发动机电控制系统及开发.doc

发动机电控制系统及开发一. 电控汽油喷射系统1. 电控汽油喷射系统的发展经历20世纪60年代末,70年代初,汽油喷射开始用于汽车,起初是机械喷射,随着电子工业发展,汽油喷射经历了从机械喷射机械电子喷射电子控制喷射顺序喷射，从控制喷油到控制喷油、点火等多功能控制的历程。现在电控汽油喷射技术已广泛用于各种汽车上了，随着排放法规日趋严历，以及电子技术的发展，电子控制功能越来越多（例如：增压压力控制BPC，排气再循环EGR，可变气门正时VVT，可变几何形状进气管VIM，节气门电子控制ETC，二，直接汽油喷射次空气喷射SAIGDI，车载故障诊断OBD，CAN总线等等）已成为名副其实的发动机电子控制系统了，今后将继续向多功能，集中控制方向发展。2电控汽油喷射系统优点采用电喷系统准确控制入和点火+三元催化+其它功能（EGR、SAI、OBD等）能满足日益严历的排放法规要求。减少了节流损失，提高了充气效率，可以稍微提高功率扭矩，但要想提高功率、扭矩，还是从发动机设计（燃烧室、进气管、进排气道）入手，心及增添其它功能（VVT、VIM、BPC等）动态控制精度提高，响应快，提高了发动机及整车动态性能。3电控汽油喷射系统的分类按汽油喷射系统的分类：按汽没喷射控制方式分：机械式、电子控制式按喷油器数分：单点喷射（SPI）、多点喷射（MPI）按喷射方式分：同时喷射、分组喷射、顺序喷射按喷油器地点分：直喷式（喷入气缸内）喷在进气门前，喷在节气门前按负荷传感方式分：直接传感：空气流量计+转数传感器间接控制：转数密度法（Pn法）转数转角法（n法）按控制理论分：开环控制闭环控制：比例积分微分（PID）控制算法模糊控制算法4电控汽油喷射系统构成按发动机系统分：供油系：它是电动燃油泵、燃油滤清器，电轨，燃油压力调节器，喷油器等组成供油系统功能是将汽油机加压计量和雾化后供给发动机，形成符合空燃比要求的可燃混合气电动燃油泵根据其结构可分为滚柱泵、齿轮泵、涡轮泵和侧槽泵等燃油压力调节器：主要功用是使系统油压与进气歧管压力之差保持恒定(带回油的)我们知道喷油器喷出的油量Qf(T，P)，这里T是喷油器喷油脉宽(喷油时间)P是油轨内油压，如果能保持喷油器前后压差恒定，那么喷油器喷邮的油量只是T的函数了，即Qf(T)，因此我们仅控制喷油脉宽就能控制喷油量了，为达此目的，在喷油系统中加入调压阀，它有一端与进气管相连，系统压力随进气管真空度而变化，但喷油前后压差是恒定的。现在有些车上用不带回油的燃油系统，(把调压阀装在泵架上)。它只能保证燃油系统(油轨内的压烽恒定(此压力不随进气管真空度变化)，而不能保证喷油前后压差恒定。喷油器前后压差P=进气管真空度(负的)，它是可变的，因此对喷油器是有影响的，在实际标定中，把P的影响考虑进去了。喷油器喷油器驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种方式，按电阻值大小分又分为低电阻喷油器(0.66)和高阻喷油器(1217)。电压驱动方式(多为高阻喷油器)：无效喷射时间长。电流驱动方式(只适用于低阻喷油器)：无效喷射时间短进气系统进气系统作用是控制和测量发动机运行时吸入气缸的空气量，空气经空气滤清器、空气流量传感器 、节流阀体、进气总管、进气歧管进入各缸。测量进气气量的传感器直接测量法有：阻流板式(叶片式)空气流量传感器，卡门涡式空气流量传感器。间接测量法有：进气管绝对压力传感器(MAP)。现在最常用的是热线式、热膜式空气流量传感器或进气绝对压力传感器。奇瑞东方之子轿车装用沈阳三菱4G64发动机该机采用卡门涡式空气流量传感器。另外进气系统中还装置了进气温度传感器(负温度系数热敏电阻)，该传感器为喷油、点火的修正提供信息，现已将进气温度传感器与空气流量传器或进气管绝对压力传感器做成一体，合二为一了。