聯(lián)電系統(tǒng)標(biāo)定流程

聯(lián)電系統(tǒng)標(biāo)定流程標(biāo)定好比磨刀，基于這把刀的材質(zhì)、硬度、形狀，功能來打造一把合適的刀，完美的標(biāo)定是發(fā)揮出刀的最佳性能，突出重點！一、匹配準(zhǔn)備在臺架上安裝發(fā)動機及其相關(guān)附件。匹配車匹配檢查和準(zhǔn)備：為了使匹配數(shù)據(jù)能覆蓋制造上的公差，每一種狀態(tài)的車型必須有兩輛以上的匹配車。二、發(fā)動機臺架基本匹配（約40工作日）1、傳感器信號檢查（約3天）確定所有傳感器（水溫傳感器，空氣溫度傳感器，HFM等）輸入和輸出信號準(zhǔn)確。ECU通過A/D轉(zhuǎn)換能正確接受信號，各執(zhí)行器工作正常（炭罐電磁閥，噴油嘴，點火線圈等）。確保系統(tǒng)正常工作。2、標(biāo)定噴油結(jié)束時間（約2天）噴油結(jié)束時間決定了燃油的霧化即混合氣形成的好壞，這將直接影響到發(fā)動機的燃燒情況。標(biāo)定噴油結(jié)束時間主要以尾氣中的HC排放含量為指標(biāo)。確定最合適的噴油結(jié)束時間。（a）空燃比脈譜圖（b）點火定時脈譜圖3、標(biāo)定負荷模型（約15天）精確地判斷進入汽缸的新鮮空氣量是發(fā)動機控制的基礎(chǔ)，由于進氣脈動和汽缸中殘余廢氣的存在，以及如廢氣再循環(huán)，曲軸箱通風(fēng)和油箱通風(fēng)等導(dǎo)致的進氣量變化，使得完全依靠傳感器來精確判斷進氣量已不可能。負荷模型通過測量進氣壓力，燃油消耗量，原始排放和空燃比，以及各種環(huán)境和發(fā)動機參數(shù)，并通過一系列的數(shù)學(xué)模型和函數(shù)對各種工況下的進氣特性進行計算和模擬，最終達到精確地判斷進入汽缸的新鮮空氣量的目的。標(biāo)定負荷模型所需的工作量隨系統(tǒng)配置的復(fù)雜程度變化，如可變進氣系統(tǒng)（進氣長短管切換），可變氣門正時系統(tǒng)，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)等都會大大地增加負荷模型的匹配時間。4、標(biāo)定噴油量（約2天）在負荷模型匹配好以后，按照理論計算可以得到在各工況點讓空燃比λ=1的噴油量，但是由于供油系統(tǒng)也存在偏差，導(dǎo)致在某些情況下空燃比偏離1，這需要在這里得到修正。5、扭矩模型（約15天）發(fā)動機的扭矩是發(fā)動機控制系統(tǒng)的中心變量，因此首先要匹配發(fā)動機在各種轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度下，在空燃比等于1以及各種點火提前角等條件下，發(fā)動機所能發(fā)出的最大扭矩，這是發(fā)動機扭矩控制的基礎(chǔ)值（對應(yīng)100%的空燃比效率和100%的點火角效率）。然后通過測量在各種空燃比（一般從1.1到0.9）和各種點火角（從最大點火提前角一直推遲到失火）情況下的扭矩，可以得到關(guān)于空燃比的效率特性和關(guān)于點火角的效率特性。這樣以后在發(fā)動機控制中，只需要提到發(fā)動機的扭矩以及實現(xiàn)該扭矩的空燃比和點火提前角效率，發(fā)動機控制系統(tǒng)就可以計算出相應(yīng)的進氣量（節(jié)氣門開度），噴油量和點火提前角。