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电控EPR系统气体发动机整车标定规范玉柴机器股份有限公司气体发动机项目组2007-5-28一、整车标定前准备工作：1、技术资料准备：整车配置参数发动机基本参数和标定的目标要求该发动机基本型最新标定文件当地气体成分表2、标定工具准备：电脑、最新诊断软件、通信线、排气背压传感器等二、整车标定内容：1、气体成分标定每个使用地的气体成分一般是不同的，不同的气体成分理论空燃比及密度不同，因此需要对实际使用气体成分的理论空燃比和密度进行标定，以保证精确的浓度控制。
气体成分标定在Fuel页，标定参数如下图如示：2、排气背压标定根据实测的排气背压与系统估算得到的背压数值进行对比，修改排气流动速率常数使两者吻合。
排气背压标定在Estimators页，在EDIS软件中在VE页，标定参数如下图所示：（在标定时需要采集的参数是：rpm, phi_cmd, TPS_pct, CL_BM1, phi_UEGO, MAP, EBP_gauge, AUX_PUD3_raw）3、怠速标定怠速转速标定：现在所有机型不带空调的怠速转速均设置为600rpm±20rpm、带空调转速设置为680rpm±20rpm，一般情况下不需要更改这个目标值，如用户有特殊要求可以标定更改怠速目标值；怠速转速PID值标定：通过修改相应转速的Kp和Ki，使怠速的转速波动率小，满足怠速稳定性的要求（要求怠速转速的波动在±5rpm之内）空调车需要同时标定带空调时的怠速稳定性，可以将转速这列的第二行转速坐标改为带空调转速的目标转速，标定这一行的PID系数。
怠速转速目标值标定在Governor页，标定参数如下图所示：空调怠速标定如下图所示：怠速标定应采集的参数为：rpm, map, spk_adv, phi_cmd, TPS_pct, CL_BM1, A_BM1, phi_UEGO, TIP, rpmd_gain4、驾驶性标定驾驶性主要指整车的动力响应性、动力柔顺性。
电控发动机的整车标定方法作者：李玉辉来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2016年第03期摘要：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。
关键词：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。
第五章发动机标定，冷态和热态驱动性能§５．1冷态的供油概念燃烧要求空气和燃油蒸气的比例在稀燃界限和浓燃界限之间。
· 14.7＝汽油蒸气的理论空燃比。
稀燃和浓燃界限为：·稀蒸气当量比＝0.6或A/F＝24·浓蒸气当量比＝4.0或A/F＝3.5当量比＝(实际)/14.7。
发动机的实际界限并没有那么宽。
冷机时，喷射燃油的大部分仍保持液态。
·液态汽油不会燃烧。
仅蒸发为气态的那部分喷射燃油能用来达到稀燃界限。
必须限制液态燃油的量。
·液态燃油过多会淹没火花塞。
必须尽量提高气态/液态比以使冷起动性能和冷机驱动性能达到最佳。
图22显示了低温对起动时间的不利影响以及随着温度降低对浓混合气要求的变化。
图22 蒸气当量比冷态的供油概念(续)燃油蒸气的产生量是下列参数的函数：·温度(PCM输入)·燃油特性(馏分，蒸气压力)·歧管绝对压力(PCM输入)对蒸发的次要影响因素包括：·液态燃油的暴露面积·空气流速·喷油器雾化(PFI)·喷油器喷束(PFI)·喷油器喷油正时(PFI)，图23显示了蒸发对着火时间的重要影响。
冷起动标定冷起动包括三个阶段：1). 拖动阶段·从开始拖动到第一个气缸着火2). 拖动到运转阶段·第一个气缸着火到冷机转速上升3). 暖机阶段·冷机运转到稳定的暖机运转图23 燃油蒸发特性§５．2拖动阶段拖动阶段从发动机开始转动(PCM探测到来自曲轴位置传感器的参考脉冲)到由于燃烧使发动机转速上升时为止。
图24为节气门体喷射(TBI)系统的空燃比(A/F)在拖动阶段的控制规程，请注意其开始时为浓，逐渐减稀空燃比。
请注意系统是可以调节的(即变量A-E都可以用标定工具来改变)。
拖动阶段的状况：·由于有起动机负载，蓄电池电压低而且有波动。
·由于提供给电子燃油泵的电压不稳定，所以燃油压力低而且有波动。
·不可预测的拖动转速。
·不可预测的空气流速。
拖动阶段的目标：·尽快使发动机着火。
·避免供油过多和火花塞淹没。
拖动阶段的标定策略：·要有大的初始基本脉宽使进气歧管湿润并达到稀燃界限。
·在顺序喷射系统中，在识别出判缸信号(凸轮轴传感器)之前，所有喷油器将同时工作。
·在继续拖动过程中减小基本脉宽以避免火花塞淹没。
·供油应比预期的量更浓些，以补偿由于蓄电池电压低造成的燃油压力低和喷油器响应时间慢。
图24 起动阶段TBI空燃比规程§５．3拖动到运转阶段拖动到运转阶段始于发动机转速由于第一次燃烧而提高，至发动机转速在某个经过标定的参考脉冲数(KERUNCNTR)时期内都超过某个经过标定的转速阈值(KRPMUP)时为止。
图25显示了空燃比在拖动到运转阶段中逐渐提高的过程。
如果发动机在20个参考脉冲后仍未着火，则空燃比将保持在7.5，一旦发动机着火，空燃比将迅速提高以防失速。
