汽車發(fā)動機ECU系統(tǒng)研發(fā)技術解析

　　2.2　發(fā)動機的標定技術

2.2.1　發(fā)動機標定

發(fā)動機的標定試驗，是指在汽車不同的工作狀態(tài)和氣候環(huán)境下，對發(fā)動機管理系統(tǒng)的參數(shù)進行不斷調試，找到發(fā)動機最佳工作狀態(tài)下一組參數(shù)的測試技術。它通常分為室內臺架試驗和室外道路試驗，室外道路試驗要求在汽車試車場進行，另外還要進行“高寒、高溫和高海拔”的“三高”試驗。發(fā)動機標定試驗的主要工具是發(fā)動機標定軟件和發(fā)動機標定設備。

通常某一型號的發(fā)動機ECU內部的控制算法軟件是固定的，但其包含的數(shù)千個自由參數(shù)是可調的，對于不同的車型這些參數(shù)都需要通過發(fā)動機匹配標定進行調試優(yōu)化，使得整車通過各種排放與駕駛性能指標。

匹配標定是一個復雜的系統(tǒng)工程。它包括臺架試驗、可控環(huán)境實驗室試驗、基于數(shù)學模型的標定計算、排放試驗、功能驗證試驗等。在整個工程過程中，必須將各種先進的標定工具（硬件設備和計算機軟件）組成無縫連接標定系統(tǒng)，其中包括ECU的通訊、軟件燒寫、標定參數(shù)管理、在線標定、溫度采集系統(tǒng)、模擬數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。

2.2.2　發(fā)動機標定軟件

發(fā)動機標定軟件具有從發(fā)動機傳感器采集試驗數(shù)據(jù)，經過技術處理后，再將其寫入（或下載）到汽車ECU中，同時由于在標定試驗中需要處理大量試驗數(shù)據(jù)，發(fā)動機標定軟件具有強大的數(shù)據(jù)庫管理功能。由于現(xiàn)代發(fā)動機的功能越來越復雜，控制參數(shù)也由最初的十幾個急劇上升到目前的上千個，這導致試驗次數(shù)呈幾何級數(shù)上升。要求對每一個標定參數(shù)的所有工況都進行排列組合的試驗，是不可能實現(xiàn)的。因此，現(xiàn)在也出現(xiàn)了基于試驗優(yōu)化技術的標定軟件，例如 MathWorks公司推出的MATLAB基于模型的標定工具箱（MBC），它可以優(yōu)化試驗方案，減少標定試驗的次數(shù)，降低試驗費用，縮短試驗周期。

2.2.3　發(fā)動機標定設備

在發(fā)動機標定試驗中，需要測量發(fā)動機的轉速、溫度和壓力等多種物理量，另外需要將標定軟件生成的標定數(shù)據(jù)寫入汽車ECU中，發(fā)動機標定設備可以實現(xiàn)這些功能。

2.2.4　發(fā)動機標定試驗

發(fā)動機臺架標定試驗項目包括：發(fā)動機實際充氣效率、空燃比、點火正時、基本發(fā)動機熱機標定；整車標定試驗項目包括：整車廢氣排放控制、整車駕駛性、熱帶環(huán)境、高原環(huán)境、寒帶環(huán)境、車輛零部件故障診斷系統(tǒng)標定、系統(tǒng)驗證。

3　結　語

目前發(fā)動機匹配領域的很多開發(fā)技術仍然需要借助國外公司來協(xié)助完成，部分技術概念在汽車教材中也是空白，例如發(fā)動機管理系統(tǒng)的開發(fā)和標定技術。作者希望本文能起到拋磚引玉的作用，為國內汽車制造商開發(fā)新車型提供參考。