进气系统中的节流阀体可分为两种：一是怠速调节直接开关气门，二是带旁通空气阀的节流阀体。其作用是进行怠速控制，进行怠速工况，全负荷工况判断以及加减速的判断。排气系统在排气系统中加入氧传感器(要满足欧排法规要求，需在催化器上下游分别装氧传感器)和三元催化反应器，其作用是进行反馈控制，并通进三元催化反应器，净化排气，使整车排放达到排放法规要求。各种传感器在曲轴飞轮或前端皮带轮上安装靶轮(60-2齿)和曲轴位置传感器，为ECU提供上死点信号及曲轮转角脉冲，以便ECU进行发动机转速计算及喷油和点火计算。在凸轮轴上安装叶轮及凸轮轴位置传感器，其作用是判缸，以便ECU进行顺序喷射、点为及分缸爆震控制。在节温器处安装冷却水温传感器，为ECU进行喷油、点火的水温修正提供信息。在缸体或缸盖处安装爆震传感器，进行爆震点为角反馈控制车速传感器：主要用于巡航控制等等。点火系统：带分电器的点火系：其缺点：点火通过分电器，其传动链长，点火角有波长，精度差 分电器有旋转零件，结构较复杂，产生噪声 高压触头闭合断开产生火花，带来电磁干扰，又有电压降，增加触点烧损点火线圈要依次给几个缸提供点火能量，高速时初级线圈每次能用于充电的时间(闭俣时间)进于短暂。由于以上缺点现已被无分电器点火系取代。无分电器的点系每缸一个点火线圈直接装在火花塞上(笔式点火线圈)两缸一个点火线圈：其中一缸在压缩上死点前称有用点火 另一缸在排气上死点前点火称为无用点火各种电磁阀由ECU控制各种电磁阀，增加附加功能，例如，碳罐清洗电磁阀用来减少油汽蒸发污染，EGR电磁阀进行排气再物质循环，减少NOX排放。其工作原理是ECU根据发动机工况控制电磁阀占空比，从而控制进入发动机的油蒸气量或EGR流量。各种开关发动机和整车上有许多开关量要输入ECU，ECU以这些开关量来判断增加或限制某些功能。如空调申请开关，转向开关，刹车开关，离俣器开关，空档开关等等。线束及其电气元件控制单元 (ECU)控制单元由以下几个部分组成： 将来自传感器的输入信号进行转换的输入接口根据控制要求进行算术运算或逻辑运算的CPU将运算结果转换成执行装置工作信号的输出接口。传感器计算机(微机)输出接口执行器ECU输入接口图1 ECU的组成电磁阀驱动电路电动机驱动电路继电器驱动电路显示装置驱动电路数字输入缓冲器ONOFFA/D变换器输入端口输出端口ONOFF电压时间0CPU存储器1010010ECU进行数据处理用二种方法，一是检索法使计算机能以很快的速度查取与工况对应的各控制参数的基本数据的修正值。二是计算法，计算法主要用于当发动机所处工况不正好在检索纵横座标交点上(断点上)用内插法计算出该工况的数据。另外将检索或计算等到的各参数基本数据及其修正什，根据相的数学模型(计算公式)综合计算出控制的最终数值，另外ECU还有闭环反馈控制功能，有自适应学习功能。按控制系统分它是由信号输入装置，电子控制单元和执行部件等组成，如下图所示：信号输入装置模拟量信号数字量信号开关量MAF或MAP冷却液温度进气温度大气压力节气六位置氧传感器爆震传感器电瓶电压曲轴位置传感器车速A/C开关档位开关制动开关动力转向开关巡航开关电子控制单元ECU喷油器点火线圈怠速控制阀EGR阀活性碳罐控制阀变速控制电磁阀燃油泵继电器冷却风扇继电器A/C压缩机继电器自动变速器档位电磁阀自诊断输出与报警失效保护仪表显示执行机构发动机电控汽油喷射系统功能：序号控制类别控制内容1喷油控制喷油量控制基本喷油量起动喷油量基本喷油量(起动外)修正量水温修正，空气温度修正，起动后加浓修正，暖机修正，修正，自适应修正，加速架浓修正，减速减稀修正，全负荷加浓修正，三元催化反应器加热修正，三元催化反应器过热保护，电瓶电压修正等)喷油正时控制燃油切断控制减速断油超速断油燃油泵控制2点火控制点火提前角控制基本点火提前角起动点火角怠速点火角，离开怠速点火角。