电控发动机及整车标定-清华大学
整车远程标定技术的研究卢东涛秦超任宗强卢东锋
整车远程标定技术的研究卢东涛秦超任宗强卢东锋发布时间：2023-05-11T01:28:08.213Z 来源：《中国建设信息化》2023年5期作者：卢东涛秦超任宗强卢东锋[导读] 随着汽车行业的不断发展，汽车的研发周期也在不断缩短，如果还按照原来的设计方式和设计周期，山东五征集团有限公司山东日照 276800摘要：随着汽车行业的不断发展，汽车的研发周期也在不断缩短，如果还按照原来的设计方式和设计周期，将难以适应现代汽车的发展。
近十年来，汽车的校准已经从人工校准向模块化、半自动化、自动化以及虚拟校准的方向发展，其中，虚拟校准是一种基于 CAE技术的汽车校准方法，通过硬件在环仿真的方法，可以对汽车的排放、油耗、驾驶性能以及 OBD等进行提前校准的方法。
这将极大地减少车辆的研制周期和费用，是一种全新的车辆研制方法。
关键字：远程标定；驾驶性；研究；一、引言随着时代的进步，消费者对车辆质量的要求越来越高，排放、油耗等方面的指标也越来越高，动力系统、车辆结构、目标市场等都在发生着改变，这些都对车辆的研发工作造成了很大的影响，同时也对整车厂家的研发工作造成了很大的压力。
汽车生产企业正致力于缩短研发周期、优化研发流程、改善研发品质、降低研发成本。
汽车电控系统的标定直接影响到汽车的排放、燃油经济性、操控性和减震性能。
因此，在进行试验时，必须按照试验设备的配置，制定出一套完整的试验方案。
然而，每增加1个组态，测试计划的设计就增加1个维数，而当系统组态增加时，测试计划的总体测试将呈几何级数增加。
传统的标定方法已很难适应现代车辆的发展需求，亟需一种新型的标定方法和工具，而虚拟标定技术就是一种新型的标定手段。
二、标定技术的优势基于CAE技术的虚拟校准技术，可以利用先进的方法和工具链来处理一些比较复杂的问题。
借助计算机技术，能够极大地减少人力、物力、试验资源等方面的投入，并能有效地缩短研制周期，降低研制成本，提高试验数据的质量。
整车标定流程讲解
三、整车排放标定
7、新鲜催化器排放
三、整车排放标定
8、老化排放标定
对启动空燃比、瞬态燃油进行精细调整
氧传感器老化学习
开环空燃比 学习前
工况变化 PI稳定时间减少 闭环空燃比
学习后（偏差减小） λ =1
工况变化时PI控制 需要一定时间来稳定空燃比
λ =1
加入学习量，以减小瞬态工况时的开环偏差， 从而降低瞬态工况时的排放
五、OBD标定
5、OBD系统认证申报材料
目
录
一、整车标定基本流程 二、整车标定设备介绍 三、整车排放标定 四、整车驾驶性标定
五、OBD标定
六、标定数据验收
35
六、标定数据验收
数据验收条件
1、排放水平满足开发目标 2、油耗满足开发目标 3、驾驶性满足要求
《常温排放试验报告》 《低温排放试验报告》 《高原试验报告》
四、整车驾驶性标定
4、减速标定
目标怠速设定 & 减速断油标定
实际转速
减速断油结束（油耗、驾驶平顺性）
目标怠速
时间
四、整车驾驶性标定
4、变速箱扭矩匹配
降扭、限扭
难点：扭矩响应精度
目
录
一、整车标定基本流程 二、整车标定设备介绍 三、整车排放标定 四、整车驾驶性标定
五、OBD标定
六、标定数据验收
常用测量仪器
空燃比仪（ES430+线性氧传感器） 示波器
二、整车标定设备介绍
2、OBD标定设备
失火发生器
氧传感器老化模 拟器
目
录
一、整车标定基本流程 二、整车标定设备介绍 三、整车排放标定 四、整车驾驶性标定
摩托车发动机电控单元ECU+的开发
硬件描述
电控摩托车发动机 ECU 的硬件结构框图如图 2 所示，以 MC68HC908SR12 为核心，还包括传感器信号的处理电路、执行器的驱动电路及通讯接口电路。
节气门位置TPS 壁面温度CLT
蓄电池电压BATT 进气温度MAT CO调整螺钉
模拟 信号 调整 电路
ECU 主芯片
油泵 驱动 电路
喷油 驱动 电路
节气门位置传感器 .......................................................................................................... 5 壁面温度传感器 .............................................................................................................. 5 蓄电池电压 ...................................................................................................................... 6 进气温度传感器 .............................................................................................................. 