溫馨提示:文本篇幅較長,,建議先收藏再閱讀。 電控柴油機為了滿足工程目標,,在滿足嚴格排放的前提下,,獲得有競爭力的燃油經(jīng)濟性指標和高可靠性的要求。電控軟件中所有的變量都是可調的,,將所有變量賦予優(yōu)化值的過程稱之為標定,??梢酝ㄟ^標定最大限度地發(fā)揮柴油機潛力,達到追求的工程目標,。因為賦予了更大的靈活性和可調性,,標定很差的發(fā)動機性能甚至會比機械泵發(fā)動機還差。 相對汽油機的標定,,柴油機的標定難度更高更具挑戰(zhàn)性,。柴油機的壓燃式燃燒,與噴油器,、增壓器,、氣道以及配氣機構等參數(shù)息息相關,而標定只能控制燃油噴射,,標定工作是柴油機性能和排放開發(fā)的重點工作內容,。柴油機的標定必須與燃燒系統(tǒng)開發(fā)同步進行。 發(fā)動機電控系統(tǒng)的標定工作是電控發(fā)動機應用開發(fā)的一個重要階段,。研發(fā)人員之所以要對電控系統(tǒng)進行標定,,其原因在于發(fā)動機電控工作過程的復雜性,而這種復雜性具體體現(xiàn)在如下方面: (1)發(fā)動機電控系統(tǒng)需要實現(xiàn)眾多的控制項目,,如控制起動,、怠速、調速等運行工況,; (2)發(fā)動機電控系統(tǒng)的控制要使發(fā)動機的潛力充分發(fā)揮,,使功率、油耗,、排放和汽車操縱性等多方面的性能達到綜合最佳的狀態(tài); (3)影響發(fā)動機性能的因素眾多,、變動范圍大,,如發(fā)動機的負荷與轉速、冷卻液的溫度,、進氣溫度,、燃油溫度、機油溫度,、增壓壓力等,,電控系統(tǒng)對所有這些因素的變化都要作出相應的調整; (4)發(fā)動機電控系統(tǒng)必須適應復雜的外界環(huán)境變化,,如季節(jié)變化以及海拔高度的變化等等,。 從控制技術的角度來看,發(fā)動機是一個動態(tài),、多變量,、高度非線性,、具有響應滯后的時變系統(tǒng),其工作過程包含十分復雜的動力學,、熱力學,、流體力學、化學反應動力學等過程,。 正是由于發(fā)動機系統(tǒng)嚴重的非線性等原因,,一方面,采用經(jīng)典的線性控制理論來控制參數(shù)優(yōu)化值的方法已不可能,。另一方面,,通過實時計算求得的控制參數(shù)值的方法,在目前的硬件技術上也是根本不可能滿足的,,所以在開發(fā)電控發(fā)動機時,,只能先通過大量的試驗,把所獲得的各種工況下的動力性,、燃油經(jīng)濟性,、以及排放性能等試驗數(shù)據(jù),按照一定的優(yōu)化準則和相關法規(guī)的要求,,采取適當?shù)膬?yōu)化方法,,最終獲得的控制參數(shù)和各種修正參數(shù)隨發(fā)動機轉速和負荷等因素變化的規(guī)律,并采用三維圖,、二維曲線等方式,,把按照這種規(guī)律變化的控制參數(shù)值存貯在電控單元中,即所謂的MAP圖,。 在電控發(fā)動機實際運行時,,電控單元根據(jù)采集到發(fā)動機工況參數(shù)和存貯的控制數(shù)據(jù)進行邏輯分析和判斷,并根據(jù)預設的控制算法經(jīng)過簡單計算后就可以得到送給執(zhí)行器的控制量(如噴油量,、噴射定時,、共軌壓力等),從而達到實時控制發(fā)動機的目的,,即所謂的查表法或查MAP圖法,。 眾多的MAP圖產(chǎn)生過程即所謂的標定過程,指的是電控單元控制參數(shù)優(yōu)化過程,,優(yōu)化后得到的控制參數(shù)應使發(fā)動機具有良好的綜合性能,。