点火角修正水温修正，空气温度修正，动态点火修正，三元催化反应器加热、修正，倒拖点火修正等闭合角控制爆震控制3怠速控制怠速转数控制4排放控制EGR控制二次空气喷身控制碳罐清洗电磁阀控制5自诊断与报警控制6失效保护控制7其它控制A/C控制；冷却风扇控制；VVT控制；VIM控制；增压压力控制二、电喷系统开发过程1 系统的选择（1） 提出发动机或整车目标值（Ne、Me、Ge、怠速nn、最高转数n、整车指标、最大车速、排放欧n、加速性能、油耗、驾驶性、起动性能等要求）（2） 根据要求和整车的档次及成本来选择系统及系统功能如：用分组喷射还是顺序喷射，用空气流量计 还是用进气管绝对压力传感大器。根据排 放要求选择三元催化反应器、选择n个O2 传感器及诊断系统OBD、OBD，是否 带EGR，二次空气喷射。根据性能是否加VVT可变凸轮轴相位、VIT可变进气管长度、涡轮增压控制等。根据与其它装置联系选择：如与自动变速箱、ABS通讯协议选择Can总线等。（3） 系统零部件选择与设计：A:从开发商要零件图纸、零件性能标准（其中有性能要求及安装要求）B:曲轴靶轮和凸轮轴叶轮的设计 、选择传感器是霍尔式还是磁电式、曲轴、凸轮轴信号相位关系、曲轴靶轮和凸轮轴叶轮设计：齿宽、槽等要求、间隙、安装角度、偏离量等要求C:供油系统选择及设计、油泵的选择：最大油量的2.5倍左右、油嘴的选择：（a） 根据进气道选择喷雾角（b） 根据怠速油气和最大油气选择喷嘴流量，喷孔数选择根据雾化及成本来选。喷油器特性、喷油量要求在线性区、喷油时间与循环周期间要有的间隔（c） 油轨设计（d） 系统油压选择：根据油滴微粒大小要求（雾化要求）一般3bar-3.5bar AVL-4 bar 雾化滴950载体软化、烧结、熔化。 中毒：铅、硫等中毒，来自油箱、汽油、机油、轴瓦等(b)三元催化反应器选择根据位置和阻力选三元催化反应器尺寸，其阻力使功率下降108停空调、 水温105开空调。用蒸发器温度来控制低温关空调。A/C及蒸发器起动后发动机目标转速提高150rpm等等。G：碳罐清洗：碳罐要高于油箱，电磁阀出入口有方向要求。下列条件下关阀不清洗，水温65怠速，发动机转速4000rpm。计算各工况下分配均匀性：R=R（最大）R（最小） R=R1+R2+R3+要求：怠速区R/R2%，部分负荷区R/R2%，全负荷区R/R5%，某种特殊点n4000rpmR/R5%。影响各缸均匀性因素：喷油相位、喷油器特性、流束弥散、燃油压力波动、喷嘴位置（影响油膜多少），进气系统设计：进气管、节流阀、各管进入位置。C压缩比选择试验：提供几种压缩比的缸盖进行压缩比选择试验。D凸轮轴配气相位试验：提供几种配气相位凸轮轴供选择试验。一般不能兼顾。低高速要折衷选择。即要保证高速功率又要照顾低速特别是怠速稳定性，最好采用VVT。E有条件做一下缸内燃烧压力测试：分析一下燃烧压力变动及燃烧过程。F活塞漏气量测试：是否满足厂家要求G曲轴箱通风试验：选择最大功率点、最大扭矩点、某一转速（3000 rpm）从低负荷到全负荷，测量曲轴箱压力与进气压力关系。绘制曲轴箱压力P（n、map）图。测出值是否满足厂家规定。一般曲轴箱下部是0-15mbar的低气压。3：发动机台架标定匹配 发动机台架标定项目：基本喷油及部分修正，基本点火及部分修正，爆震控制等。（1） 发动机运转工况：发动机运转工况取决于节流阀开度与发动机转速。它包括：l 打开点火开关发动机还没运转（LV-ES）.l 起动（LV-ST）:起动有二个门限：一个上门限，一个下门限。当起动后发动机转速起动上限，起动成功进入其它工况；当从其它工况发动机转速低于起动下门限，进入起动工况。