6 CO 调整螺钉 ................................................................................................................... 6 发动机转速及曲轴位置传感器 ...................................................................................... 6 执行器简介.............................................................................................................................. 7 油泵.................................................................................................................................. 7 喷油器.............................................................................................................................. 7 点火线圈 .......................................................................................................................... 7 软件描述.......................................................................................................................................... 8 软件结构介绍 .......................................................................................................................... 8 转速处理模块 .......................................................................................................................... 9 点火控制模块 ........................................................................................................................ 10 喷油控制模块 ........................................................................................................................ 12 SCI 通讯模块......................................................................................................................... 13
整车标定
第二章 发动机标定，稳态测功器试验
§２．１ 基本稳态标定
定义发动机测功器试验的试验工况点，使之容易作为标定时的节点使用。 利用发动机测功器试验得到的数据设定一个标定开始的基准。 尽量减少在车上开发基本标定参数(燃油，EGR 补偿和点火)所需的时间。 在车上验证初始测功器试验数据。 在进气、燃烧或排气系统中有任何改变，均需对基本燃油、EGR 补偿和点火 表进行重新标定。
在整个驱动性能试验阶段，一定要保持燃油特性的一致。
系统和标定试验 发动机管理控制系统的性能和标定的精确性在系统和标定试验期间被验证，
这些试验包括：
—冷机标定 —行驶噪音水平 —海拔高度标定 —热机标定
试验还要评价发动机管理控制系统的电气性能。
电磁干扰(EMI)试验 EMI试验可以确定系统对外部产生的电磁干扰是否敏感。
硬件选择 在性能指标确定后，为了达到这些目标，需要选择各种各样的系统硬件。
节气门口的直径 由发动机节气门全开时的最大空气流量决定。
油泵流量和喷油器动态范围 由怠速和节气门全开时发动机燃油需要量决定。
排放标准 排放标准可能要求使用外接EGR阀、防燃油蒸气污染系统、催化转换器的数
量和大小、暖机催化转换器和辅助空气阀(脉动空气/空气泵等)。
