电控系统及标定流程介绍

2020 4 20 1 培训人 产品开发部 知识共享 系列讲座之 电控系统及标定流程介绍 2020 4 20 2 目录 1 发动机电子控制系统概述 2 电控系统的组成及零部件功能介绍3 系统控制介绍 4 整车标定流程介绍5 OBD介绍6 三高试验介绍 发动机电子控制系统 概述 发动机是整车的 心脏 电子控制系统 也有人叫发动机管理系统 是发动机的 大脑 组成 发动机电子控制系统可分为硬件和软件两部分 硬件由ECU 传感器 执行器及线束等组成 而软件由控制程序 数学模型和标定参数三部分组成 2020 4 20 3 电子控制器ECU 功能 用于提供传感器供电电源 车速信号的输入 接受发动机负荷信号 多点燃油顺序喷射 点火控制 怠速控制 爆震控制 带自适应 闭环控制 控制碳罐控制阀 空调控制 燃油定量修正 发动机转速信号的输出 发动机故障指示灯 故障自诊断等 2020 4 20 4 传感器功能介绍 进气压力温度传感器 用于测量进气歧管绝对压力与进气温度 还可用于判断压缩上止点 节气门位置传感器 用于向ECU提供节气门转角信息 根据这个信息 ECU可以获得发动机负荷信息 工况信息 如起动 怠速 倒拖 部分负荷 全负荷 以及加速和减速信息 冷却液温度传感器 用于提供发动机冷却液温度信息 以便控制器据此对喷油和点火进行修正 2020 4 20 5 传感器功能介绍 爆震传感器 用于向电子控制器ECU提供发动机爆震信息 进行爆震控制 曲轴位置传感器 转速传感器 用于无分电器点火系统中提供发动机转速信息和曲轴上止点信息 凸轮轴位置传感器 相位传感器 用于跟转速传感器相配合 为ECU提供曲轴相位信息 即区分1缸的压缩上止点和排气上止点 2020 4 20 6 传感器功能介绍 空气质量流量计 用于测定汽油机进气量 确定喷油量和空燃比 氧传感器 前氧传感器用于测定发动机排气中氧气含量 确定汽油与空气是否完全燃烧 根据这一信息实现以过量空气系数 1为目标的闭环控制 以确保三元催化转化器对排气中的HC CO和NOx三种污染物都有最大的转化效率 后氧传感器用于适当修正主传感器提供给闭环控制的数据和检测催化器工作是否正常 2020 4 20 7 执行器功能介绍 电子燃油泵 用于将燃油从油箱输送到燃油分配管总成 提供足够的燃油压力和富余燃油 燃油压力调节器 用于调节燃油系统中的燃油压力 使其与进气歧管的压力差大体上保持一个恒定的数值 喷油器 喷油器根据ECU的指令 在规定的时间内喷射燃油 借此向发动机提供燃油并使其雾化 2020 4 20 8 执行器功能介绍 怠速调节器 步进电机 用于提供怠速旁通空气道 并通过改变通道截面积控制旁通空气量 实现发动机怠速工况时转速的闭环控制 点火线圈 将蓄电池的低压直流电转变成高压电 通过火花塞放电产生火花 引燃气缸内的混合气 碳罐控制阀 用于控制燃油蒸发控制系统再生气流的流量 2020 4 20 9 系统控制介绍 空气供给系统 分类 L型空气供给系统 通过空气流量计测量发动机进气量 D型空气供给系统 通过进气歧管绝对压力传感器测量发动机进气量 2020 4 20 10 系统控制介绍 燃油供给系统 分类 有回油燃油供给系统 油压调节器安装在燃油导轨上 供油压力为300kpa 无回油燃油供给系统 油压调节器安装燃油箱内部 燃油导轨上无回油管 供油压力为350kpa 有限有回油燃油供给系统 油压调节器安装燃油箱上部 燃油导轨上无回油管 供油压力为350kpa 2020 4 20 11 系统控制介绍 点火系统 分类 分电器点火系统 有一个点火线圈 分组直接点火系统 有两个点火线圈 顺序点火系统 有四个点火线圈 2020 4 20 12 发动机标定流程 2020 4 20 13 台架标定 整车标定 试验认可 系统定义 商务洽谈 技术洽谈 ECM选择 节气门体选择 进气系统确定 点火系统确定 燃油系统确定 尾气处理以及顾客特殊要求 样机准备等 商务合同 技术开发合同 样机 需要做的工作 需要输出的成果 基本MAP图 