l 怠速工况（LV-LS）：节气门关闭（逻辑变量LV-CT=1），发动机转速起动转速上门限，进入怠速工况。l 部分负荷工况（LV-PL）:节气门开（LV-CT=0），发动机转速起动转速上门限，进入部分负荷工况。l 全负荷工况(LV-FL):节气门开度全负荷节气门门限，进入全负荷工况。l 减速（倒拖）：PU 节气门开（LV-CT=0）, 某一设定值。l 减速断油:PUC 节气门关闭 （LV-CT=1） 发动机转速最小PVC转速门限 进入PUC工况。l 恢复供油：（LV-TI-REAC）有一转速门限，当断油后发动机转速下降到这一门限后开始恢复供油。l 截止功能：（LV-WF）为防止转速急剧下降失速，采用截止功能退出PUC或PUl 加速工况：某一设定值l 超速断油：当发动机转数超过设定的最高转数时断油，起保护作用电控单元有一看门狗，它时刻监视点火开关15线上电压，如果15线上没有电压，发动机不运转，15线上有电压发动机运转，当此电压低于某一定值时，喷油停止，起到保护发动机作用。但ECU没有停止工作。下图是工况表：TPS FL全负荷门限 - PL -ES ST IS PUC PU n 起动门限 恢复供油 最小门限 超过门限（2） 发动机台架标定：I 断点的选择：l 发动机负荷断点：因容积效率曲线与发动机负荷成线性关系，所以负荷断点可等距离选择。l 发动机速度断点：分析全负荷及部分负荷特性（扭矩、容积效率、点火角等）后确定，考虑偶发的拐点。在低数断点可密集些如每隔200r/m一个断点，高转数时（4000R/M以上）可每隔500r/m一个断点。II 喷油相位标定：主要影响喷油相位的是喷射时间和发动机转数，其次是水温和运转状态（主要是启动）。一般情况下，希望喷油在进气阀打开前喷完，但也不要预储时间（油在进气管内时间）太长（太提前喷射），喷油太提前，进气管油膜增多，急加速反应差，对HC排放有影响，对发动机扭矩也有影响。l 部分负荷喷油相位：部分负荷喷油相位以排放为主（一般预定值在进气门打开上止点前30CA），做几种转数和负荷试验，找到使HC和NOX最小的喷油相位（主要考虑HC）。l 全负荷喷油相位： 全负荷喷油相位以扭矩为主（预定值在进气门打开上止点前30CA），喷油时间和点火角已初标定，在各种转速下，调整喷油相位，找到一个使扭矩最大的喷油相位。III 基本喷油时间标定：基本喷油时间各个系统计算方法不一样。下面以西门子系统为例说明基本喷油时间标定方法。基本喷油脉宽=喷嘴流量系数*缸空气流量*修正系数Ti=C-Ti-FAC*MAF*IP-Ti-COR-N-MAF修正系数表（IP-Ti-COR-N-MAF）是一个f(N,MAF)三维表，标定时，先标定喷嘴流量系数（C-Ti-FAC）,把修正系数设定为1，此时，Ti=C-Ti-FAC*MAF。做各种转速与负荷下基本喷油量与缸空气流量关系，得出一组曲线，找一个平均值曲线，其斜率即为喷嘴流量系数。喷嘴流量系数标定后再标定修正系数，按断点逐点选择工况，调节三维数表中值使部分负荷工况=1，全负荷工况=0.87左右，在做此项标定时，要去掉一些适配功能（如控制等），要做一些适配值。IV 全负荷门限标定：l 有的系统只用一个TPS门限，此门限为最大节气门开度的70-80%。l 有的系统除了用TPS门限外，还有一个负荷门限，即某负荷下，排温达到了排气温度极限，此负荷为负荷门限。它是发动机速度的函数。达到上述门限标志位设为1（Siemens系统LV-FL=1）进行全负荷加浓。l 全负荷做标定，以扭矩和排温而定，同时要考虑燃油消耗量。V 喷油修正系数的标定：l 喷油总时间=基本喷油时间*各种修正+电瓶电压修正l 各种修正包括：闭环控制，自适应控制，油气蒸发量控制，自适应修正，暖机修正，触媒加热修正，启动后修正，全负荷加浓修正，触媒过热保护修正，油膜修正等等。