什么是发动机标定

什么是发动机标定·续不多废话，接着上回继续介绍什么发动机标定。上回我们讲到，一台发动机光有硬件是不能正常工作的，为了充分发挥其设计性能，就需要对其进行标定。但因为上回时间有限，没能对一些细节问题进行介绍，有些同学对所谓标定应该还算没有什么概念，这回我们稍微展开一点讲。先说说发动机标定工程师一般都要干些啥。发动机标定工程师的工作内容主要有以下几大类：1.通过实验确定硬件参数例如：压缩比大家可能会觉得很不可思议，压缩比这种东西不应该是硬件设计工程师定的吗？和标定有什么鬼关系？当然这涉及到各家的开发分工，有的企业可能硬件设计部门把这部分活自己干了，但起码在丰田，压缩比并不是设计部门自己能够决定的。为什么？因为在乘用车上，机械压缩比并不是越高越好。可能有些人又觉得毁三观了，明明教科书上写着压缩比越高热效率越高发动机越省油啊。理论上的确如此，高压缩比的好处就是热效率高，但实际工程应用上，我们还需要考虑高压缩比带来的负面影响，动力性能下降。有人估计又要问了，为什么压缩比高动力性能会下降啊?F1不都是超高压缩比的吗？我在前面划过重点了，这里主要讨论的是乘用车，我们需要考虑爆震对动力性能造车的影响。乘用车可不比赛车，可以用赛车专用超高RON值的燃料,还可以往里死命掺提高辛烷值的添加剂来抑制爆震。你看看身边加油站里的汽油标号就该明白，如果用92号油做为标定用油，我再上个超高压缩比，这车子想要不爆震，动力性能肯定不能看了。因为以上原因，我们为了让发动机既能满足日益严苛的油耗法规又能保持够用的动力性能，就需要通过大量实验来验证最合适的压缩比到底是多少，油耗，动力性能的开发因为涉及ECU参数的调整，所以寻找最佳压缩比的活就被丢到标定部门了。2.通过实验确定和发动机系统相关硬件的参数例如：三元催化的位置可能有人会觉得三元催化这种东西的位置不应该是和总布置有关吗？关你们标定工程师什么事？当然关我们的事……这东西放近了劣化得快影响寿命，放远了暖机性能又不够影响排放性能……寿命长短我们姑且不管，反正不是我们的锅（逃），但排放过不了妥妥的就是我们的锅了，所以为了让自己后期的活相对好干一点，也得和相关部门好好撕一撕啊（3.编写发动机以及发动机相关系统的控制逻辑这活其实是有别的专门负责软件涉及的部门干的，但毕竟他们一般不实际接触实验，有些时候写出来的控制逻辑理论上可能没什么问题，实际上却不能正确运行，这些部分就需要标定工程师来debug了。还有些时候在标定过程中会发现需要追加一些控制功能，但因为变更规模不大没必要找别的部门来做，标定工程师就需要自己动手写了。4.calibration（标定）第四点才是标定工程师工作中最为一般大众所知的工作内容，也是这次我想要展开写的内容作为前置知识，我们先来看一下发动机系统示意图。方〉1J^工^^^^入〒公现代电控发动机的工作流程简化后就是1.发动机接收到传感器信号2.在控制器（ECU）中进行一系列运算3.控制器控制执行器进行工作其中ECU中的各种控制参数和表格（m叩），就是标定的主体对象。翻译成人话呢，所谓标定，就是通过一系列实验来确定发动机在某个状态（转速，负荷，温度，压力等）下该怎么干活。按大类分，发动机标定的工作内容可以分为为两大类。一，台架标定在台架标定中，还可以细分为四大类。1.性能，油耗，排放所需的硬件参数选定上面之前提过，这个严格来讲不属于一般意义上的标定，但这活在丰田也是标定工程师干2.定工况标定。对发动机的点火正时，气门正时，喷射量，喷射时期,EGR,空燃比进行标定。相对来讲工况稳定，实验内容也只是扫点，没什么太难的地方，但关键是数据量极为庞大，为了确定最优参数，光取数据就需要1-2个月，还不算处理数据，分析数据的时间，和整车标定比，台架定工况标定完全是个体力活。不过话又说回来了，实验本身是不难，但是其中数据的分析和处理，以及如何通过理论预测结果来减少实验的数量，还是需要一定的经验以及理论知识做支撑的。比如说上面这张图是basem叩标定时根据各转速负荷的所需的工作特性大致划分的标定原则分布图。如果不根据发动机理论以及项目需求来进行类似的划分，我们所需要的数据点会是一个非常可怕的天文数字。估计不举个例子还是有人看不懂，就拿黄色部分来讲，这部分在实际驾驶中属于基本上不会被用到的工况，所以标定的时候就不需要对这个区域进行精细化调整。红色部分是WOT工况区域，所有的参数都以能够输出最大的动力性能为目标进行设定。其一般大众所知的工作内容，也是这次我想要展开写的内容作为前置知识，我们先来看一下发动机系统示意图。^^IJ^1>>>>Z^A现代电控发动机的工作流程简化后就是1发.动机接收到传感器信号在控制器（）中进行一系列运算控制器控制执行器进行工作其中中的各种控制参数和表格（p就是标定的主体对象。翻译成人话呢，所谓标定，就是通过一系列实验来确定发动机在某个状态（转速，负荷，温度，压力等）下该怎么干活。按大类分，发动机标定的工作内容可以分为为两大类。