外特性曲线 万有特性曲线 样机 各试验的试验报告 需要做的工作 需要输出的成果 基本空气量 基本喷油量 基本点火角 暴震匹配 基础排放标定等标定工作 试验样车 各试验的试验报告 需要做的工作 需要输出的成果 试验样车搭载 整车驾驶性标定 整车排放标定 OBD诊断标定 故障诊断标定 三高试验 整车可靠性试验 耐久性试验以及NVH等专项试验 认可试验报告 技术协议 发动机维修手册 发动机使用说明书 发动机标识手册 发动机零部件手册等 需要做的工作 需要输出的成果 常温排放认可试验 低温排放认可试验 驾驶性认可实验 OBD演示试验 公告参数申报 公告试验 标定数据固化 量产准备 超速试验 全速全负荷试验以及冷启动试验等顾客特殊要求的专项试验 OBD介绍 概述 OBD是英文On BoardDiagnostics的缩写 中文翻译为 车载自动诊断系统 这个系统随时监控汽车尾气是否超标 一旦超标 会马上发出警示 当系统出现故障时 故障 MIL 灯亮 同时将故障信息以故障码的形式存入电控单元存储器内 通过一定的程序可以将故障码从电控单元存储器中读出 根据故障码的提示 维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位 2020 4 20 14 OBD介绍 OBD发展经历 从20世纪80年代起 美 日 欧等各大汽车制造企业开始在其生产的电喷汽车上配备OBD 初期的OBD没有自检功能 2020 4 20 15 OBD介绍 比OBD更先进的OBD 在20世纪90年代中期产生 美国汽车工程师协会 SAE 制定了一套标准规范 要求各汽车制造企业按照OBD 的标准提供统一的诊断模式 在20世纪90年末期 进入北美市场的汽车都按照新标准设置OBD OBD 与以前的所有车载自诊断系统不同之处在于有严格的排放针对性 其实质性能就是监测汽车排放 当汽车排放的一氧化碳 CO 碳氢化合物 HC 氮氧化合物 NOx 或燃油蒸发污染量超过设定的标准 故障灯就会点亮报警 2020 4 20 16 OBD介绍 虽然OBD 对监测汽车排放十分有效 但驾驶员接受不接受警告全凭 自觉 为此 比OBD 更先进的OBD 产生了OBD 系统会通过汽车车载通讯系统 将车辆的身份代码 故障码及所在位置等信息自动通告管理部门 管理部门根据该车辆排放问题的等级对其发出指令 包括去哪里维修的建议 解决排放问题的时限等 还可对超出时限的违规者的车辆发出禁行指令 2020 4 20 17 OBD介绍 在中国所说的OBD指的是OBD发展的第二阶段及OBD OBD相关法规要求 法规GB18352 3 2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法 中国 阶段 中规定 2008 7 1日起 欧III排放水平车型中的第一类车 申报车型时必须安装OBD 2010 7 1日起 欧III排放水平车型中的第二类车和欧 排放水平的所有车型 申报车型时必须安装OBD 2020 4 20 18 OBD介绍 OBD标定主要包括以下四个方面内容 1 失火诊断 在型式认证I型试验 常温下冷启动后排放污染物排放试验 中设定指定失火率时 应在规定次数内点亮Mil灯 且排放满足开发目标 在匹配样车上保证在正常的工况范围内 Mil灯不被误点亮 2020 4 20 19 OBD介绍 2 催化器诊断 将催化转化器替换为已劣化的或有缺陷的催化转化器 或者用电子仪器模拟已劣化的或有缺陷的催化转化器 使HC排放量超过给定的限值时 必须内点亮Mil灯 在匹配样车上保证在正常的工况范围内 装配老化程度相当于或低于八万公里老化催化器的催化器时 Mil灯不被误点亮 2020 4 20 20 OBD介绍 3 氧传感器诊断 将氧传感器替换为已劣化的或有缺陷的氧传感器 或者用电子仪器模拟已劣化的或有缺陷的氧传感器 使其排放量超过给定的限值时 必须点亮Mil灯 在匹配样车上保证在正常的工况范围内 Mil灯不被误点亮 2020 4 20 21 