这些修正在以后的各种功能涉及到时再讲。下面只讲一下电瓶电压修正。l 电瓶电压修正：喷油器随着电瓶电压的不同，针阀开启斜率不一样，因此影响喷油量，所以要进行电瓶电压修正。标定试验是在同一工况下，对于不同的电瓶电压从8V-16V改变Ti喷油脉宽以得到相同的喷油量，绘出Tif( V)关系曲线，以此确定电瓶电压修正系数。：点火角的标定：点火角基本点火角+各种修正（水温空气温度修正，爆震控制，动态修正，其它）（1）点火角标定的目的： 优化发动机的性能l 得到轻微爆震安全边缘值l 得到最低燃油消耗l 完成全负荷最大性能。（2）点火角划分几个区：l 确定爆震极限对应的点火角l 在全负荷划出减少扭矩和排温的点火角l 部分负荷考虑排放和油耗的点火角（3） 试验条件：需要爆震检测系统：有两种检测爆震系统 （一）：在缸体或缸盖上贴上一个加速度计，接到示波器上，通过测试机体的振动来确定爆震； （二）：测气缸压力：用专用的带有缸内压力传感器的火花塞，接到燃烧分析仪上检测爆震，其它条件按厂家要求的试验条件进行试验。（4） 基本点火角标定：在各断路处进行点火角优化，优化原则如下：l 在没有爆震的区域，标定点火角使扭矩最大。l 在发生爆震区域，标定点火角原则使在有爆震传感器系统，点火角在爆震点火角基础上推迟2CA；没有爆震传感器系统，点火角在爆震点火角基础上推迟46CA。l 部分负荷时要考虑排放，但点火角不能低于怠速点火角。（5） 点火角修正： 水温、进气温度修正： 当水温、进气温度高于标准状态时，减少点火角以防爆震。当水温、进气温度低于标准状态时，增加点火角。 标准状态：水温90，进气温度30，大气温度25C，湿度50。 点火角 点火角 0 水温 进气温度 90 30水温断点：从-30120其中包括标准温度90的断点。进气温度断点：从-30100其中包括标准温度30的断点。.爆震控制：l 确定爆震传感器位置（兼顾检测全部缸的爆震，V缸或直6等可用2个爆震传感器）l 确定爆震频率l 爆震窗口的确定l 爆震信号的放大l 确定爆震门限l 爆震点火角的修正（判断爆震强度、推迟角度、恢复）l 确定最大推迟角：一般最大1020CA,并根据水温加权l 过渡工况修正：（1） 爆震窗口的确定： 爆震一般发生在压缩上死点后10CA左右，机械噪声（活塞撞击，气阀开闭等）干扰爆震信号，为了排出机械噪声的干扰，必须确定爆震窗口。在上止点处确定爆震窗口的开启点和结束点。需用设备：测量数据的捕获系统、示波器、燃烧室压力指标，带通滤波器。专门ECU给出的处理前后爆震信号。 试验条件：标准运转状态，每个转速，负荷短点，稳定运转，用AVL燃烧分析仪记录信号：缸内压力，缸内压力滤波器（5KHHZ20KHZ）,ECU爆震信号。 方法：记录50200个循环。l 没有爆震（基本点火角式推迟），确定机械噪声位置。l 有爆震（基本点火角增加38CA），确定最大爆震信号位置。l 窗口位置与发动机转数有关。（2） 爆震信号放大： 在低发动机转速时，发动机噪声小，放大系数不能太大；在高发动机转速时，发动机噪声大，放大系数不能太小。用一个调节系数，当此系数为1时，放大系数相当于一个平均噪声水平。此调节系数考虑到机械噪声和不同缸爆震信号偏差。0.7调节系数速度门限进行修正。l 负荷修正：同上，当负荷变化时，ECU也容易产生误断，为此设置节气门门限。当节气门开度节气门门限时，进行负荷修正。一般情况下，转速修正，爆震门限上调。负荷修正时，爆震门限不变或下调。爆震系数2.6。（4） 爆震点火角修正：l 爆震强度确定：强度1：1爆震门限=爆震值=2爆震门限l 点火推迟：根据爆震强度推迟点火角，点火角推迟的标定必须在推迟后保证各缸在3个工作循环内不发生爆震。对于强度1，点火角在低速范围推迟3CA，在高速区点火角推迟4.5CA。