6、標(biāo)定點火提前角（約4天）在進行點火提前角標(biāo)定前，一般應(yīng)完成爆震控制的爆震識別部分的初步匹配（見三爆震控制匹配）。匹配原則：在不同的轉(zhuǎn)速和負荷點，控制λ=1，在不發(fā)生爆震的前提下尋找使輸出扭矩最大的點火提前角。7、匹配數(shù)據(jù)校驗（約2天）對試驗數(shù)據(jù)進行分析，把相關(guān)的匹配數(shù)據(jù)填入模型，最后把數(shù)據(jù)模型的輸出與實際發(fā)動機臺架輸出進行比較。校正偏差。8、外特性（約2天）完成了爆震和三元催化器過熱保護的匹配后，在節(jié)氣門全開的條件下，在每個轉(zhuǎn)速點通過調(diào)節(jié)λ（調(diào)節(jié)全負荷加濃系數(shù)），使發(fā)動機達到設(shè)計最大的功率和輸出扭矩，同時盡可能地降低比油耗。三、爆震控制匹配（約20工作日）爆震是一種非正常燃燒，強烈爆震會損壞發(fā)動機，而現(xiàn)代高壓縮比的發(fā)動機導(dǎo)致更多的爆震傾向，因此爆震匹配是發(fā)動機匹配過程中必不可少的一個工作環(huán)節(jié)，為此發(fā)動機控制器中有一塊專用的芯片用于爆震傳感器信號的分析和處理。爆震控制的匹配是一項非常復(fù)雜的工作，需要應(yīng)用大量的專用工具和設(shè)備（如帶燃燒壓力傳感器的火花塞，專用的爆震匹配控制器，爆震測量分析儀等等）。1、爆震識別（約15天）在臺架上測量汽缸內(nèi)的燃燒壓力并應(yīng)用爆震測量分析儀，可以準(zhǔn)確地識別和判斷爆震是否發(fā)生。同時爆震傳感器的信號輸入到ECU，經(jīng)過信號放大，帶通濾波，整流，積分等一系列處理，最后的積分信號由ECU用來判斷是否發(fā)生爆震，同時該信號還被用來確定信號放大倍數(shù)和帶通濾波的中心頻率。2、動態(tài)爆震（約5天）動態(tài)爆震指加速爆震、高速爆震，其識別的復(fù)雜性在于發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷的變化產(chǎn)生的振動和噪音會使其不易被識別出。匹配方法：在各種動態(tài)工況點，如Tipin,急加速情況等震動和噪音較大的情況下識別爆震，通過推遲點火提前角避免發(fā)生爆震。3、爆震功能診斷（約2天）測試在故障狀態(tài)和正常工作狀態(tài)下傳感器的輸出，存儲在控制器中用于診斷傳感器的開路和短路四、熱車性能匹配（約40工作日）1、氧傳感器閉環(huán)控制（約10天）氧傳感器用于測定廢氣中的過量空氣系數(shù)λ。λ表示實際混合氣空燃比與理論值（14、7:1）的偏離程度。λ=吸入空氣量/化學(xué)當(dāng)量燃燒所需空氣量λ=1：表示吸入空氣量相當(dāng)于理論要求量。三元催化器在λ=1附近對HC，NOx和CO的轉(zhuǎn)化效率最高。氧傳感器閉環(huán)控制的目標(biāo)就是把λ精確控制在1±0、03，保證三元催化器有最高的催化轉(zhuǎn)化效率，補償λ預(yù)控偏差，補償混合氣濃度的動態(tài)偏移。通過λ自學(xué)習(xí)，消除由于零件制造和燃油品質(zhì)等造成的λ偏移。若有下游傳感器，其作用a)對KAT老化進行監(jiān)測，b)提高氧傳感器閉環(huán)控制的精度。