电控EPR系统标定规范v1汇总.docx

电控EPR系统标定规范v1汇总.docx

《电控EPR系统标定规范v1汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电控EPR系统标定规范v1汇总.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电控EPR系统标定规范v1汇总

电控EPR系统气体发动机标定规范

玉柴机器股份有限公司

气体发动机项目组

2007-5-29

电控EPR系统标定规范

本规范规定了CNG单燃料发动机匹配电控EPR系统的标定步骤、每一步标定的具体内容及要求。

对于每一标定变量的含义及对发动机性能的影响，在本规范中没有做详细说明，请参考电控EPR系统标定手册。

在进行一个全新的采用电控EPR系统的CNG发动机标定时，一般采用一个已完成的同类机型的标定文件作为基础标定文件，在这个基础文件上根据发动机不同的特征参数及发动机性能需要按以下步骤进行标定。

注意：

由于点火控制的差异，六缸机只能借用六缸机而不能借用四缸机的标定文件，四缸机只能借用四缸机而不能借用六缸机的标定文件。

一、标定前准备工作

技术条件准备：

1、试验当地的CNG气体成分；

2、发动机怠速转速、最高空车转速及理想外特性曲线等性能标定目标；

3、排放目标、排温限制目标等。

测试条件准备：

为了准确了解发动机状态，精确标定发动机参数，对于发动机电控系统不能测的参数需要试验台提供测试条件，以下是标定过程中需要测量的主要参数：

温度

压力

备注

中冷前温度

中冷前压力

涡前温度

涡前压力

涡后温度

涡后压力（排气背压）

中冷后温度

缸内压力

大气温度

大气压力

进气歧管温度（MAT）

压气机进口压力

备注：

在做增压器匹配时还需要测量发动机的空气流量和燃料流量。

二、发动机特征参数标定：

在标定程序gcp_cal.xls文件的Main工作表中，包含了发动机气缸数、排量、进排气容积、压缩比、点火顺序、及发动机型号等发动机基本参数。

表述了发动机的基本特征及用于发动机控制计算的基本数据。

包含以下主要参数：

变量名

标定要求

Cylinders

气缸数

Vdisplacement

排量

Vintakelower

进气容积:

节气门后到进气门下部总容积

（进气接管容积+进气管容积+进气道容积）

Vintaketotal

进气总容积:

节气门后总的进气容积,对于节

气门前喷射发动机此容积与Vintakelower相同

VLPGtothrottle

LPG燃料入口到节气门法兰容积

VNGtothrottle

NG燃料入口到节气门法兰容积

Vexhaust

排气容积:

从排气口（排气门位置）到氧传感器

位置容积

Compressionratio

发动机压缩比

FiringOrder:

发火顺序（六缸机:

1-5-3-6-2-4；四缸机：

1-3-4-2）

Customercode

玉柴为：

YMC

Customerhardwarename

系统供应商给的ECM硬件代号（不同发动机厂

家的通信软件与ECM无法通信）

Customersoftwarename

软件代号（举例如：

标定试验软件代号G6800-test-01；

产品软件代号：

G6800-3523352-01）

Enginemodelnumber

发动机型号（举例如：

YC6G260N-20）

Defaultengineserialnumber

缺省的发动机系列号（一般不填）

三、传感器参数标定：

在做一个新发动机的电控标定时，电控系统的传感器应该是选型确定了的，传感器所采集的数据是发动机控制的基础，应根据传感器厂家的特性参数对传感器参数进行准确标定。

电控EPR系统所用的主要传感器如下：

压力传感器：

MAP（manifoldabsolutepressure）

进气歧管绝对压力

FP（Fuelpressure）

燃料压力（在EPR系统中指高压减压前CNG压力）

TIP（ThrottleInletPressure）

节气门入口压力（在EPR系统中指混合器前中冷后压力）

WGP（Wastegate-Pressure）

废气旁通阀压力：

废气旁通控制阀出口到增压器旁通阀

执行器的压力

OilP（OilPressure）

发动机机油压力

温度传感器

IAT（IntakeAirTemp）

进气空气温度（在EPR系统中指进气总管温度）

ECT（EngineCoolantTemp）

发动机冷却液温度

FT（FuelTemp）

燃料温度

FRT（FuelSourceTemp）

燃料源温度

CAM传感器

如果使用现代的CAM传感器，ref_delay的值为16us，如果使用simens的CAM传感器，ref_delay的值为50us。

氧传感器（UEGO）

宽范围排气氧传感器

标好这些参数之后，需要检查各个传感器的读数是否准确，测试电子节气门和油门踏板是否工作正常。

四、燃料标定

1、气体成分标定

根据试验前所获得的当地CNG气体成分，计算该成分的当量燃空比及比重。

GasolineFuelPhysicalParameters:

