, 如果電機電流長時間過大的話, 會因為長時間 發(fā)熱

55、而導致電機損壞。 圖9-8 EGR閥最大開度和允許電流的標定 某發(fā)動機主要通過兩個曲線來進行 電流的限制EGRVLv_rGovMax_CUf和 EGRVLv_iEff_CUR其中前者為EGF允許的最大開度,后者為 EGR閥允許的電流,如圖 9-8所示。這兩條曲線可根據(jù) EGR閥廠家提供的EGR閥的性能參數(shù)來標定,并在試驗中 根據(jù)工況點的情況進行適當?shù)恼{(diào)整。 EGR閥特性試驗 EGR閥特性試驗,首先依據(jù)排放法規(guī)選定排放工況點,對排放工況點逐一調(diào)整不同 EGR閥開度可得到一系列發(fā)動機的性能和排放數(shù)據(jù),主要包括:煙度、N(X、HC CO及 燃油消耗率等。進行進氣開環(huán)控制標定時, 初步選擇各工況點的

56、EGF開度值,為下一步 的進氣閉環(huán)控制標定做好基礎(chǔ)工作。 初步選擇了各工況點的EGR開度之后,進氣開環(huán) EGR開度基本 MAP圖即 AirCtl_rCtlValBaseEOMO_MAP就被初步確定下來了。進行 ESC13工況試驗,對于各工 況點的EGR開度值進行優(yōu)化調(diào)整,并以此為基礎(chǔ)對 MAP圖進行光順過渡,使最終的排放 結(jié)果滿足排放標準的要求, 實驗的同時要記錄下每一個工況點的實際進氣量,這個步驟 是為后期的EGR1氣閉環(huán)控制標定做好準備。因為這個階段獲得的進氣量值將作為進氣 閉環(huán)控制標定過程中進氣需求量圖表Airctl_mDesBaseEOMO_MAP勺值。 另外在此過程中,可利用臺架上的

57、空氣流量計來對發(fā)動機上的進氣流量傳感器進行 校核,避免因為標定原因而導致進氣量測量的不準確影響到進氣閉環(huán)控制標定的準確 性。 進氣閉環(huán)的標定,是因為如果僅僅通過控制 EGR閥的開度來控制進氣量, 在相同的 EGR閥開度時環(huán)境參數(shù)如果發(fā)生了變化,那么進氣量會發(fā)生變化,從而導致排放發(fā)生變 化。進行空氣閉環(huán)控制,則是系統(tǒng)根據(jù)各工況時所需要的最佳進氣量來進行控制,以實 際進氣量和需求進氣量的差值作為反饋, 只要實際進氣量與需求進氣量存在差值, 那么 系統(tǒng)就會控制EGR閥門開度,調(diào)整實際進氣量與需求進氣量一致。對于 ESC 13工況排 放試驗,通過優(yōu)化調(diào)整各工況點的需求進氣量, 然后對整個MAP!行平滑

58、過渡,最后得 到AirCtl_mBesBaseEOMO_MAP使得排放結(jié)果滿足工程的要求。 1.6 OBD標定介紹 國川/ IV階段排放法規(guī)對整車 OBD提出了要求,OBD標定工作的服務(wù)對象就是要標 定整車滿足法規(guī)要求?,F(xiàn)階段,根據(jù)整車使用類型和載重質(zhì)量的不同,所遵循的OBD 法規(guī)工況也是不相同的。 一般來說,以整車載重3.5噸為限值,3.5噸以下(含3.5噸) OBD法規(guī)遵循 GB18352.3-2005標準,而3.5噸以上的OBD法規(guī)遵循 GB17691-2005標準。 OBD標定工作開展的前提必須建立在標定工程師對法規(guī)的充分理解和標定工具及系統(tǒng) 邏輯的熟練撐握上。 實驗準備。排放性能已定

59、型的數(shù)據(jù),達到工程目標的標定樣車/發(fā)動機、能夠準確 檢測排放的發(fā)動機底盤測功機以及監(jiān)測排放性能的整車輪轂試驗室、標定系統(tǒng)、后處理 備件。 OBD的標定流程,如圖9-9所示,說明如下: 監(jiān)控功能標定。OBD去規(guī)要求對引起排放超限的故障環(huán)節(jié)進行報警指示,因此就需 要比較可靠的監(jiān)測手段對發(fā)動機相關(guān)環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控,確認故障狀態(tài);根據(jù)法規(guī),相 對于不同的OBD故障系統(tǒng)要做出不同的反應(yīng): 包括幾個駕駛循環(huán)亮 OBD指示燈,故障燈 信息是否存儲到ECU存儲器中,該故障信息是否可以通過外部診斷儀清除, 該故障發(fā)生 時刻發(fā)動機相關(guān)的環(huán)境參數(shù)(發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、負荷、燃油壓力、車速等);同時生 成的故障信息需要

60、通過一定的傳輸協(xié)議使得外部連接的標準OBD診斷儀可以讀出。 故障狀態(tài)的監(jiān)控包括對各個傳感器、執(zhí)行器、進排氣系統(tǒng)及供油系統(tǒng)等影響發(fā)動機 性能排放的監(jiān)控,監(jiān)控形式包括針對傳感器、執(zhí)行器的斷路、短路、信號失效;對油泵 供油電磁閥有效性的監(jiān)控及軌壓閉環(huán)控制的跟蹤;對各工況進氣量與理論值偏差的監(jiān)控 等等。上述監(jiān)控標定可以在發(fā)動機臺架測功機上進行,標定工程師需要深刻理解法規(guī), 熟練撐握ECU空制邏輯。 監(jiān)控功能標定 保護功能標定 整車排放摸底測試 OBD認證預演,標定收尾工作 第一個月 第二個月 第三個月 第四個月 第五個月 OBD認證 圖9-9 OBD標定流程時間 以冷卻液溫度傳感器診斷為例, 如圖9-

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