正因為電控發(fā)動機的實時控制是基于MAP圖的這個特點,,所以MAP圖中控制參數(shù)的標定工作就成為電控發(fā)動機應用開發(fā)的核心內容,。 一般情況,電控發(fā)動機的匹配標定主要包括以下幾部分內容:燃油噴射系統(tǒng)與發(fā)動機的燃燒匹配,;整機臺架的電控MAP匹配標定,;整車道路的電控MAP圖匹配標定,。 標定策略 柴油機電控系統(tǒng)采用的控制方法,,是基于MAP圖的查表法。這是發(fā)動機電控系統(tǒng)中應用最為廣泛的控制方法,。 電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)屬于脈沖供油時間控制式第二代柴油機電控系統(tǒng),,它通過控制高壓油泵電磁閥的開啟持續(xù)時間以及開啟時刻,來控制發(fā)動機的噴油量和噴射定時,。具有靈活的控制自由度,,能夠方便地適應發(fā)動機在不同負荷和轉速工況下對噴射定時和噴油量的要求,使發(fā)動機的各項性能指標得到兼顧和改善,。 噴油量Fuel=f(Pedal,n,δ1),; 噴射定時Timing=f(Pedal,n,δ2) 其中Pedal為油門,n為發(fā)動機的轉速,,是決定噴油量和噴射定時的決定性因素,,δ1和δ2分別代表噴油量和噴射定時的修正因子。噴油量修正因子δ1主要有燃油溫度和冷卻液溫度,,間接的還有增壓中冷后的進氣溫度和壓力,。根據(jù)計算出的進氣流量,通過標定空燃比(過量空氣系數(shù))來修正噴油量,。噴射定時修正因子δ2主要有冷卻液溫度,、增壓中冷后的進氣壓力和溫度。 影響發(fā)動機性能的可變因素較多,,通過不同的手段對這些因素進行控制,,能夠使發(fā)動機達到工程目標的性能。不同廠家,、不同類型的電控燃油系統(tǒng)發(fā)動機所采用的控制策略也不盡相同,,有其自身的特點。 電控單體泵的標定策略 扭矩油量的轉換 輸入油門踏板位置—AccPed_rChKdVal,,輸出:噴油量—InCtl_qSetUnBal,。 駕駛性標定 在整車標定中,通過調整AccPed_trqEng_MAP來進行整車駕駛性標定,。 扭矩限制 其中外特性扭矩限制EngPrt_trqLim_CUR來決定發(fā)動機的外特性,EDC16C39中該扭矩限制決定了發(fā)動機高怠速特性,。在整車標定中禁止對此進行調整,! 煙度限制 煙度限制在整車標定中有可能會進行調整(動力性和煙度指標之間進行權衡),該標定量是以過量空氣系數(shù)的方式進行限制,,標定限值過嚴,,可能會影響到低速外特性扭矩從而體現(xiàn)在整車起步換擋過程中反應出動力性差的問題。 過熱保護 過熱保護是整車熱帶標定的主要工作內容,,根據(jù)發(fā)動機的冷卻液溫度來實施降功率(扭矩)的標定來對發(fā)動機進行保護,,防止冷卻液溫度過高造成發(fā)動機過熱,,引起發(fā)動機拉缸的故障。 增壓器保護 增壓器保護是整車高原標定的重要工作內容,。在整車高原標定中,,為了防止增壓器超速和渦前排溫超限,標定可能會影響到外特性扭矩,,通過降功率(降扭矩)的手段來保護增壓器,。 起動標定 評價發(fā)動機起動性能的好壞,一般從以下幾個方面進行評估:起動速度的快慢(起動時間),、冷起動性能,、起動時的排放情況。 柴油機起動速度的快慢(起動時間)跟起動時的循環(huán)噴油量的多少有直接關系,。對傳統(tǒng)的機械控制式柴油機來講,,多噴油直接可以使發(fā)動機快速地起動,但是過濃的混合氣又會使柴油機在起動時排放變差,,冒黑煙并且起動工作粗暴,。 另外,柴油機起動的快慢還跟起動機的拖動轉速有很大關系,。