OBD介绍 4 与排放相关零部件和系统诊断 与排放相关零部件或系统出现故障时 必须内点亮Mil灯 在匹配样车上保证在正常的工况范围内 Mil灯不被误点亮 与排放相关零部件和系统 电控系统各传感器和执行器 燃油蒸发系统等 2020 4 20 22 三高试验项目 高寒试验 实验目的 检验试验车在低温地区的起动性能和整车驾驶性能 检验其性能是否满足国家有关标准和设计技术条件的要求 根据出现的问题及时对产品进行改进 进行电喷系统匹配 2020 4 20 23 三高试验项目 高寒试验 主要标定 或检验 项目 1 低温启动标定 通过对冷却水温定时修正和起动油量的优化 使发动机在不同温度环境下冷 热机均能够顺利启动 而且起动烟度不能过大 起动后不能长时间冒白烟 2 驾驶性检查 由于高寒地区气温比较低 各部件的摩擦阻力增大 燃油流动性变弱 可能会影响到怠速稳定性和驾驶舒适性 对不同工况进行检查 如果有不稳定的情况 则需要根据不同的温度进行修正 2020 4 20 24 三高试验项目 高寒试验 3 跛行回家 当水温传感器失效 系统会根据其它温度传感器温度值进行起动控制 让发动机能够起动 当多个传感器都失效 系统会根据各传感器的默认值控制发动机在限制功率下工作 实现跛行回家功能 4 零部件和系统低温适应性检验 检验整车零部件和系统在低温环境是否可以正常工作 5 故障诊断检验 当拔下某一传感器插头 发动机故障灯需要点亮 故障码需要正确 2020 4 20 25 三高试验项目 高原试验 实验目的 检验试验车在高原地区的起动性能和整车驾驶性能 检验其性能是否满足国家有关标准和设计技术条件的要求 根据出现的问题及时对产品进行改进 进行电喷系统匹配 2020 4 20 26 三高试验项目 高原试验 主要标定 或检验 项目 1 高原启动标定 在高海拔地区 气压低 进气量少 气温比较低 启动就会困难 需要对起动油量 水温定时修正等变量进行优化 达到在不同海拔高度下冷 热机均能顺利启动的要求 2 驾驶性检查 由于高原地区气压低 可能会影响到怠速稳定性和驾驶舒适性 对不同工况进行检查 如果有不稳定的情况 则需要根据不同的海拔高度进行修正 2020 4 20 27 三高试验项目 高原试验 3 高原动力性和烟度标定 由于高原地区空气稀薄 发动机可能会出现烟度增大的情况 如果减少喷油量 又可能造成动力性不足 标定的目标是在保证动力性的前提下烟度尽可能小 最好不冒烟 4 跛行回家 当大气压力传感器失效 系统会默认一个大气压力 需要保证发动机在默认大气压力下能够正常工作 当多个传感器都失效 系统会根据各传感器的默认值控制发动机在限制功率下工作 实现跛行回家功能 2020 4 20 28 三高试验项目 高原试验 5 零部件和系统低温适应性检验 检验整车零部件和系统在高原环境是否可以正常工作 6 故障诊断检验 当拔下某一传感器插头 发动机故障灯需要点亮 故障码需要正确 2020 4 20 29 三高试验项目 高温试验 实验目的 检验试验车在高温地区的起动性能和整车驾驶性能 检验其性能是否满足国家有关标准和设计技术条件的要求 根据出现的问题及时对产品进行改进 进行电喷系统匹配 2020 4 20 30 三高试验项目 高温试验 主要标定 或检验 项目 1 高温启动标定 发动机在高温环境下 让发动机的水温升高然后马上停机 这时由于没有冷却循环 发动机的冷却液温度会继续升高 当温度开始下降时启动发动机 保证一次启动成功 2 驾驶性检查 由于环境温度高 可能会影响到怠速稳定性和驾驶舒适性 对不同工况进行检查 如果有不稳定的情况 则需要根据不同的温度优化燃油温度修正系数值 2020 4 20 31 三高试验项目 高温试验 3 高温动力性和烟度标定 由于环境温度升高 发动机的进气量减少 可能会造成烟度增大 如果减少喷油量 又可能造成动力性不足 标定的目标是在保证动力性的前提下烟度尽可能小 最好不冒烟 4 过热保护标定 在高温环境下 由于外界温度高 发动机会出现过热的现象 过热保护就是发动机在水温过高