一，台架标定在台架标定中，还可以细分为四大类。1性.能，油耗，排放所需的硬件参数选定上面之前提过，这个严格来讲不属于一般意义上的标定，但这活在丰田也是标定工程师干2定.工况标定。对发动机的点火正时，气门正时，喷射量，喷射时期，，空燃比进行标定。相对来讲工况稳定，实验内容也只是扫点，没什么太难的地方，但关键是数据量极为庞大，为了确定最优参数，光取数据就需要1-个2月，还不算处理数据，分析数据的时间，和整车标定比，台架定工况标定完全是个体力活。不过话又说回来了，实验本身是不难，但是其中数据的分析和处理，以及如何通过理论预测结果来减少实验的数量，还是需要一定的经验以及理论知识做支撑的。比如说上面这张图是标定时根据各转速负荷的所需的工作特性大致划分的标定原则分布图。如果不根据发动机理论以及项目需求来进行类似的划分，我们所需要的数据点会是一个非常可怕的天文数字。估计不举个例子还是有人看不懂，就拿黄色部分来讲，这部分在实际驾驶中属于基本上不会被用到的工况，所以标定的时候就不需要对这个区域进行精细化调整。红色部分是工况区域，所有的参数都以能够输出最大的动力性能为目标进行设定。其他区域的方针懂的人自然懂，不懂的知道了也没多大意思就不一一细讲了。标定爆震控制系统的标定在丰田是由专门的技师小组负责的，这部分不是太懂。标定工程师负责的是后期学习值平行度的标定和确认。台架过渡工况标定大体包括空气模型（），湿壁补正（），模拟排温等标定。其他杂项除了上述四大类外，台架上还有很多规模比较小的标定。比如最迟点火角，小负荷增量，空气传感器脉动补正等等等等。二，整车标定在整车上，我们需要进行常温，低温，高温，常压，低压下的排放，驾驶性，启动性能，怠速性能，空燃比稳定性，，过渡爆震，平行度等标定。因为涉及到的项目实在太多真要一条条写完全就可以写本书了，这里我就拿排放举个例子。排放标定需要做哪些工作？空燃比反馈的控制，目标空燃比设定，传感器通电/加热控制，后氧传感器反馈控制，空燃比学习条件，反映方法，急速暖机的空气量/喷油量设定等等等等。而且这些参数的设定都不是独立而是和其他参数以及性能相互影响相互制约的。比如说空燃比设浓了，，要炸，设稀了又要炸。空气量设多了，油耗要变差，设少了热量不够三元热不起来排放又不行，好不容易排放过了，旁边做驾驶性的说我又改了一版标定，可能对排放有影响，得，有得再去验证一遍到底有没有影响。==============更=新=如=何=通=过2标/定2改7善排放============评=论=里=有=人=问=排=放=标准升级以后怎么从标定方面改善排放，并举了几个例子，但我看了下举的例子其实和标定关系不大，就在正文简单再讲下排放相关的内容。不过因为晚上有别的事没什么时间细写，只能大概罗列一下项目，如果要细写只能等到哪个周末有空单独再写一篇专栏了。首先改善排放无非有两大方针，第一，减少燃烧生成的排放物；第二，提高尾气的净化效率。为了实现这两大方针，具体我们可以通过以下三种手段来实现：1，改良发动机硬件；2，进行精密地控制；3提升后处理性能其中2和3，都需要标定来具体进行实现。举几个例子，比如氧传感器，早年只有一个氧传来实现反馈控制，精度及其低下，现在大多数新车基本都是两个氧传，前氧一般都用的是线性氧传感器，丰田为了进一步提升控制精度，现在最新的系统是前后都是线性氧传感器（钱花在这种用户看不见的地方其实真心没多大意思……尤其在国内不如加个方向盘加热来得吸引用户）。但我之前也强调过很多次了，加了硬件不代表你就能够实现其功能，尤其是空燃比控制里，空燃比反馈的调节，衰减率标定，反馈时间，反馈时机等等等等都是需要通过标定来进行优化的。除了上面说的空燃比控制外，还有很多必需通过标定实现的减排手段。比如让三元催化快速达到工作温度的快速热车控制（迟角，增加进气量），优化燃烧减少原排的进排气门正时控制，为了让减速断油f恢复喷油时三元及时恢复还原能力的断油后加浓控制，抑制三元劣化的控制，氧传感器加热控制，根据不同蒸发性状燃料进行转速，点火反馈控制，等等。标定业务中需要解决的课题1随.着控制复杂程度提高，标定工时日益增加。因为各种法规的倒逼，现在发动机控制的复杂程度比起十年前来讲根本就是一个天一个地，十几年前的发动机就只有几十页，现在如果要打印出来何止几千页，随着控制变得复杂，标定的工时也是指数级增长。虽然现在有些自动标定工具可以用来提高效率，但毕竟这些工具还处于发展阶段，对于简单的台架实验来讲还算能用，对一些复杂的台架实验以及整车实验来讲，自动标定还远远没有可以达到实用化的程度。对于这个课题，除了合理利用工具外，标定工程师需要继承前人的数据，经验以及并结合物理化学理论进行实验目的的明确化，实验内容的优化来最大程度减少不必要的实验。2在.市场环境复杂的发展中国家，如何保证标定的鲁棒性。在发展中国家，使用环境的复杂程度远超发达国家。比如油品，空气质量，交通状况，保养维修状况等。针对这个问题，最好的解决办法就是进行本地化标定。如果不进行本地化标定，直接使用发