如果起動機拖動轉速高,,壓縮過程的熱損失就會相對減少,加上燃油噴射壓力的提高可以使燃油霧化更好,,綜合起來會大大加快發(fā)動機的起動速度,,同時還能降低起動時的尾氣排放。柴油機冷起動性能的好壞直接決定著環(huán)境適應能力,。 對于時間控制式的電控單體泵柴油機來講,,其系統(tǒng)本身固有的優(yōu)越性使電控柴油機的起動性能得到了大幅的改善。電控柴油機不但可以實現(xiàn)隨環(huán)境溫度的改變而改變起動循環(huán)噴油量,,而且還能夠進行噴射定時的自動修正,。 這樣,在同等環(huán)境和拖動轉速的條件下,,電控柴油機可以更加合理地組織起動時的燃油噴射量和噴射定時,,不但能夠達到快速起動,還能夠解決起動冒黑煙和白煙的現(xiàn)象,,通過實時調整起動過程中的噴油量和噴射定時,,可以使柴油機平穩(wěn)地過渡到怠速控制,起動柔和,。 電控單體泵柴油機的起動策略正是利用上述電控系統(tǒng)的這種優(yōu)勢,,對起動循環(huán)噴油量和噴射定時做出了精細地控制,使之擁有了出色的起動性能。 對于電控單體泵的起動控制條件為:油門位置小于2%并且轉速不超過500 r/min,。 怠速控制 電控柴油機的怠速控制采用的是目標怠速閉環(huán)PI控制方法,。其中目標怠速隨冷卻液溫度的改變以及空調是否打開而改變,定時的修正主要是冷卻液溫度的修正,。 電控單體泵柴油機采用的怠速控制策略使發(fā)動機怠速平穩(wěn)柔和,,合理目標怠速更加適應發(fā)動機的暖機、排放以及經(jīng)濟性,。柴油機進入怠速控制的條件為:油門位置小于2%并且轉速大于500 r/min且不超過(目標怠速 150)r/min.共軌系統(tǒng)的預噴功能,,使怠速的噪聲得到了明顯地改善,怠速噪聲更加柔和,。 調速控制 電控柴油機采用靈活的調速控制方式(通過MAP圖的標定),,在體現(xiàn)動力性和經(jīng)濟性的同時更突出其低排放的性能特點。 電控柴油機在調速控制的瞬態(tài)過程中采用了兩個比較特別的控制手段:一個是瞬態(tài)空燃比的控制策略,;另一個是增壓壓力的定時修正控制策略,。 瞬態(tài)空燃比控制是根據(jù)增壓中冷后的進氣壓力和溫度以及當前的發(fā)動機轉速來得到當前的進氣流量,再根據(jù)此工況下允許的加速空燃比,,計算出此時發(fā)動機允許的最大噴油量(以不冒煙為依據(jù)),,如果查到的穩(wěn)態(tài)主控制噴油量大于允許的最大噴油量,那么控制系統(tǒng)將會限制當前的噴油量而使噴油量等于當前允許的最大噴油量,。 控制中當前進氣流量的計算是采用查MAP圖的方式得到,。將臺架上得到的發(fā)動機轉速、增壓中冷后的進氣壓力以及實測的進氣流量三者之間的關系做成MAP圖,,根據(jù)其中的兩個量即可得到第三個未知量即進氣流量,。 增壓壓力的定時修正策略:僅僅是瞬態(tài)空燃比的控制自然會使發(fā)動機在加速加負荷時不會因噴油量過多引起冒煙,但限制了噴油量會導致發(fā)動機動力性不足,。如果在發(fā)動機加速加負荷的過程中能夠使噴油定時適當提前,,在相同進氣量情況下可以實現(xiàn)多噴油而不冒黑煙,提高發(fā)動機的動力性,。 因此電控系統(tǒng)增加了增壓壓力的定時修正控制策略,。檢測到發(fā)動機的進氣增壓壓力同臺架穩(wěn)態(tài)時的增壓壓力有一定壓差時,系統(tǒng)會根據(jù)這種壓差程度的大小計算出修正系數(shù),,由油門位置與發(fā)動機轉速查增壓壓力修正MAP圖,,得到該工況下的最大修正偏移定時,與計算出的系數(shù)相乘即得到當前應該增加的定時偏移量,。 