爆震标定指导书

1、tt TROITEC北京锐意泰克汽车电子有限公司爆震标定指导书制定：校对：审核：北京锐意泰克汽车电子有限公司年 月 日目录爆震标定指导书1.1、目的3.2、标定对象3.3、标定过程1（其一，借助于燃烧分析仪）33.1标定步骤4.3.2分析及标定结果43、标定过程1（其2,借助AD采集卡和爆震传感器标定） 53.1标定过程5.3.2数据分析及标定结果63.3频率验证7.4、标定过程2（使用两种方法同） 84.1标定爆震信号的增益84.2标定爆震阈值94.3标定点火延迟角 1.04.4标定爆震控制的进气阈值1 14.5爆震检验125、附1.25.1附1 （使用燃烧分析仪的 MATLAB程序）125

2、.2附2（ 8101的工作“控制字”）1 35.3附3 （使用爆震传感器时的 MATLAB程序）141、目的本手册用于指导标定工程师在台架上进行发动机的爆震标定2、标定对象1、不同转速下的爆震中心频率；2、不同工况下发生爆震的曲轴转角范围（爆震窗口）3、不同工况下判断是否发生爆震的判断阈值4、不同工况下爆震开启的负载阈值3、标定过程1 （其一，借助于燃烧分析仪）在发动机各缸内装缸压传感器，并连接到咼速AD米集卡，经终端米集软件分析数据及判断缸压的变化判定是否有爆震发生,如图1所示。具体信息可参考地址：北京经济开发区西环南路18号汇龙森国际企业科技园内C座5层506室 第4页共15页电话：（01

3、0） 80361892/80361893/80361968 传真：（010） 80361891tt TROITEC北京锐意泰克汽车电子有限公司地址：北京经济开发区西环南路18号汇龙森国际企业科技园内C座5层506室 第#页共15页电话：（010） 80361892/80361893/80361968 传真：（010） 80361891tt TROITEC北京锐意泰克汽车电子有限公司www.dewetro 。Datafile leaded s F八丸勒數据惰科Aim爾112趴t wit辭1篦山砂就_= ELlr Sitti&fi £rocrwisu |i"tip31

4、tolag| h 胆-Ocltflr茁肉I L.I 叫|v|I »|IC|b|TA|Lunk ange倩1400.57E电匕r创q i# m|竺oii&. 12=£QQ.1i XA)E06J fCA) t50_l冋也E90JI 仙14KrKReeicl |.b«|OOQK016.5D1I&771|Cn5：i$2ID21 illI1X2471|地址：北京经济开发区西环南路18号汇龙森国际企业科技园内C座5层506室 第#页共15页电话：（010） 80361892/80361893/80361968 传真：（010） 80361891tt TROIT

5、EC北京锐意泰克汽车电子有限公司地址：北京经济开发区西环南路18号汇龙森国际企业科技园内C座5层506室 第5页共15页电话：（010） 80361892/80361893/80361968 传真：（010） 80361891tt TROITEC北京锐意泰克汽车电子有限公司图1终端软件界面图地址：北京经济开发区西环南路18号汇龙森国际企业科技园内C座5层506室 第#页共15页电话：（010） 80361892/80361893/80361968 传真：（010） 80361891tt TROITEC北京锐意泰克汽车电子有限公司地址：北京经济开发区西环南路18号汇龙森国际企业科技园内C座5层5

6、06室 第6页共15页电话：（010） 80361892/80361893/80361968 传真：（010） 80361891tt TROITEC北京锐意泰克汽车电子有限公司3.1标定步骤1、暖机到正常工作温度；2、将发动机控制在某一需要标定的工况点稳定运行；3、分别调节点火提前角C_IGA_AS_x（ x代表各缸）使得发动机发生爆震， 燃烧分析软件“爆震显示区”有尖三角出现；4、记录数据；5、选取爆震典型的燃烧周期，导出缸压数据（文本格式）并使用 MATLAB 软件分析进行FFT分析得到爆震中心频率（程序见附1），参考8101的 工作特性将“控制字”写入SAM2000里表ID_FIL_FR

7、Q_KNK_x ；（见附 2）6根据燃烧分析软件判断爆震的曲轴始末转角（爆震窗口）；3.2分析及标定结果对导出的缸压信号进行FFT分析，结果如图2所示，根据分析，爆震中心频率为7.32KHZ,该频率对应8101芯片的“控制字” 42，标定结果如图3所示。图2 FFT分析结果图3 SAM2000标定表格再根据采集的有爆震的缸压信号确定爆震窗口，主要根据缸压变化的范围确定，如图4所示，确定过程中需要注意，爆震发生的时间不太一样，确定的 爆震窗口要能够涵盖所有采集数据的爆震周期。I： .：4:<d匚>.：.er:a1 ?再 *丸心图4爆震窗口的确定3、 标定过程（其2，昔助AD采集卡和爆