汽油燃料物理参数

StoichF/Aratiostandard

标准的当量燃空比

StoichF/Aratioactual

实际的当量燃空比

FuelSGstandard

标准的燃料比重

FuelSGactual

实际的燃料比重

NGFuelPhysicalParameters:

天燃气燃料物理参数

StoichF/Aratiostandard

标准的当量燃空比

StoichF/Aratioactual

实际的当量燃空比

FuelSGstandard

标准的燃料比重

FuelSGactual

实际的燃料比重

Specificheatratio（gamma）

标准的当量燃空比

在发动机初次标定时，天然气参数与汽油机参数（使用喷嘴模式时用的是汽油机参数）标成一样的，标准参数与实际参数标成一样的。

下次当燃料发生变化时，改变实际燃料参数即可。

2、燃料喷射阀选项标定

由于EPR阀不能直接测量燃料的流量，在发动机初次标定时先选取喷射阀进行标定，在configure页中的Fuelconfigure开关选项选择gasolineonly。

喷嘴特性参数（包括流量特性、喷嘴数量配置等）、燃料压力传感器、燃料温度传感器需要标定。

此时气体成分、点火提前角、浓度等参数均采用gasoline表中参数进行控制。

因此在这些相关参数的初始设置时应同时标gasoline和NG两种燃料的控制参数表。

在完成VE表的标定后，可以通过计算得到燃料和空气流量，再改为EPR阀继续进行标定（configure页中的Fuelconfigure开关选项选择NGonly）。

五、起动前的安全标定

1、打开故障诊断；

2、采用保守的点火提前角和浓度MAP；

3、估计一个一般的VE表（一般情况下先采用同类机型的VE表）

4、估计一个增压压力控制MAP（根据扭矩曲线开发目标）；

5、定义初始的调速（根据怠速及最高空车转速开发目标）；

6、配置节气门控制及油门踏板输入。

六、开始起动发动机

启动标定：

先标好起动状态变化的几个转速，在起动时通过statingstatistus和sync_lossevent来检测CAMsensor的工作情况。

通过Gasolinecrankingfuelmodifier表来增加起动时的燃料量，通过crankingignitiontiming调整起动时的点火角，使起动容易。

起动时检测的参数有转速、节气门位置、燃料量命令、实际燃料量、MAP。

如不能正常起动，按不能起动故障检查流程检查发动机。

正常起动后检查发动机点火正时，如点火正时不对，按信号轮安装规范调整信号轮位置使得点火正时正确。

七、怠速和最高空车转速初标定

此时的怠速和最高空车转速标定，一方面是为了使发动机怠速稳定；另一方面是为了使发动机不超速，保证发动机安全。

完整的怠速和最高空车转速标定要到整车标定后才能最终完成。

怠速转速和最高空车转速数值根据开发目标要求设定。

八、电子节气门标定

TPS最大位置标定，在某一个转速下，TPS有一个空行程，对于进气量的增加没有什么帮助，可能还有其他方面的原因，故对TPS的最大位置进行标定。

因为TPS是全程调速的，所以需要标TPS的PID参数使得发动机运行平稳，响应迅速。

TPS是靠压差来控制开度的，如果调整不好，可能会影响发动机运行的平稳性。

不过throttleparkingcurrentcontros的值一定要设置成enabled，用于保护ECM，否则可能会因为电流过大而将ECM烧毁。

九、估计值标定

由于发动机实际运行与传感器所能测量的参数间的差异，控制系统计算需要的一些参数往往不能从实际测量得到，或者为了减少传感器数量。

这样就有些参数需要根据其它传感器测量参数进行估计。

温度压力参数

MAT

由IAT和CHT计算得到

FRT

由IAT和FT估算得到

CHT

由ECT估算得到

EBP

由排气流量估算得到

标定EBP（估计值）：

在标定点根据实际的排气背压调整碟阀，使排气背压的测量值符合开发目标的要求（例如欧Ⅲ机带催化器，背压一般设定在20KPa，欧Ⅱ机不带催化器，背压一般设定在10KPa），然后通过同时调整EBP_stdflowrateconstant和EBPflowrateconstant的数值（这两个数值在初次标定时总是标成一样），使排气背压的估计值与测量的数值一致，然后在几个不同的的转速和负荷下检查排气背压和测量值是否一致，如果不一致还需继续调整。