匹配時間也相應(yīng)增加約10天。2、排氣溫度模型和三元催化器保護（約10天）排氣溫度模型用于模擬氧傳感器周圍（催化器前后）和催化器內(nèi)部的溫度在不同環(huán)境和發(fā)動機工作條件下隨發(fā)動機負荷和轉(zhuǎn)速變化而變化的情況。通過實際測量，建立各工況點的排氣系統(tǒng)溫度模型。高速大負荷，如發(fā)現(xiàn)三元催化器溫度大于其溫度限值，通過加濃混合氣降低排氣溫度，保護三元催化器不受損壞。同時與氧傳感器加熱控制結(jié)合，模擬排氣系統(tǒng)露點階段結(jié)束的條件，以保護氧傳感器。3、氧傳感器加熱控制（約5天）主要是為了防止氧傳感器陶瓷體裂碎。發(fā)動機起動后，排氣系統(tǒng)管壁和氧傳感器護套上會有水珠形成，這些水珠有可能隨著廢氣而飛濺到氧傳感器的陶瓷體上，如果氧傳感器陶瓷體溫度過高，則容易發(fā)生裂碎。因此，此試驗的要求是在排氣管壁面溫度達到60度時，氧傳感器陶瓷體溫度不能超過350度。4、過渡工況（約10天）當(dāng)節(jié)氣門開度變動時，由于負荷測量和相應(yīng)的噴油量計算與實際的噴油時刻不同步，導(dǎo)致實際的空燃比過濃或過稀，嚴(yán)重地影響了發(fā)動機的排放性能和駕駛性能。這種現(xiàn)象可以通過在不同負荷情況下在進氣歧管上形成的不同燃油膜厚度來得到很好的解釋，過渡工況匹配的目的就是要補償這些變化，使得空燃比控制在一個合理的范圍之內(nèi)。匹配的基本原則：加速加濃，減速減稀。先在轉(zhuǎn)鼓臺上用踏板位置模擬器改變負荷。模擬加速和減速的情況，增加和減少噴油以使得空燃比在一個合理的范圍內(nèi)（主要考慮排放和駕駛舒適性）。然后在實際道路上進行加減速試驗，進行匹配數(shù)據(jù)修正。5、炭罐控制（10—30天）炭罐控制的匹配目的：為防止燃油蒸汽從油箱逸出造成污染，要使炭罐有足夠的通風(fēng)，同時維持λ的偏差在最小值。在不同的工況點，設(shè)定炭罐開啟時間（TEP），通過控制λ反饋控制，對噴油量進行修正。在炭罐工作時，λ自學(xué)習(xí)停止。五、起動怠速匹配（約40工作日）1、怠速控制（約10天）匹配目的：控制λ=1，發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在怠速±20轉(zhuǎn)。在突加電器負載，空調(diào)開關(guān)以及動力轉(zhuǎn)向機工作時，不允許出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)速震蕩和發(fā)動機抖動。通常在怠速情況下不把點火提前角調(diào)節(jié)到最大，為了有一定的扭矩儲備。突加負載通過調(diào)節(jié)點火提前角（快速）和增加進氣量（慢速）來維持怠速穩(wěn)定。2、冷起動（-30度—40度）冷起動是指當(dāng)發(fā)動機和車輛經(jīng)過較長時間的停放，給部件與所處的環(huán)境溫度達到一致情況下進行的起動，其溫度范圍大約從-30度到+40度。造成冷起動困難的原因主要有：1低溫下燃油不易蒸發(fā)，霧化不良，導(dǎo)致不易點火；2一部分噴油附著在進氣管壁和閥門上；3發(fā)動機的潤滑尚未形成以及潤滑油的粘度增加導(dǎo)致發(fā)動機阻力增大等等。