8、震传感器标定）燃烧分析仪较贵，在经济不允许的条件下采用高速 AD采集卡和爆震传感器 采集爆震信号进行分析。3.1标定过程1、连接爆震采集装置：爆震传感器的两个信号输出脚分别连接数据采集器 的同一个采集通道的信号输入端以及信号屏蔽线。同时，信号采集器的 外壳要求可靠接在实际地上（可以采用导线将采集器外壳与暖气片等连通以接地，目的去除50HZ载波的干扰，以便于分辨爆震信号），如图5所 示；2、暖机到正常工作温度；3、将发动机控制在某一需要标定的工况点稳定运行；4、 分别调节点火提前角C_IGA_AS_x（ x代表各缸，下同）使得用耳朵能 听到发动机发生明显爆震；5、记录有爆震的数据时间不小于 5秒

9、;6选取典型的含有爆震的信号周期，使用MATLAB软件分析爆震频率（程 序见附3），参考8101的工作特性将“控制字”写入 SAM2000里表 ID_FIL_FRQ_KNK_x ；7、待补（确定爆震窗口）爆靈伎感器采集器外壳接地图5爆震传感器与信号采集器接线图3.2数据分析及标定结果由于采用爆震传感器采集的数据相当庞大，并且由于高负荷时的机械振动造成的噪声干扰相当严重，因此此方法需要大量的时间进行数据处理、分析及筛选。由于使用的采集器软件只能同时采集8个通道的数据，实际上我们只需要一个通道的数据，首先要求进行格式转换，原采集软件由于采集速度的要求，从软件格式上有所限制，因此首先需要读取原软件的

10、数据，截取后转换为XLS格式，对转换后的XLS格式的数据，删除不需要的通道（该软件生成的数据分为 8列，从头至尾依次为第1至第8通道的数据，按照要求删除不需要通道的数 据），然后对数据进行分析。典型爆震信号FFT分析的结果如图6所示，去除机械振动的噪声后可以分析出爆震的中心频率为7.58KHZ, 8101 “控制字”为43。11.522 53爆震频率O6图6典型爆震的FFT分析结果3.3频率验证由于噪声的干扰及处理方法的不成熟，有时通过爆震传感器得到的爆震频率 可能有所偏差，需要对计算的频率进行验证。具体做法是：控制发动机在 ID_FIL_FRQ_KNK_x表的各个断点转速稳定运转，然后通过

11、C_IGA_AS_x表分 别提高每一个气缸的点火提前角，直到能听到明显的爆震声音为止。打开 SAM2000的示波器，观察此缸的knks_x值与nl_x值，如果这两个变量的变化曲 线如图7所示，则说明此频率并不是此缸此转速的爆震特征频率，需要根据3.2步的结果重新选择爆震特征频率值，然后重新填写此缸的ID_FIL_FRQ_KNK_x表。完成调整以后，需要重复上述步骤，直到采集到的此缸knks_x值与nl_x值 的变化曲线如图8所示，才可以进行下一步工作。1 KNK£_2V | _ I2I-L_2M1 U5图8频率恰当时knks与nl曲线*注意：只有在验证了各缸、所有断点的爆震中心频率后

12、，才能进行后续工作！ ！ ！4、标定过程2 （使用两种方法同）4.1标定爆震信号的增益标定表IP_GAIN_KNK_x，如图9所示，使得没有发生爆震时的KNKS_x在1-2V范围内变化。注意，标定前，先观察该工况下发生爆震时的KNKS_x有多大，然后调节IP_GAIN_KNK_x使得未发生爆震时的KNKS_x是发生爆震时 的 KNKS_x 的 50% 70%。4:AF.f 1 /1_I” I X.11 Address: 000B C238 - 21 hex Rotation 01PC：RBIOgrf -QRBIOgtfIP_GAIH_KNK_1 士 f(M_KNKrpm MAF k* CAN1

13、A1:-6016 (rpm)MAF_KHKJUJ2Q228336543057.5z8324450524855-99253524fl4452.51408爾50打4450-179250J7J7da-17.520165746474622085545454142.525928051504740-J37.530084848464235 £339240394142361630302fl3130 t1o°38083737363727.541$230彗333325 -4BOO3032363222.556003436343120-6016303030E3*M172'1 Q225530