标定MAT（进气歧管温度）：

这也是一个估计值，MAT是受IAT和CHT影响的。

在低速时，由于气体流动比较慢，气体有充分的时间来吸收气缸盖的热量，所以这时MAT非常接近CHT。

而在高速和大负荷时，由于进气量大并且时间短，这时MAT接近IAT，通过标定IAT对MAT的贡献百分比和MATestimationtau，就可以计算得到大概的MAT估计值，通过和实际测量MAT值对比，就可以得到几个比较准确的贡献百分比。

CHT也是一个估计值，一般情况下和ECT的值相等。

另外一个估计值参数是扭矩参数，在匹配自动变速箱时用于自动变速箱的扭矩控制，发动机配置参考扭矩一般设为至少高出最大扭矩20%，如YC6G260N设为1180N.m

J1939engineconfigreferencetorque

1180.0

发动机扭矩参数中的其它几个参数如下表如示：

这些扭矩参数的标定可以在完成全部台架标定后进行测试得到。

发动机扭矩参数

Engine

Speed

（rpm）

ZeroTorque

MAP

（psia）

MaxTorque

MAP

（psia）

MaxTorque

Torque

（N-m）

发动机运行转速范围内间隔200转选取转速点

测试得到

测试得到

测试得到

一十、标定传感器过滤系数

由于传感器测量精度的差异，需要对以下传感器测量的过滤系数进行标定：

RPMdtfiltering；MAPandMAPdtfiltering；MAPNoiseCancellation；TPSfiltering；FPfiltering；这些参数标定在EDIS软件中的FilterCal页。

一十一、VE表标定

利用喷嘴对燃料的计算功能，根据闭环修正量来标定VE（充气效率），一般标定VE时使闭环修正量控制在±1%范围内即可。

做VE标定时需要关闭自适应功能。

注意的是如果在更低转速下标VE表的话，还需要把闭环控制的closeloopenable表全部改为1，否则不会进入闭环修正模式。

标VE表时要热机后再标，如果在冷机下进行，会有2％的误差。

在完成VE表的标定后，更换燃料供给系统为电控调压器，改燃料控制模式为NGonly，开始采用EPR燃料控制方式进行以下的标定。

一十二、增压压力控制标定

增压压力控制及MAP表的标定：

有两种增压压力控制方式可供选择，一种是delta-P（节气门前后压差控制），另一种是TIPabsolute（节气门前压力绝对控制），控制的开关选项如下图如示：

选择delta-P增压压力控制方式后再标delta-P的控制Map，如下图如示：

delta-P越大，发动机的动力响应性越好；delta-P越小，发动机的经济性越好。

这个压差表的标定一般是设定负荷越小delta-P越大，以保证发动机好的动力响应性，在为了提高经济性的情况下可以根据整车实际运行对不同工况点的delta-P进行优化。

在台架标定时测试不同delta-P的气耗、优化标定delta-P值。

BoostControlPID标定：

包括TIPControl和WGPControl。

WGPControl：

废气旁通控制阀的响应快慢对于发动机的瞬态响应非常重要，所以测试WGP的跟随性也就比较重要。

提供给旁通阀的压力为稳定的1.6bar的压力，在发动机怠速时才可以进行这项测试。

在软件的boost页，选择WGPcontroltestmode为enable，然后通过修改TIPcontrolWGPtarget（final）的值，画图观察WGPgagepressure值的跟随性。

如果效果不理想，响应的速度不够快，可以通过修改PID参数来达到这个目的。

TIPControl:

在TIPControl项中对PID参数进行标定，以提高TIP控制的稳定性和响应性进行。

TIPfiltering标定：

这个标定在EDIS软件中的FilterCal页。

一十三、增压器匹配标定

匹配原则：

测试低速点、扭矩点及功率点三个转速点的全负荷扭矩，在点火提前角、浓度及排温优化的前提下，三个转速点的全负荷扭矩满足开发目标的要求。

其中最重要的扭矩点除了扭矩要满足目标要求外，废气控制阀控制余量要在10%到20%左右，过高或过低均说明增压器匹配不合适。

匹配方法：

根据发动机的排放（主要是NOx）、经济性及排温，优化调整三个工况点的点火提前角、混合气浓度后，测试扭矩是否达到要求，扭矩达到要求后废气控制阀的控制余量达到多少。

一十四、外特性曲线初标定

根据开发目标对外特性曲线的要求，通过修改增压压力控制目标参数，使发动机达到理想的外特性曲线。

在修改增压压力控制目标参数的同时优化点火提前角和浓度。

注意：

在优化点火提前角、浓度及排温时，需要时刻监测发动机的爆震情况。

一十五、点火提前角MAP和浓度MAP标定

点火提前角和混合气浓度是影响发动机动力性、经济性、可靠性及排放的两个主要参数。

通过改变这两个参数的试验，找到各工况点这两个参数对发动机性能的影响趋势，从而依据发动机对动力性、经济性、可靠性及排放的开发目标来确定每个工况点这两个参数的数值。

这就是这部分标定的工作。

标定原则：

以刚刚达到排放要求（一般定10%的余量）的前提下，选取最佳的动力性（低速扭矩大、扭矩响应快）、经济性（气耗低）和可靠性（排温低）。

标定方法：

在每一工况点对浓度、提前角进行动力性、经济性、排放及排温的优化标定，点火提前角以2度为步长，浓度以0.02为步长，进行发动机扭矩、气耗、NOx和HC两气体排放及涡前排温的测试，提前角和浓度标定测试的范围，以失火极限为下限，以爆震或MBT点（爆震前最大功率点的提前角）为上限，在失火点和爆震点的提前角和浓度超出最佳经济性点的提前角和浓度分别达到10度和0.1时，以不超出这个值为界限。

一十六、EPR阀开环表标定

在标EPR之前，先标好NGNominalPhi表，将NGNominalPhi表标成和BasePhiTable表一样。

有两种负荷的模式可以使用，MAP模式和airmass模式，一般选用airmass模式。

选择airmass/L－displacement开关，在每一个转速和流量下标EPR的出口压力，同样是利用闭环修正量来检查标定的准确性，修改EPR出口压力值使得闭环修正量控制在±1%范围内即可。

一十七、调速标定

标定怠速调速、高速调速：

通过修改PID参数，使怠速调速平稳，高速调速合理。

一十八、瞬态标定

1、瞬态触发条件标定：

2、CWT标定：

利用加减速来标定气缸壁温度补偿，在govenor页利用怠速表设定怠速转速为1000，1800，2500等分别标定。

FSO功能需要关闭。

3、瞬态提前角标定

4、TEI标定

5、FSO标定

6、最小MAP目标标定

一十九、排放标定

根据开发目标，调整浓度、点火提前角、增压压力以适应开发目标，达到较好的经济性，排放和动力性、舒适性。

在调整这几个参数时需要监测排温，失火和爆震，达到一个较好的平衡。

二十、故障标定

标故障诊断：

一些基本的故障诊断是应该有的，根据以往的经验和实际的机器来标定基本的故障诊断，例如水温保护、电池电压故障等。

二十一、整车标定

整车标定前准备工作：

1、技术资料准备：

整车配置参数

发动机基本参数和标定的目标要求

该发动机基本型最新标定文件

当地气体成分表

2、标定工具准备：

电脑、最新诊断软件、通信线、排气背压传感器等

二、整车标定内容：

1、气体成分标定

每个使用地的气体成分一般是不同的，不同的气体成分理论空燃比及密度不同，因此需要对实际使用气体成分的理论空燃比和密度进行标定，以保证精确的浓度控制。

气体成分标定在Fuel页，标定参数如下图如示：

2、排气背压标定

根据实测的排气背压与系统估算得到的背压数值进行对比，修改排气流动速率常数使两者吻合。

排气背压标定在Estimators页，在EDIS软件中在VE页，标定参数如下图所示：

（在标定时需要采集的参数是：

rpm,phi_cmd,TPS_pct,CL_BM1,phi_UEGO,MAP,EBP_gauge,AUX_PUD3_raw）

3、怠速标定

怠速转速标定：

现在所有机型不带空调的怠速转速均设置为600rpm±20rpm、带空调转速设置为680rpm±20rpm，一般情况下不需要更改这个目标值，如用户有特殊要求可以标定更改怠速目标值；

怠速转速PID值标定：

通过修改相应转速的Kp和Ki，使怠速的转速波动率小，满足怠速稳定性的要求（要求怠速转速的波动在±5rpm之内）空调车需要同时标定带空调时的怠速稳定性，可以将转速这列的第二行转速坐标改为带空调转速的目标转速，标定这一行的PID系数。