爆震控制 如果需要用最大点火提角来满足功率和燃油经济性要求，或者车辆可能使用
不同辛烷值的汽油，那么可能需要安装爆震控制系统。
§１．１ 发动机在测功器上的初步开发
一旦系统硬件配置确定，就可以利用一或两台手工装配的发动机进行发动机 测功器初步开发。
试验前，必须安排时间排除测功器硬件的故障，确认系统零部件达到技术要 求，并且实际上通讯系统已正常工作。
开发冷机开环标定时，工作重点应该是在保证良好全面的驱动性能的同时避 免过度供油，否则会导致火花塞积碳和产生黑烟。
第9章发动机标定技术介绍
第9章发动机标定技术介绍9.1 绪论9.1.1标定的必要性电控柴油机为了满足工程目标，在满足严格排放的前提下，获得有竞争力的燃油经济性指标和高可靠性的要求。
电控软件中所有的变量都是可调的，将所有变量赋予优化值的过程称之为标定。
可以通过标定最大限度地发挥柴油机潜力，达到追求的工程目标。
因为赋予了更大的灵活性和可调性，标定很差的发动机性能甚至会比机械泵发动机还差。
相对汽油机的标定，柴油机的标定难度更高更具挑战性。
柴油机的压燃式燃烧，与喷油器、增压器、气道以及配气机构等参数息息相关，而标定只能控制燃油喷射，标定工作是柴油机性能和排放开发的重点工作内容。
柴油机的标定必须与燃烧系统开发同步进行。
9.1.2标定的基本概念发动机电控系统的标定工作是电控发动机应用开发的一个重要阶段。
研发人员之所以要对电控系统进行标定，其原因在于发动机电控工作过程的复杂性，而这种复杂性具体体现在如下方面：（1）发动机电控系统需要实现众多的控制项目，如控制起动、怠速、调速等运行工况；（2）发动机电控系统的控制要使发动机的潜力充分发挥，使功率、油耗、排放和汽车操纵性等多方面的性能达到综合最佳的状态；（3）影响发动机性能的因素众多、变动范围大，如发动机的负荷与转速、冷却液的温度、进气温度、燃油温度、机油温度、增压压力等，电控系统对所有这些因素的变化都要作出相应的调整；（4）发动机电控系统必须适应复杂的外界环境变化，如季节变化以及海拔高度的变化等等。
从控制技术的角度来看，发动机是一个动态、多变量、高度非线性、具有响应滞后的时变系统，其工作过程包含十分复杂的动力学、热力学、流体力学、化学反应动力学等过程。
正是由于发动机系统严重的非线性等原因，一方面，采用经典的线性控制理论来控制参数优化值的方法已不可能。
不自主无创新——访清华大学汽车工程系宋健教授
不自主无创新—访清华大学汽车工程系宋健教授本刊记者 曹晓昂从某种意义上说，今天，无论是一汽、东风还是奇瑞、比亚迪们所面临的挑战并无不同—一个全球化的、充满竞争的市场。
在自主创新热热闹闹的场面背后，中国汽车企业的核心任务是提升自己的研发能力、提高自己品牌价值，用比以往更积极的态度迎接挑战。
尽管自主创新的梦想，中国汽车人做了几十年，但当梦想照进现实，我们才突然发现差距依然存在。
在新的形势下，自主品牌汽车企业到底应该如何发展创新？多重矛盾并存的中国汽车产业，该如何转型，产业升级之路该怎么走？就这些问题，本刊记者专访了清华大学汽车工程系宋健教授。
技术，创新与引进中国汽车产业在经历了数量快速扩张的阶段后，正在进入以质量、技术、设计等为重点的新阶段。
与以往那种把成熟的产品拿进来，改一改，然后本地化生产就能“有口饭吃”不同，现在的市场需要更加贴近本土需求的产品。
竞争格局的变化使得中国企业对于掌握核心技术，取得核心竞争力的需求有了更深层次的认识。
于是迅速建立和壮大本企业的技术力量是许多中国企业不约而同的选择，但对于许多企业热衷于“引进”、“挖人”，以最快的速度去建立技术队伍的做法，宋健感到担忧。
宋健认为，在工业技术领域，技术的进步需要经验的积累，是无法短期完成的，弯道超车不现实，同时也是危险的，往往事倍功半。
宋健教授想提醒国内企业的是，“外国的月亮并不比中国的圆”，对具有研发能力人才的培养不能只注重短期效益，单纯靠引进些“海归”并不能真正提升自己的研发能力。
与跨国公司相比，中国企业最大的优势是对于国情的了解，是对于本土文化的理解，如果不立足于此而“崇洋媚外地跨越式发展”是注定要失败的。
尽管政府鼓励汽车企业从技术上自主创新缩小差距，但自主品牌虽然增长迅速，却「32」仍持续徘徊在低端市场。
自主品牌与合资品牌的低端产品并不在一个等量级上，在技术进步上也没有跟上跨国公司发展的步伐，双方的技术差距仍在拉大。
事实上，中国汽车企业已经面对一个充分全球化的市场，即使是全球采购也能“攒”出一辆车，甚至是“国际领先水平”的车来，就象有些企业宣称的，配备某某发动机、某某底盘……但汽车是集成的产品，需要标定和匹配，“哪里是这么容易就堆出来的呢！”宋健认为自主品牌汽车企业目前要全面提高整车研发设计水平，建立整车设计开发流程，提高二次开发和应用能力。
我校“综合电控柴油机研究开发”及“车用柴油机工程开发中心”项目通过验收
我校“综合电控柴油机研究开发”及“车用柴油机工程开发中
心”项目通过验收
佚名
【期刊名称】《北京理工大学学报》
