电控发动机及整车
标定方法
清华大学
汽车系
电控组
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
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/NOx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
开环冷机标定包括以下功能：
—功率
—功率加浓(PE)
—加速加浓(AE)
开发冷机开环标定时，工作重点应该是在保证良好全面的驱动性能的同时避免过度供油，否则会导致火花塞积碳和产生黑烟。
开环标定—暖机
开环暖机标定包括下述功能：
—催化剂和发动机的保护
—功率加浓(PE)
—加速加浓(AE)
根据时间、转速和负荷的燃油加浓可用于保护催化剂，根据冷却液温度的加浓可使动力传动系冷却。
功率加浓(PE)供油可以提高发动机性能、防止爆震并降低活塞温度。
§１．４　闭环标定
闭环燃油标定的目的是在下述情况下保持空燃比的精确控制：
—驱动性能加浓
—减速减稀(DE)
—减速断油(DFCO)
闭环A/F比控制的主要目的是保持最优A/F比使催化剂的转换效率最高。
验证
初步标定的验证是通过在冷、热温度条件下进行的一系列大范围试验完成的。
一旦完成了初始发动机控制图和驱动性能评价，就应开始车辆排放性能的开发，这样在这一过程结束后便可确保达到排放认证要求。
§１．５　车辆排放试验
在车辆排放试验阶段，为了获得最佳排放性能，应精细调整最初开环燃油标定的数据，特别在以下几个方面：
—加速和功率加浓限制
—起动供油量
—点火
—EGR
—负荷和海拔高度对发动机排放的影响
—怠速空气控制系统对总的排放的影响
在排放试验以后，车辆和控制系统现在的任务是在恶劣条件下进行一系列试验来确定它的适应能力，包括温度极限和高海拔高度。
低温室试验
在低温室内试验阶段，要测量发动机的起动转速和燃油消耗量，以及蓄
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