爆震发生时点火时间被推迟，它将减少爆震概率，但也影响车的驾驶性能并增加排气温度，所以当爆震解除后，点火角要恢复。l 点火角的恢复：经验表明：在低速范围，点火角恢复比是1CA/S，在高速范围是0.33CA/S。：爆震闭环自适应控制在爆震自适应控制中有一个予控制表，对于每个运转范围点火推迟值被储存，只要检测到爆震即按控制表进行点火推迟，为了避免大的点火时间突变，当前点火推迟的最大增量用于新的自适应值，一次推迟最大3CA。：控制离散极限：离散极限用于限制所有缸平均点火推迟与单个缸点火推迟之间的差异，各推迟角差异大时可取平均值，推迟大的平均值某一门限时，此缸推迟角=原推迟角-平均值，各缸差异6CA可按上述方法进行推迟。：最大点火推迟：为了避免极端地点火落后，点火推迟限制一个最大值，最大推迟角1012CA，此最大推迟角必须确定发动机在任何情况下不爆震，但也必须考虑对于驾驶性的一定损失是可容忍的。4：整车标定：整车标定项目：起动（冷起动）怠速标定，闭环控制，三元催化反应器加热，排放标定，驾驶性能标定等。：起动工况：A、 点火开关ON但不起动发动机，点火开关ON，系统初始化，油泵转几秒后若起动则继续转，若不起动几秒钟后停止，此功能为供油系统建立初始压力，便于起动。B、 起动予喷油：起动特别是冷起动，由于温度低，汽油蒸发雾化不好，壁油膜增多，进入气缸真正燃烧油量少，冷起动油量分配如下图所示： X油膜（进气管）冷起动油量 Y：缸内油膜 IX：进入气缸 IY：燃烧 图X-Y为了容易起动，特别是冷起动，在起动前进行予喷油，它是各缸同时予喷一定油量在进气时建立油膜，利于起动。C、 起动：起动工况判断：有的系统根据起动信号进行判断，有的系统根据起动转数门限来判断：设置两个转数门限，高门限、低门限，当起后发动机转数大于起动高门限，则起动成功进入其它工况，当发动机转数低于起动低门限时，进入起动工况。起动喷油：起动喷油是在ECU检测转过8个齿后开始喷油，采用同时喷射或分组喷射，然后转入顺序喷射。起动喷油量是水温和起动时间的函数，起动点火也是水温的函数。再起动修正：再起动时喷油量要比第一次起动喷油量要少，大概比第一次起动减少2530%，它是水温的函数。起动后修正：起动后至怠速这段时间，由于发动机转速增加，需要增加供油量，因此起动后要加浓，起动后修正是水温的函数，点火角也随水温进行修正。冷起动试验：在冷室或寒区做，车保温12小时，机油温度达到大气温度的2润滑油：大气温度-10用20W -25大气温度-10用10W大气温度-25用5W汽油国外有夏季汽油，冬季汽油之分，我国没有，试验前最好检查汽油的RVP一般来说大气温度0-25，汽油RVP=735到785mbar，大气温度-25-30，汽油RVP=815到865 mbar。电瓶要充满，另外注意火花塞热值及间隙。试验记录：发动机转数N，空燃比A/F，电瓶电压，电流，水温，机油温度，大气温度等等，根据上述记录分析计算，起动时间，起动后到怠速 过渡情况及怠速平稳性，然后进行冷态驾驶性能测试：加电负荷（开大灯，转向等）记录发动机转数，A/F等，分析怠速转数的稳定性，起车分别以1、2、3、4档开车加速，减速，感觉并记录发动机转数变化及相关数据如A/F，点火角等，以使进行分析，此部分在驾驶性标定中会涉及。起动时间：一般用起动后电并电压恢复到正常值的时间做为起动时间也有用达到稳定怠速 时间来评价的。 ：暖机修正：暖机修正系数是水温的函数，开始系数大于1后随水温逐步衰减直到1，此功能在入控制起作用后还起作用，但此后入控制使=1。 ：触媒加热：为了减少触媒在加热期间的排放，主要是提高排气温度，提高触媒起燃温度，为此采用下面三种方法：增加怠速转速 减少点火角 减稀混合气，它们是在怠速或部分负荷时在欧州循环头两分钟内进行，在20时怠速大约在1200rpm，减少点火角提高排温，在第一分钟循环中使用稀混合气入=1.05，当水温超过30时不需要触媒加热，起动后触媒加热功能立即起作用，当怠速时减稀到入=1，在部分负荷时入=1.05。 ：怠速控制：怠速基本标定是发动机速度，点火提前角，喷油时间。测量数据是燃油消耗量，HC排放，怠速稳定性。一般情况下怠速标定是在车上进行，在车上标定可考虑车的振动情况。在标定时要综合考虑燃油消耗，发动机怠速稳定性和HC排放。怠速调节器控制：怠速调节器位置控制是带步进控制的PID控制器，每隔5ms位置控制器计算一次。PID调节器同入调节一样，只不过是怠速调节以N（N=Nmax-Nmin）作变量进行调节，N大时用PID调节器通过步进电机调节怠速旁通进气道面积，N小时用动态点火角进行调整，P调节7080%，I消除稳定状态偏差。怠速点火角的选择：在怠速转数下，做点火角与扭矩关系曲线，得出如图曲线，怠速点火角选最佳点火角（最大扭矩点火角）的中点（即最佳点火角与45度切线点火角之间），此点前后可进行动态修正，也可以在发动机速度稳定性与油耗和排放之间折衷选择。如果点火角太提前发动机可能失速，怠速有两个怠速点角表，一个是闭环用的（带动态调整），一个是开环用的（不带动态调整）。动态点火角调整是在发动机转速低于怠速目标转速时起作用，有两种工况：一是起动二是减速。点火角=基本点火角+动态修正点火角。点火角不能超过最大点火角，因此，动态点火角受最大点火角限制。在-20时怠速转速大致在12501300rpm在20时怠速 设为大约900 rpm，1200 rpm用于触媒加热。暖机时怠速转数选750900 rpm，并与好的怠速稳定性相协调。另外还要考虑其它负荷的加入（A/C，动力转向，A/T，MT）进行怠速补偿。 ：入控制：入值在入=1附近变动时，三元催化反应器的净化转换效率最高，为此ECU根据氧传感器（三元催化反应器上游氧传感器）信号，用PID控制器进行入控制。稳定入和动态入：Trs：从浓到理论混合比的响应时间 Tls：从稀到理论混合比的响应时间Trs-Tls：是从浓到稀混合气响应时间Trs-Tls：影响稳定入。动态入取决于3个参数：稳定入，浓到理论混合比的响应时间Trs稀到理论混合比的响应时间Tls。动态入=（入2-入1）/2PID控制：P：比例因子，I：积分因子，D：微分因子，一般仅作P、I调节。首先调P，如果P小，P变化与稳定入不相交那么下一个变化时间是达到稳定入时间+传感器响应时间，即动态入取决于Trs- Tls和稳定入。如果P大，P变化与稳定入相交，那么下一个变化时间就是传感器响应时间，即动态入取决于Trs- Tls。经验表明：在部分负荷时P标定最大到2。5%，最大P应当50%I项。如果我们有一个P的88表，我们可以选择9个工况点进行测试，这些工况点应集中在排放区域，在每一工况点（N，MAF）或（N，MAP）改变不同P值，测量三元催化反应器前后的HC、CO、Nox排放量。在做这个试验时，三元催化反应器温度必须保持恒定在350850之间。注：在低负荷时，三元催化反应器稳定性有时有些问题，应等30秒到60秒钟后再测量。P+0 P-0b a P+0 P-1b a P0 P-1。5b a P+0 P-2b a P+0 P-2.5b a P1.5 P0b a HCCONOxB：表示触媒前排放，a：触媒后排放对于每一个工况点找出触媒后排放最小的P，由此组成P表，在这9个P工况表之间和之外的工况，标定可以用内插法和外插法来完成。在每一工况点，靠P进行优化，如果不能充分地使触媒后排放最小，可以用一个非对称的I调节。经验表明，在部分负荷时，I调节振幅不能3%，怠速取决于怠速 稳定性通常I调节振幅在1.53%之间。