匹配目的：1確保安全起動，在各種燃油品質(zhì)，溫度及海拔情況下，確保發(fā)動機能夠安全起動；2舒適的起動，發(fā)動機能夠快速安靜地起動；3低排放的起動，起動過程中HC和CO的排放需要得到優(yōu)化，尤其是在20度和-7度附近。試驗溫度：從-30度到10度，每5度進行一次試驗。試驗用油必須覆蓋整個中國的汽油品質(zhì)。（燃油蒸發(fā)壓力40—80kpa）3、熱起動（>95度）匹配目的：由于高溫汽油蒸汽出現(xiàn)在燃油管內(nèi)，或由于噴油嘴溫度過高，噴出的不是汽油是汽油蒸汽（氣阻）而造成混合氣過稀，必須進行加濃補償。此試驗在40度高溫室進行。六、排放匹配（約30工作日）1、標(biāo)定三元催化轉(zhuǎn)化器窗口（5天）通常每個三元催化器都有轉(zhuǎn)化效率最佳的點，通常是在λ=1附近。匹配目標(biāo)就是尋找三元催化轉(zhuǎn)化器最佳轉(zhuǎn)化效率的區(qū)域，調(diào)節(jié)λ控制閉環(huán)修正系數(shù)，盡可能把λ控制在這個工作區(qū)域。2、優(yōu)化起動、怠速、暖機和過渡工況（>20度）（5天）為了滿足排放要求，使λ盡可能控制在1附近。3、標(biāo)定三元催化轉(zhuǎn)化器加熱功能（10天）起動后通過推遲點火提前角，讓混合氣在排氣管內(nèi)燃燒，讓三元催化轉(zhuǎn)化器盡快達到工作溫度。4、新鮮、快速老化和實車?yán)匣呋髋欧艤y試（10天）分別用新的三元催化器、爐子高溫老化后的三元催化器及八萬公里耐久車上的三元催化器進行試驗，都必須滿足排放要求。七、道路試驗（約37工作日）1、高原試驗（約8天）（高達4700米）高原地區(qū)氣壓較低，空氣稀薄，燃燒所需要的燃油量和平原不同。必須讓控制器能夠識別進行修正。在高原地區(qū)系統(tǒng)考核的重點是：對高度修正因子的調(diào)節(jié)，斷油轉(zhuǎn)速，冷起動、熱起動和暖機起動，熱怠速，混合氣預(yù)調(diào)節(jié)，行駛性能，爆震控制，在高負荷通過推遲點火提前角調(diào)節(jié)排氣溫度和催化器溫度，炭罐控制。2、夏季試驗（約15天）（40℃）在炎熱地區(qū)系統(tǒng)考核的重點是：熱起動和重復(fù)熱起動，熱怠速，混合氣預(yù)調(diào)節(jié)，冷機行駛，行駛性能，爆震控制及其自學(xué)習(xí)，對差的燃油品質(zhì)切換到中國特定的點火提前角區(qū)域，在高負荷通過噴油加濃調(diào)節(jié)排氣溫度和催化器溫度，炭罐控制。3、冬季試驗（15天）（最低-30℃）主要試驗重點是冷起動和冷行駛性能。（1）冷起動：低溫下汽油蒸發(fā)惡化，必須進行起動加濃。試驗分別在-30℃、-25℃、-20℃等不同溫度下進行起動。（2）冷行駛性能：由于低溫下機油的黏度變大影響潤滑，汽油霧化變差，冷態(tài)行駛要克服更大的阻力。八、駕駛性匹配（約30工作日）1、優(yōu)化加速性能,減速性能，優(yōu)化斷油和恢復(fù)供油（約20天）防止加速抖動，通過調(diào)節(jié)點火角，使轉(zhuǎn)速平穩(wěn)上升，避免波動。防止減氣太快造成減速抖動，在駕駛員松油門后讓節(jié)氣門持續(xù)打開一段時間。然后進入斷油階段，在接近怠速時為了平穩(wěn)過渡到怠速，在1400rpm左右時恢復(fù)噴油。（恢復(fù)噴油的轉(zhuǎn)速點各個車型上是不同的。