14、0350 390 430Li21IdJiT图9标定爆震增益4.2标定爆震阈值标定表ID_FAC_THD_KNK_x ,确定某一工况下的爆震阈值，如图10所示 在某一工况点下，调节表 C_IGA_AS_x使得发动机发生爆震，记录下此时的 KNKS_x，记为 KNKS_REF，然后调节 ID_FAC_THD_KNK_x，使得 KNKS_x 为 KNKS_REF 的 40%70%。图10标定阈值影响系数4.3标定点火延迟角为使ECU判断出爆震后对其进行控制，需要标定 ID_IGA_DEC_KNK_i （ i =1, 2）以控制爆震，图11所示。标定方法如下：在标定完基本点火角的情况 下，将发动机固定

15、在ID_IGA_DEC_KNK_i的断点上，逐步增大点火角直至发动 机发生爆震，然后后推点火角至消除爆震，则后推的点火角就是表 ID_IGA_DEC_KNK_i的标定数据。正常情况下，该表的标定值与基本点火角的 标定以及标定工程师的经验相关，如果不是很熟悉，可以沿用西门子372的数据。4.4标定爆震控制的进气阈值为使得爆震控制能打开，需要标定表IP_MAF_MIN_KNK，如图12所示。 标定方法如下：控制水温在断点水温（如果不能控制，则控制水温为90度），发 动机在表的断点转速下以最小 MAF运转，将点火角增加35度，如果有爆震， 则该MAF就是标定值，如果没有爆震，先将点火角“复位”，再将

16、MAF增加30 50后，增大点火角35度，看是否爆震，如果有爆震，则该 MAF就是需要的 标定值，否则重复以上步骤直到标定结束。896 rpml-1 ii ii ii H ii H ii i H H ii ii ii 11111H ii 11111111 ii i6070 75 8090 95105n176TCO60.0065-2530.00105.00896191191191寸992196196196196179220720720720725922122122122123008218218218218419223423423423448002292232232295600234Id I234

17、2342：图12爆震控制进气阈值?86: IP_1AF_MIN_KHK_K_32_TCOt IL / 1|00冈1LJL JAddress: 0008 CA10 = 23 hex Rotation 0ZPC: QRBIOgtf - QRBIOgtfIP_MAF_MIN_KNKmg/TDC = f(hl_J2rpm,l：CAN1A1:-'4.5爆震检验标定完爆震后需要进行爆震检验以确认标定的正确与否。方法如下：将所有爆震屏蔽全部打开，使发动机在某一工况下运转，逐步增加点火角使发动机爆震， 同时使用SAM2000进行监测，如果LV_KNK=1 ,并且IGA_KNK_i有数，则爆震已经可以控

18、制，标定结果合适，如图 13所示图13爆震控制验证5.1附1 (使用燃烧分析仪的 MATLAB程序)cleara=load('F:5000rpm300.txt');P=a(：,2);n=5000;%需要输入转速sample=28800* n/1800;N=5;Wn=2000 20000/sample;b,a=butter(N,Wn);e_sig na匸filter(b,a,p);dft_sig na匸fft(e_sig nal);f=(0:le ngth(dft_sig nal)-1)'*sample)/le ngth(dft_sig nal);ample=abs(df

19、t_sig nal);figureplot(ample)figure(2)plot(f(1:le ngth(dft_sig nal)/2),ample(1:le ngth(dft_sig nal)/2) grid onxlabel('爆震频率')ylabel('爆震幅值')5.2附2 （8101的工作“控制字”）DECIMALVALUE(D4 D0)INTEGRATORTIME CONSTAN T(N SEC)BAND-PASSFREQUENCY (kHz)GAINDECIMALVALUE(D4 DO)BAND-PASSFREQUENCY(kHz)GAIN040

20、1.222324.950.4211451.261.882335.120.42501.311.778345.290.3813551.351.684355.480.3644601.41.6365.680.3485651.451.523375.90.3336701.511.455386.120.327751.571.391396.370.3088801.631.333406.640.2969901.711.28416.940.286101001.781.231427.270.276111101.871.185437.630.267121201.961.143448.020.258131302.071

21、.063458.460.25141402.181468.950.236151502.310.944479.50.222161602.460.8954810.120.211171802.540.854910.460.2182002.620.815010.830.19192202.710.7735111.220.182202402.810.7395211.650.174212602.920.7085312.10.167222803.030.685412.60.16233003.150.6545513.140.154243203.280.635613.720.148253603.430.607571

22、4.360.143264003.590.5865815.070.138274403.760.5675915.840.133284803.950.5486016.710.129295204.160.56117.670.125305604.390.4716218.760.118316004.660.4446319.980.1115.3附3 （使用爆震传感器时的 MATLAB程序）1、提取信号的程序clearelf爆震项目数据采集472自制系统213.xls');kk=tt(:,1);mv=mea n(kk);bb=kk-mv;figureplot(bb)grid oncc=bb(180000:181000);%这里是提取的包含明显爆震信号的1000个点figure(2)plot(cc)grid on2、傅立叶