P延迟：根据排放如果P变化不够，可以加P延迟，其目的是保持动态入在目标值，此目标值一般为0.998因为在此点催化剂转换效率最高，然而这个目标值必须由催化剂涂层来保证，一个比较大的正P延迟向浓漂移一个比较大的负P延迟向稀漂移一般情况下：在中小负荷低速时负P延迟，在其它区域正P延迟。入自适应功能：入闭环控制时，若在一定负荷和转速区域，将ROM中的基本喷油时间，进行入修正，将修正后的数据写入ROM中，以后就从RAM中调出基本喷油时间，这就是自适应功能。RAM中的数据在ECU掉电时会丢失，丢失后经一段时间学习，才能建立自适应参数，但关闭发动机ECU并不掉电。：适应修正：由于空气密度，燃油密度的变动，空气泄漏量的变动，喷油器喷油量的差异，引起入控制的变动，此时可进行自适应修正，把入有效 修正值 加权后加到原自适应变量上。：驾驶性能标定：包括：怠速稳定性、加速、减速等标定和试验a:怠速稳定性：带电负荷的怠速波动 发动机怠速运转，供给不同电负荷 记录每次offon,onoff负荷开关，发动机怠速上升、下降和达到稳定怠速的时间，每个实验之间，要等到发动机速度稳定。T时间 带强无扰怠速波动评价发动机避免失速的能力，评价发动机带附件负荷变化时发动机速度波动。发动机怠速运转，供给不同附件负荷。A/C ON/OFF A/C OFF带风扇开关ON A/C开关OFF。 风扇开关off 带A/C开关ON A/C开关OFF。电负荷：供给最大电负荷（座椅加热、后窗除霜、灯）。动力转向：转向车轮快速转到最大位置。记录最低发动机转速、发动机是否失速、振动、噪音等。Tip-in tip-out怠速波动发动机怠速运转，轻度加速至1000、1500和2000rpm，然后释放，当发动机达到它的最低发动机转速时，加入不同负荷。记录最低发动机转速、最高发动机转速（怠速时）及发动机速度到达目标转速的时间及是否发动机失速、震动、噪音等。车减速到停止离合器分离时怠速波动：目的时评价怠速控制、避免带发动机负荷失速（用离合器减速）和附件（A/C）。方法：用4档驾驶到60km/h，然后减速，当达到比怠速转速低100r/m时，踩下离合器。记录：达到怠速时间、振动、噪音和驾驶性能（失速）及怠速波动。注：减速可以用两种方法：i. 我们确定一个初始速度和距离，以60KM/h车速运行，然后减速。目标是停止或根据下面公式在距离末端脱开离合器。d=-v02/2a (d距离，v0初速度 a加速度)对于a=-0.1g d=140ma=-0.3g d=45ma=-0.9g d=最短的距离ii. 另一方法是我们确定初速度和减速时间，以60km/h车速前进，然后减速。目标是停止或以下面的公式确定的时间到了脱开离合器。t=-v0/a (t时间 v0初速度 a加速度)对于 a=-0.1g t=17sa=-0.3g t=5.7sa=-0.9g t=最短的时间b.加速度标定：i. 有的系统根据TPS和MAP的增量进行TPS加速修正和MAP加速修正。有的为了跟随加速额外多喷一次油。ii. 油膜修正：加速时油量增多，油膜变厚，喷油脉宽如下图所示 喷油脉宽 由于形成油厚，脉宽变为 实际油量是少了 理论上所以要进行油膜修正。修正有两种：一种是快修正，一种是慢修正根据加速具体情况进行快慢结合修正。C:加速性能：加速性能是指加速时，有无加速迟后（hesitation）,加速迟滞（stumble）等情况。车起步 车以1档起步，可柔和的起步和猛烈地起步 车怠速以1档加速到目标转速 车怠速以2档加速到目标转速记录发动机转速变化历程、A/F、TPS、点火角等参数，分析发动机转数变化是否有迟后、迟滞现象、发动机转数波动大小，如果上述现象发生，只会发生在2-3档，如果4-5档发生是车的硬件问题。 加速：车以部分负荷以不同的发动机转速和档位运转，然后加速到目标转速。记录：发动机转数、A/F、TPS、点火角等，分析是否有迟后、迟滞等现象。换档加速： 车