2、標(biāo)定發(fā)動機和整車限速功能（約5天）為了保護發(fā)動機，在接近最高轉(zhuǎn)速時通過推遲點火提前角和斷油的方式限制轉(zhuǎn)速。（E-GAS通過關(guān)節(jié)氣門）整車限速是為了保護輪胎等車輛零部件，控制方法同上。3、優(yōu)化動態(tài)怠速：（約5天）怠速點踩油門、帶檔滑行看轉(zhuǎn)速控制。九、OBD診斷功能（40—60工作日）和監(jiān)控功能匹配（40工作日）電噴發(fā)動機的控制系統(tǒng)十分復(fù)雜，系統(tǒng)中的任何一個元件出現(xiàn)了故障，或者出現(xiàn)導(dǎo)線折斷、引腳松脫或接觸不良等，都會導(dǎo)致整個系統(tǒng)出現(xiàn)故障。車載故障診斷（OnBoardDiagnosis,縮寫為OBD）系統(tǒng)的功能有兩個：一是不斷檢測系統(tǒng)的異常之處，在需要時以故障代碼的行駛記錄下出現(xiàn)的故障，便于進行檢修；二是采取臨時補救措施，使車輛勉強跑到維修站點。1、合理性檢查合理性檢查功能用于對電控系統(tǒng)的硬件進行監(jiān)測，包括監(jiān)測各種傳感器和執(zhí)行器是否有故障，傳感器信號是否可信，是否有電路短路、開路等現(xiàn)象。此功能的開發(fā)必須為每個傳感器和執(zhí)行器設(shè)置合理的故障判斷閥值，要避免由于誤判斷造成發(fā)動機不能正常工作。2、ECU驅(qū)動級監(jiān)視用于檢測ECU本身工作的是否正常。3、緊急回家功能使車輛在發(fā)生某些故障后勉強地把車開到維修站去，主要是爭取兩項最基本的控制功能即燃油定量和點火正時能夠?qū)嵤９收蠎?yīng)急分為兩大部分：ECU的輸入部分故障和輸出部分故障。輸入部分故障可用信號替代法、信號設(shè)定法、程序切換法進行處理。輸出部分故障則應(yīng)針對不同問題采取特定的應(yīng)急措施，如某缸噴油器驅(qū)動電路發(fā)生故障時，應(yīng)使該缸噴油器關(guān)閉，停止噴油。緊急回家功能的實現(xiàn)必須對所有傳感器發(fā)生故障時的處理方式進行考慮。4、故障代碼管理故障代碼管理的實質(zhì)是進行FMEA分析，即設(shè)定故障代碼產(chǎn)生的條件，完善的故障代碼管理便于ECU根據(jù)情況采取措施，也便于用戶在車輛發(fā)生問題時快速地找到問題產(chǎn)生的原因。5、檢查診斷儀通訊用戶通常通過VAG1552、VAS5051等發(fā)動機診斷儀讀取電噴系統(tǒng)故障信息及工況信息，檢查診斷儀通訊的工作即首先設(shè)定各個診斷塊的輸出的定義，然后對診斷儀與ECU的通訊情況進行檢查。6、電子油門監(jiān)控電子油門監(jiān)控包括性能監(jiān)控和安全性監(jiān)控，監(jiān)控對象包括油門踏板和電子節(jié)氣門體。首先必須確保油門踏板輸出的信號如實地反映了駕駛員的要求，然后要保證電子節(jié)氣門體正確地執(zhí)行了油門開度的要求。當(dāng)信號不可信時必須進行斷油控制以保證車輛行駛的安全性能。十、在部分車型上還存在的匹配項目1、EGR匹配廢氣再循環(huán)通過使混合氣稀釋降低了最高燃燒溫度，由此在優(yōu)化燃燒過程降低油耗的同時降低了NOx排放的產(chǎn)生。進氣管與排氣管中CO2濃度之比稱為排氣再循環(huán)率（EG