汽車發(fā)動(dòng)機(jī)ECU系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)解析

　　2.2　發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定技術(shù)

2.2.1　發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定

發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定試驗(yàn)，是指在汽車不同的工作狀態(tài)和氣候環(huán)境下，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行不斷調(diào)試，找到發(fā)動(dòng)機(jī)最佳工作狀態(tài)下一組參數(shù)的測(cè)試技術(shù)。它通常分為室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)和室外道路試驗(yàn)，室外道路試驗(yàn)要求在汽車試車場(chǎng)進(jìn)行，另外還要進(jìn)行“高寒、高溫和高海拔”的“三高”試驗(yàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定試驗(yàn)的主要工具是發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定軟件和發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定設(shè)備。

通常某一型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)部的控制算法軟件是固定的，但其包含的數(shù)千個(gè)自由參數(shù)是可調(diào)的，對(duì)于不同的車型這些參數(shù)都需要通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)匹配標(biāo)定進(jìn)行調(diào)試優(yōu)化，使得整車通過(guò)各種排放與駕駛性能指標(biāo)。

匹配標(biāo)定是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。它包括臺(tái)架試驗(yàn)、可控環(huán)境實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、基于數(shù)學(xué)模型的標(biāo)定計(jì)算、排放試驗(yàn)、功能驗(yàn)證試驗(yàn)等。在整個(gè)工程過(guò)程中，必須將各種先進(jìn)的標(biāo)定工具（硬件設(shè)備和計(jì)算機(jī)軟件）組成無(wú)縫連接標(biāo)定系統(tǒng)，其中包括ECU的通訊、軟件燒寫、標(biāo)定參數(shù)管理、在線標(biāo)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(dòng)機(jī)標(biāo)定軟件

發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定軟件具有從發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)技術(shù)處理后，再將其寫入（或下載）到汽車ECU中，同時(shí)由于在標(biāo)定試驗(yàn)中需要處理大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定軟件具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能。由于現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的功能越來(lái)越復(fù)雜，控制參數(shù)也由最初的十幾個(gè)急劇上升到目前的上千個(gè)，這導(dǎo)致試驗(yàn)次數(shù)呈幾何級(jí)數(shù)上升。要求對(duì)每一個(gè)標(biāo)定參數(shù)的所有工況都進(jìn)行排列組合的試驗(yàn)，是不可能實(shí)現(xiàn)的。因此，現(xiàn)在也出現(xiàn)了基于試驗(yàn)優(yōu)化技術(shù)的標(biāo)定軟件，例如 MathWorks公司推出的MATLAB基于模型的標(biāo)定工具箱（MBC），它可以優(yōu)化試驗(yàn)方案，減少標(biāo)定試驗(yàn)的次數(shù)，降低試驗(yàn)費(fèi)用，縮短試驗(yàn)周期。

2.2.3　發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定設(shè)備

在發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定試驗(yàn)中，需要測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度和壓力等多種物理量，另外需要將標(biāo)定軟件生成的標(biāo)定數(shù)據(jù)寫入汽車ECU中，發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)這些功能。

2.2.4　發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架標(biāo)定試驗(yàn)項(xiàng)目包括：發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際充氣效率、空燃比、點(diǎn)火正時(shí)、基本發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)標(biāo)定；整車標(biāo)定試驗(yàn)項(xiàng)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(biāo)定、系統(tǒng)驗(yàn)證。

3　結(jié)　語(yǔ)

目前發(fā)動(dòng)機(jī)匹配領(lǐng)域的很多開發(fā)技術(shù)仍然需要借助國(guó)外公司來(lái)協(xié)助完成，部分技術(shù)概念在汽車教材中也是空白，例如發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的開發(fā)和標(biāo)定技術(shù)。作者希望本文能起到拋磚引玉的作用，為國(guó)內(nèi)汽車制造商開發(fā)新車型提供參考。