通過這種進氣空燃比的控制和增壓壓力定時修正策略的運用,,在保證了加速不冒煙的情況下使發(fā)動機擁有足夠的動力性。柴油機進入調速控制的條件為:油門位置不大于2%或者轉速超過(目標怠速 150)r/min,。 電控MAP匹配標定主要完成柴油機各種傳感器的信號MAP、各種油量和定時MAP、各種修正補償MAP等的精細標定工作,。 圖:油門踏板傳感器的標定 油門踏板MAP的標定,,如圖所示。根據(jù)實測的傳感器輸出的線性電壓信號范圍特點,,標定出0%和100%這兩個點的電壓值即可,。傳感器在具體使用時可將最大值用作0%油門,也可反過來使用,,只需要更改一下MAP圖的數(shù)據(jù)即可,,但從使用功耗及安全性上來看,最好是小電壓處定為0%油門,。 冷卻液溫度和燃油溫度采用的是同一種型號的傳感器,,因此二者的MAP均根據(jù)傳感器廠家給出的特性曲線進行標定。 主控制穩(wěn)態(tài)MAP的匹配標定 主控制穩(wěn)態(tài)MAP包括穩(wěn)態(tài)油量MAP和穩(wěn)態(tài)定時MAP,,是柴油機關鍵的電控MAP,。發(fā)動機基本噴射油量和噴射定時的控制均由這兩張MAP決定,是發(fā)動機正常運行的關鍵MAP,,如圖所示,。 圖:油量和噴油定時的標定 主控制穩(wěn)態(tài)油量MAP由轉速n、油門Pedal和噴射脈寬Fuel構建的三維結構MAP,,發(fā)動機正常運轉時根據(jù)當前的轉速和油門開度,,在該MAP中查表并插值計算出所對應的噴油量(噴油脈寬)。對主控制穩(wěn)態(tài)油量MAP的匹配標定步驟,,建議如下: (1)根據(jù)油泵試驗臺的數(shù)據(jù)和要匹配發(fā)動機的功率粗略地制作出一張控制MAP,,油量控制曲線采用兩級調速的方式,其最大油量往往要比實際外特性所需的油量要大,,便于進行外特性功率的調整試驗,; (2)根據(jù)試驗確定出沒有PI控制下暫時的怠速區(qū)域油量,用于臺架的控制試驗,,因為很多的臺架并不適合有怠速PI控制,。等怠速PI控制MAP標定好并起作用時,主控制油量MAP在此區(qū)域就不起作用了,; (3)進行不同轉速區(qū)的油量線的斜率標定試驗,,確定出不同區(qū)域內的油量變化率,也就是油量線的斜率,,尤其是低速小負荷區(qū)域,,因為該區(qū)域發(fā)動機的油量不均勻性變大,不合適的油量變化率很容易造成轉速波動變大,,甚至發(fā)生游車和抖動現(xiàn)象,。油量變化率較大的油量MAP下的轉速波動十分嚴重,,而變化率較小MAP下的轉速波動很小,; (4)做發(fā)動機排放控制區(qū)的匹配標定試驗,,使穩(wěn)態(tài)排放結果達到工程目標值。根據(jù)控制區(qū)排放匹配標定后的結果,,確定出控制區(qū)內的外特性油量,。根據(jù)柴油機廠家對低速和高速調速率的要求做非排放區(qū)的匹配試驗,確定出這兩個區(qū)域的外特性油量,。 這樣,,全部的主控制油量MAP數(shù)據(jù)就完成了。 主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP 匹配標定同主控制油量MAP一樣,,主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP是一個三維結構圖,。由轉速n、油門Pedal,、噴射定時Timing組成,。由當前的轉速和油門開度即可通過查該MAP得到發(fā)動機的當前基本定時。