怠速转速目标值标定在Governor页，标定参数如下图所示：

空调怠速标定如下图所示：

怠速标定应采集的参数为：

rpm,map,spk_adv,phi_cmd,TPS_pct,CL_BM1,A_BM1,phi_UEGO,TIP,rpmd_gain

4、驾驶性标定

驾驶性主要指整车的动力响应性、动力柔顺性。

如在整车测试中发现动力性不足，可以对增压延迟补偿参数进行适当修正。

a）整车二档起步时发动机转速没有明显的下降（调速系数等标定）；

整车二档起步，调整参数和怠速调速系数相同，调整Kp和Ki，使发动机转速没有明显下降，起步标定完后，返回检查怠速的稳定性。

该标定需要采集的参数是：

rpm,map,spk_adv,phi_cmd,FPP_pct,TPS_pct,phi_UEGO,TIP,WGP_gage,rpmd_gain

对于公路客车或者卡车的标定，可适当放宽二档起步加速性能要求，优先做好一档起步的加速性能标定。

b）FSO功能标定

FSO（燃料切断）功能是在收油门发动机转速下降时的工况下实现，包括换档时的收油门转速下降，所起的主要作用是节省燃料提高经济性。

主要有两方面的标定：

一是通过对触发条件的标定，使FSO功能可以很好地实现，通过对两个转速的标定可以设定FSO起作用的转速范围，engagespeed过高，当换档转速低于这个转速时FSO功能不起作用，需要适当降低这个转速标定值；disengagespeed过低时将影响下一次踩油门加速时的动力性能。

另外还有收油门FSO起作用等待的时间及转速与怠速转速相关性等标定参数。

二是在FSO功能实现时节气门打开的标定。

通过对FSO功能中节气门打开的转速、打开的位置以及延迟打开的时间进行标定，使得发动机在收油门转速下降时发动机转速能平稳回落，转速不会往上窜。

该标定在电子表格中和EDIS软件中都位于DBW页的FSO功能标定部分。

在FSO标定中应该采集的参数是：

rpm，map，spk_pct,phi_cmd,FPP_pct,TPS_pct,phiUEGO,TIP,MJ_P_act,MJ_P_cmd

c）高速收油门回到怠速时，转速回落平稳（调速参数标定）；调整图中标记的两个

参数，使发动机转速平稳回落到怠速。

在这个标定中应采集的参数为：

rpm,MAP,spk_adv,phi_cmd,FPP_pct,TPS_pct,phi_UEGO,WGP_gage,rpmd_gain

d）加速过程增压压力上升快，发动机从低转速上升到某一高转速时间短（标定增压

补偿中的点火延迟参数和加浓参数，点火适当延迟可提高增压压力、点火提前可增大扭矩，找两个趋势的平衡点使加速时间短）；采集连续换挡曲线图，对比加速最困难的曲线段（一般为二档到三档之间），在起始转速和最终转速相同的条件下对比参数修改前后的加速时间。

该标定应该采集的参数为：

rpm,phi_cmd,FPP_pct,TPS_pct,phi_UEGO,MAP,TIP,bst_TIPd,TEI_enrich,TEI_retard。

e）油门和节气门非线性标定

在一些特殊的场合（由于司机踩油门速率慢使节气门反应慢），通过标定油门和节气门的非线性关系来加快节气门的响应速率，从而取得更好的汽车加速性能。

如上图所示，标定一个非线性关系，使得在同一个时间间隔内电子节气门的开度大于电子油门的开度，加大发动机的进气量，满足车辆加速性的要求。

5、最高空车转速标定

由于整车进排气系统阻力可能与台架标定时不同或不同车型的进排气系统差异，最高空车转速会有不同，可以通过修改高速调速的PID参数来标定最高空车转速。

最高空车转速调速起始点标定及PID参数标定在Governor页，如下图如示：

该标定需要采集的参数为：

rpm,spk_adv,phi_cmd,FPP_pct,TPS_pct,CL_BM1,TPS_min_gov_pct,phi_UEGO,MAP,rpmd_gov

注意事项：

在整车标定时一般不允许对VE表、浓度表、点火提前角表等发动机的基本参数进行更改。

三、整车标定报告:

在完成一个新车型的整车标定时，必须提交整车标定报告。

整车标定报告包含以下内容：

1、车型号及整车配置、发动机代号；

2、当地的标定环境；（温度、湿度、气压、海拔等）

3、各项标定内容、所采集的数据图及效果对比评价；

4、完整的标定文件（变型机代号-3823352.0**）

5、生产性文件：

标定报告走流程审批通过后，将标定报告和气体成分等汇总到服务器上，并及时生成MOT文件向生产单位发布。