拖动到运转阶段状况：·发动机转速迅速提高(乘10倍)。
·进气歧管绝对压力(MAP)下降使燃油蒸发加强。
·空气流速提高加强了燃烧室内的空气旋流。
·燃烧室温度上升。
拖动到运转阶段的目标：·在这个严重不稳定的工况中提供适量的燃油。
·避免供油过多，它会导致失速或排放污染过量。
拖动到运转阶段的标定策略：·随着发动机转速上升，迅速减小基本喷油脉宽，以清除进气歧管中积存的液态燃油。
图25 拖动到运转阶段TBI的空燃比规程§５．4暖机阶段暖机阶段从发动机转速在某个经过标定参考脉冲数(KERUNCNTR)时期内都超过某个经过标定的转速阈值(KRPMUP)时开始，至能够进行闭环控制所要求的条件满足时为止。
图26显示了暖机阶段空燃比逐渐上升的过程，从中也可看出系统参数可通过标定员进行调整，具有很大的灵活性。
暖机阶段状况：·当车辆被开动时，发动机转速和歧管绝对压力(MAP)都有变化。
·冷却液温度不断上升。
·稳定工况下所需液态燃油量减少。
·过渡工况下所需供油量随冷却液温度上升而缓慢减少。
暖机阶段的目标：·在所有驾驶情况下保持良好的驱动性能(平稳性和响应性)。
·保持空燃比稍稀于理论混合气以促使催化转换器进入工作状态。
暖机过程的标定策略：·根据冷却液温度、MAP和发动机运转时间调整空燃比。
·通过很好地控制瞬态供油来满足驱动性能要求，而不是设定更浓的控制空燃比。
·随着冷却液温度的升高逐渐停止瞬态供油。
·调整基本脉宽以防混合气偏浓以及排放污染过多。
图26 TBI 暖机阶段的空燃比规程§５．５脉宽公式(TBI)BPW＝常数×MAP×T′×A/F′×VE×CLCF×F33(速度密度法)BPW＝常数×M空气×A/F′×CLCF×F33(空气质量流量法)常数：气缸容积、喷油器大小、废气再循环(EGR)补偿、速度密度。
MAP 歧管绝对压力，单位kPa。
T′歧管空气温度的倒数。
A/F′控制空燃比的倒数。
VE 充气效率项(根据转速和MAP查表)。
CLCF 闭环修正系数。
F33 蓄电池电压燃油泵修正表(参见图27)。
M空气从空气质量流量计得到的空气质量。
在节气门体喷射(TBI)系统中，此基础脉宽公式在起动和运转供油时都使用。
在气道喷射(PFI)系统中，此公式在运转供油时使用。
起动供油有时直接用相同形式的查表值，但替换了空燃比。
图27 典型的燃油泵蓄电池修正系数§５．６低温试验冷起动标定工作通常在低温室中进行。
低温驱动性能通常在冬天(温度低于-20°F，-29℃)进行试验，并经过设于加拿大Kapuskasing的GM低温开发机构验证。
§５．７高温环境试验高温试验通常在亚历桑那州Mesa的沙漠场地上进行，那里的环境温度会超过100°F(38℃)。
§５．８热态静置和重新起动试验热态静置和重新起动试验是用来评价车辆长时间放置于热环境中以后重新起动的能力和驱动性能。
·按时间表进行主动暖机(在环形试验场上)。
·在防风木屋内热态静置5～60分钟。
·使喷油器达到最高温度。
·重新起动发动机，开车行驶。
§５．９热怠速稳定性试验热怠速稳定性试验在长时间怠速(15～30分钟，驻车于防风木屋内)过程中进行，以判断发动机热怠速特性的平顺性和稳定性。
§５．１０海拔高度补偿标定·在各种海拔高度条件提供可以接受的驱动性能和排放性能。
海拔高度会影响到对点火正时的要求。
高海拔环境状况：·空气密度较小(相同体积中所含质量较少)。
·最大功率性能下降。
·发动机绝对背压下降。
·海拔每升高1000英尺，最大可能的歧管真空度下降约3.5kPa。
高海拔补偿·由于在高海拔时废气再循环(EGR)流量较小，故此时需要进行废气再循环(EGR)补偿。
在高海拔时EGR阀两边的压差较小(参见图28)。
(即当海拔↑时，[排气背压下降-MAP]↓)。
·由于EGR量较少，必须推迟点火提前角以防止爆燃(爆震)。
大气压力感测·进行海拔高度补偿需要某种形式的大气压力感测。
·专用的大气压力(Baro)传感器。
·选择歧管绝对压力(MAP)传感器的读数，在点火开关接通但还未起动发动机时或者在低转速节气门全开时读取MAP电压。
·根据其它传感器(即TPS，MAF和RPM)的信号预测大气压力。
图28 背压型EGR(%)与海拔高度的关系高海拔的标定供油：·空气质量流量法供油不需要稳定工况补偿。
·速度密度法供油要求限制充气效率(VE)补偿和废气再循环(EGR)补偿。
·对瞬态供油，空气质量流量法和速度密度法系统都可能需要补偿，取决于供油技术。
废气再循环(EGR)：·随着海拔高度的提高，EGR阀两边的压差减小，导致EGR流量减少(排气背压降低)。
·真空度控制的EGR阀也会受到高海拔的影响。
排放。
·EGR阀必须开至足够大以满足高海拔受EGR影响的NOx点火：·点火正时的需求随EGR浓度而改变。
·为了优化燃油经济性和排放性能，点火正时必须随着EGR浓度的增加而提高，参见图29。
没有高海拔补偿的车辆：·由于需要满足高海拔时的排放要求，所以在低海拔时EGR浓度会比所需要的更大一些。
·在低海拔时点火提前角会比最佳值偏小，以避免当高海拔时EGR流量减小而出现爆燃。
·为避免高海拔时出现爆燃所作的折衷会使低海拔时车辆的驱动性能和燃油经济性下降。
图29 点火正时与海拔高度EGR修正的关系。