對主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP的匹配標定步驟,,建議如下: (1)根據(jù)經(jīng)驗,,在MAP中賦予一個合適的相同初值,使發(fā)動機能夠正常起動運轉,; (2)用在線修改的方式,,進行排放控制區(qū)的匹配標定,使穩(wěn)態(tài)ESC13模擬計算值達到滿意的結果,。之后,,進行非排放控制區(qū)的性能匹配標定。根據(jù)動力性,、經(jīng)濟性以及煙度限值,,每間隔100 r/min(或根據(jù)具體情況而定)做負荷特性點的定時優(yōu)化試驗,找到最佳定時,。低速非控制區(qū)負荷特性優(yōu)化標定做到最低怠速,,高速非控制區(qū)的負荷特性點做到標定轉速,超過標定轉速之后的調速區(qū)可根據(jù)標定轉速下的優(yōu)化結果適當加大定時即可作為其噴射定時,; (3)根據(jù)已經(jīng)做好的主控制油量MAP,,由第二步匹配優(yōu)化出的各點的油量反查主控制油量MAP,得到該點所處的油門開度,,然后根據(jù)得到的油門開度,,在主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP的相應位置將該點所對應的定時優(yōu)化值填入MAP圖(可將油門開度坐標按5%間隔設置,查到的油門開度處的小區(qū)域內,,全部按該點的定時優(yōu)化值填寫數(shù)據(jù)),; (4)將上一步?jīng)]有數(shù)據(jù)的區(qū)域按相鄰點的簡單插值結果填入MAP圖,,即為主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP; (5)等起動控制區(qū)的匹配標定結束后,,再將主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP在該區(qū)的數(shù)據(jù)完成,。至此,主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP基本完成,。 基本供油定時標定:輸入Eng_nAvrg、InjCtl_qSetUnBal,; 輸出:InjCrv_phiMI1Bas1(不帶預噴射),、InjCrv_phiM1IBas2(有一次預噴射); 基本軌壓設定MAP:輸入Eng_nAvrg,、InjCtl_qCurr輸出:Rail_pSetpoint,。 起動控制MAP 匹配標定主要是起動油量及噴射定時大小的優(yōu)化,目的是使柴油機的起動順利并且工作柔和沒有黑煙,。 起動油量MAP的匹配標定,。起動油量MAP是由轉速n、冷卻液溫度TC,、噴油脈寬Fuel構成的三維MAP,。由于起動策略規(guī)定了發(fā)動機轉速超過500 r/min時脫離起動控制,因此起動油量MAP中轉速均在500 r/min以下,。匹配的方法:起動油量MAP分別在熱機狀態(tài)(TC>60°C),、常溫狀態(tài)(TC在25°C左右)和低溫狀態(tài)(TC<0°C)下進行起動試驗,監(jiān)測發(fā)動機的煙度及起動時間,,優(yōu)化出最佳的起動油量,。 圖:起動油量的標定如圖所示。在熱機狀態(tài)起動油量MAP標定試驗中,,同時對起動定時進行優(yōu)化,,將最終結果寫入主控制穩(wěn)態(tài)定時MAP的起動區(qū),完成主定時MAP的標定,。其它環(huán)境狀態(tài)下的定時標定情況參見冷卻液溫度定時修正MAP的匹配標定,。 怠速控制MAP 電控柴油機的怠速控制MAP的匹配標定包括:目標怠速MAP的匹配標定、目標怠速油量MAP的匹配標定,、怠速油量PI控制參數(shù)MAP的匹配標定,,其中PI控制參數(shù)分為轉速低于目標怠速和高于目標怠速兩類。 目標怠速MAP是為發(fā)動機能根據(jù)環(huán)境溫度自動調整怠速的高低,,有利于更快地熱機及降低怠速時的HC排放,。目標怠速只與冷卻液溫度的高低或者空調開關的狀態(tài)(ON或OFF)有關。一般情況下,,空調開關打開,,目標怠速為800 r/min,,或當前由冷卻液溫度查出怠速>800 r/min,目標怠速即為標定的轉速值,。 柴油機的目標怠速油量MAP是用于怠速PI控制時的初始油量的賦值,。為了適應不同的環(huán)境,目標怠速油量也采用三維MAP,,不同轉速下的目標怠速油量隨冷卻液溫度的變化而變化,。目標怠速油量的匹配標定主要是使發(fā)動機從起動狀態(tài)或者調速狀態(tài)回到怠速的過程平順,避免轉速超調甚至出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象,。 目標怠速油量過大導致從調速回怠速的瞬間雖然進行了初次的P調節(jié),,但較大的油量仍然使發(fā)動機轉速又回升到調速狀態(tài),之后再回到怠速,,造成發(fā)動機從怠速和調速兩個狀態(tài)不斷切換而出現(xiàn)轉速震蕩的現(xiàn)象,。 過大的目標怠速油量還會使發(fā)動機從起動到怠速時轉速升高過快而超調,使起動粗暴,。目標油量過小又會使發(fā)動機從調速回怠速的過快而出現(xiàn)轉速下降太多的超調現(xiàn)象,,同時還可能導致發(fā)動機無法從起動過渡到怠速。另外,,目標怠速油量的大小要考慮PI控制的參數(shù)情況來決定,。 怠速油量PI控制參數(shù)MAP的匹配標定。怠速油量的PI控制可以使柴油機達到一個非常滿意的運轉狀況,,而這些必須建立在較為合適的PI控制參數(shù),。為了使柴油機從調速平穩(wěn)地回到怠速并且具有一定的承載能力,柴油機特意采用了兩套變參數(shù)PI控制MAP,,以便能夠合理地適應對柴油機怠速的這種要求,。 轉速高于目標怠速時P-、I-控制參數(shù)MAP的匹配標定,。對發(fā)動機進行PI控制時,,P和I參數(shù)的大小是由當前轉速n和目標怠速nT的差?n所決定,?n越大,,P,、I越大。 發(fā)動機從調速向怠速過渡時,,不希望轉速過快地下降,,因為轉速下降率太大必然導致控制的超調,尤其是在帶有一定負載的時候,,如空調打開時,。I過大還會導致轉速周期的震蕩現(xiàn)象。如圖9-4所示,,是有一定負載時偏大的PI產(chǎn)生的轉速超調圖,。為了避免過渡超調,,希望轉速平穩(wěn)下降,對P,、I的要求自然是適當?shù)男∫稽c,。 圖:怠速的P-和I-標定 轉速低于目標怠速時的P 、I 控制參數(shù)MAP的匹配標定,,如下圖所示,。 圖:怠速的P 和I 標定 根據(jù)上面對轉速高于目標怠速nT時的控制特點,不難想到當轉速低于目標怠速時應該適當?shù)脑龃笠稽cP,、I控制參數(shù),,使發(fā)動機的轉速不至于下降太多,但要注意的是在轉速差?n還不是很大的區(qū)域內,,P、I參數(shù)也不能刻意追求過高,,因為過大會造成發(fā)動機運轉不穩(wěn),。適當?shù)募哟驪、I能夠解決帶負載回怠速時的轉速下降太大甚至熄火的問題,。PI過大即造成怠速震蕩的現(xiàn)象,。總的來說,,P,、I參數(shù)需要仔細的調整,直到使發(fā)動機達到滿意的運轉效果為止,。 脈寬-油量互查的TQQMAP的標定,。TQQMAP的標定依據(jù)前面所做的負荷特性數(shù)據(jù),將轉速n,、循環(huán)噴油量和噴射脈寬三者建立數(shù)學擬合關系,,其中循環(huán)噴油量要根據(jù)臺架試驗結果中的燃油消耗量和轉速換算成mm3的單位,并且轉換所用的密度必須與主程序中計算循環(huán)噴油量時采用密度相同,,即為30°C的燃油密度,。TQQMAP的最終數(shù)據(jù)類似與進氣流量MAP的做法,將等步長的循環(huán)噴油量和轉速擬合出的噴油脈寬數(shù)據(jù)陣結果轉入TQQMAP中,。 增壓中冷后的進氣壓力MAP的標定,。增壓中冷后的進氣壓力MAP是發(fā)動機穩(wěn)態(tài)進氣壓力MAP。它是通過前面的穩(wěn)態(tài)試驗的負荷特性結果來建立的控制MAP,,類似于進氣流量MAP的做法,,將負荷特性數(shù)據(jù)結果中的轉速、油門開度,、中冷后的進氣壓力三者進行數(shù)學關系擬合處理,,以等油門開度步長和轉速擬合出中冷后進氣壓力數(shù)據(jù)矩陣,,在控制MAP中建立對應的坐標軸,填入數(shù)據(jù)矩陣即標定出電控柴油機的增壓中冷后的進氣壓力MAP,,即增壓壓力MAP,。 在數(shù)據(jù)擬合過程中需要注意對原始數(shù)據(jù)中油門開度的取值處理:電控柴油機采用的是全程調速油量控制模式,在低速區(qū)域油門開度在沒有達到100%時即達到最大的油量,,再加大油門開度增壓壓力也不會增加,。因此輸入數(shù)據(jù)時每條轉速負荷特性數(shù)據(jù)的外特性點的油門開度必須按照剛達到該轉速下最大油量的對應油門開度。 比如,,1200 r/min下70%油門開度即達到外特性油量,,而負荷特性試驗中該轉速最大負荷點用的是100%油門開度,如果用100%進行擬合,,必然會導致數(shù)據(jù)結果偏差較大,。而用70%油門開度擬合則結果比較真實,只需要在擬合后把該轉速70%油門開度以后的增壓壓力按70%油門開度時的擬合值即可,。其它轉速下的做法依此類推,。 增壓中冷后的進氣壓力定時修正MAP的匹配標定。增壓中冷后的進氣壓力定時修正MAP由轉速,、油門開度,、定時修正量構成三維控制MAP。定時修正量是當前工況點即(n,,Pedal)下的最大定時修正量,,瞬態(tài)調速控制過程中要進行增壓壓力修正系數(shù)的計算后,再與最大定時修正量相乘,,得到當前的定時修正量,。 這樣做可以較為合適的滿足不同工況下的定時修正,因為電控柴油機為了滿足較為苛刻的排放法規(guī)一般都在排放控制區(qū)將噴射定時控制的很小,,整個穩(wěn)態(tài)主控制定時MAP高低不平,。 采用這種增壓壓力定時修正方法,可以在定時較小的區(qū)域賦給較大定時修正量,,同樣的修正系數(shù)下可以使定時區(qū)域產(chǎn)生較大的修正量,,整個加速加載瞬態(tài)過程中修正后的定時就比較平坦,柴油機工作穩(wěn)定柔和,。 增壓壓力修正系數(shù)是用于定時修正的計算,,一般國外同行在處理該修正系數(shù)時采用的是查MAP的方法。此種方法在處理系數(shù)時先得到當前的增壓壓力與標定值的△差值,,然后標定出不同壓力差值A和B作為修正系數(shù)的O和1對應的壓力差值,。 這種方式的不足之處在于只能體現(xiàn)中高速區(qū)的修正量,但在低速區(qū)發(fā)動機的最大增壓壓力差較小,因此系數(shù)也小,,需要對定時偏移量MAP進行仔細的匹配標定才達到想要的修正量,,修正參數(shù)的大小沒有很直觀的反映出定時修正的程度,給試驗標定人員造成錯覺,,并增大了定時偏移量MAP的標定工作量,。 柴油機在修正控制方面還采用燃油溫度對噴油量的修正以及冷卻液溫度對噴射定時的修正兩種策略。電控柴油機可以根據(jù)燃油溫度的變化對噴油量進行靈活地修正,,使發(fā)動機擁有較為穩(wěn)定的輸出特性,。 根據(jù)臺架性能標定時對燃油溫度的控制情況,例如燃油溫度修正MAP以30°C時的燃油密度為基準,,按照密度隨溫度的改變特性進行標定,。對燃油溫度修正MAP的標定為:發(fā)動機運行時間的長短或者運行環(huán)境的改變等都會使燃油溫度發(fā)生改變,引起燃油密度變化,,發(fā)動機循環(huán)噴油量的體積沒變,,噴入發(fā)動機的燃油重量會因燃油溫度的改變而發(fā)生變化,最終使發(fā)動機的輸出功率增大或減小。 冷卻液溫度定時修正MAP的匹配標定,。環(huán)境溫度的改變會對發(fā)動機的起動及運轉性能產(chǎn)生影響,。為了滿足更苛刻的排放法規(guī),同國外電控柴油機類似,,對于發(fā)動機主控制定時MAP不平坦,控制區(qū)內定時普遍較小,,低溫起動困難及冷機運轉時很容易造成冒白煙的現(xiàn)象,。 如果對定時進行簡單的溫度修正,很難達到滿意的結果,。對電控柴油機在進行冷卻液溫度定時修正時采用了類似于瞬態(tài)調速過程中介紹的國外在處理增壓壓力定時修正時的方法,,將溫度修正系數(shù)按照溫度的高低進行修正系數(shù)的歸一化MAP,冷卻液溫度定時修正MAP依據(jù)主控制定時MAP的分布特點進行針對性補償,,MAP中的定時修正量為最大修正量,。 電控柴油機在冷卻液溫度低于50°C時,中低速控制區(qū)的部分負荷工況偶爾還可以看到一點白煙,。溫度高于60°C時,,白煙現(xiàn)象消失,因此將60°C以后的定時修正系數(shù)設置為0,;當溫度低于0°C時,,需要更大幅度地加大定時修正量來解決起動性及冒白煙的問題。 限制MAP的匹配標定,。電控柴油機為了保證最安全地運行,,在傳感器出錯或其它導致噴油量和噴射定時出現(xiàn)錯誤計算等情況下,對最終執(zhí)行的噴油量和噴射定時進行限制,。其中對噴油量的要求較為嚴格,,采用了總油量限制和怠速油量限制的手段,,限值的大小以MAP的方式設定;對定時的限制相對簡單,,電控單體泵在控制程序中設定了固定的40°CA,。 (1)總噴油量的限值MAP標定??倗娪土康南拗芃AP的標定比較簡單,,將穩(wěn)態(tài)主控制油量MAP中100%油門開度即外特性的油量數(shù)值整體加大一定的幅度,即可作為總噴油量的限值,。通常設定,,柴油機的總油量限值是外特性油量的110%; (2)怠速PI控制油量的限值MAP標定,。對怠速噴油量的限制主要是防止臺架調試時因為忘記將怠速PI控制功能關掉而和臺架測控系統(tǒng)的恒轉速控制模式產(chǎn)生沖突,,造成怠速的轉速大幅波動并且噴油量被PI控制系統(tǒng)調高到很大的數(shù)值,發(fā)動機工作抖動冒黑煙,,使發(fā)動機及臺架受損,。另外,對怠速噴油量進行限制有利于整車調試時的安全性,。 怠速油量限值的確定是根據(jù)對發(fā)動機怠速時的最大承載能力的要求,,通過臺架模擬調整試驗,得到不同目標怠速下最大承載能力所需要的穩(wěn)定噴油量,,再適當?shù)募哟蠛蠹纯勺鳛榈∷儆土肯拗怠?/span> 未完待續(xù)... |
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