【年(卷),期】2006(26)12
【总页数】1页(P1076-1076)
【关键词】车用柴油机;电控柴油机;工程开发;研究开发;项目;内动力;云南省
【正文语种】中文
【中图分类】U464.172
【相关文献】
1.车用柴油机新型电控系统的开发与试验研究 [J], 李建秋;欧阳明高
2.车用柴油机管理系统电控单元的开发研究 [J], 杜仲;欧阳明高;王延岭
3.混合动力车用柴油机电控系统的开发研究 [J], 王吉华;周文华;陈锦华;高崴
4.轻型车用电控高压共轨柴油机开发项目获863计划支持 [J],
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基于CCP协议的电控发动机监控标定系统开发
基于CCP协议的电控发动机监控标定系统开发林志华;王东亮;王银辉;黄开胜【摘要】CCP协议是一种基于CAN总线的匹配标定协议,其可靠性和稳定性高,应用范围越来越广.通过采用Labview开发了基于CCP协议的上位机标定监控软件,利用CCP DRIVER实现了下位机与上位机的通讯,实现了数据上传和下载等相关功能.采用本标定系统进行的电控发动机监控标定试验表明该套系统实时性和可靠性好,能够满足发动机标定试验要求.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】5页(P54-58)【关键词】CCP协议;CAN总线;发动机标定【作者】林志华;王东亮;王银辉;黄开胜【作者单位】清华大学,汽车工程系,北京,100084;清华大学,汽车工程系,北京,100084;陆军航空兵学院,直升机机载设备系,北京,101123;清华大学,汽车工程系,北京,100084;清华大学,汽车工程系,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TP393发动机标定系统是标定工程师根据发动机工况利用已有的控制算法通过修改控制参数和数据，使发动机满足规定性能要求的工具。
目前，基于CAN总线的标定系统已经成为主流。
CCP（CAN Calibration Protocol）是一种基于CAN总线的ECU 标定协议，采用CCP协议可以快速而有效地实现对汽车电控单元的标定。
在许多欧美汽车厂商中CCP协议得到了越来越广泛的应用，如ETAS公司的INCA数据采集标定系统以及VECTOR公司的CANape标定监控系统等，以上商业化软件价格高昂，为降低开发成本，自主开发基于CCP协议、可以针对德尔福等国外厂商提供的发动机管理系统进行标定的工具成为必需。
目前国内有的研究单位利用VECTOR公司的商业化标定软件CANape开发发动机标定系统［1］，尚没有完全自主的基于CCP的标定监控系统。
本文采用Labview开发相应的上位机软件，使用Vector公司的free CCPDriver实现下位机的CCP功能，由此构成一套完整的基于CCP协议的发动机监控标定系统，实现了数据上传和下载等相关功能。
浅析电控发动机的整车标定方法
假 设 气 缸 内 压 为 Ｐ一 ７ ０ ｋ Ｐ ａ ，温 度 ｔ一 ２ ０ ℃， 取 空燃 比 夺限制 为 １ ７
空 气 密 度 ： ， ： ｛
气缸 内空 气量 ： Ｇ 一Ｖ ｎ・ （ ｇ ）
起 动油量 ： Ｇ ， 一 １ ０ ０ ０×
。』 Ｄ
（ ｋ ｇ ／ ｍ 。 ）
中０ 油 门 对 应 的值 即 可 。
适 当提高较低冷却水温下的 目标怠速 。目标怠速 是冷却水温的 函数 ，在发动机冷态情况下 ． 目标 怠速
应适 当提高 ，作为第一步可 以预值 在各冷却 水温时 目
标怠速 ，空调怠速 比目标怠速高 ｌ Ｏ ０ ￣２ ０ ０ ｒ ｐ ｍ。
２ ． ３ 调 速 过 程 标 定
１
刖 舌 ：
动油量 的修改 。调 整过程 要求 起动 顺利 同时 排气 管
不能 冒烟 ，达 到 国标 的冷起 动要求 。（ 见图 １ ）
随着 国家排 放 法规 日趋 严格 ，电控系统 在 柴油 机 上应 用 的优势 越 来越 明显 ，然 而 ，随着 电控 系统 的应 用 ，随之 而来 的就 是 发动机 台架 标定 和整 车 上 的标 定 。而 整车 标定 主要包 括 ，路试 标 定 、高温标 定 、高 原标 定 以及高 寒标 定等 。整 车标定 是标 定 过 程 的最 终 阶段 ．主要 内容 是起 动 、怠速 控制 以及 起
圈 ２
２ ． ２ ． ２ 起 动 向怠 速 的平稳 过 渡
低 温环 境下 发 动机所 需要 的起 动油 量较 大 ， 当
起 动成 功后 过渡 到怠 速 的瞬 间 ，怠 速 油量可 能 比较 小 （ 怠 速控 制 为带 前 馈 的 Ｐ Ｉ 闭 环 调 节 适 当 增 大 对应 温 度 下 的 怠速 预置 油量 以防 止进 入怠 速后转 速 突降 。
电控发动机在整车上的标定
２ ３ 驾驶 性标定 ．
驾 驶 性 试 验 按 以 下 程 序 低 温 进
行 。起 动 发 动机 怠速 运 转＿ 储 气筒 ÷
主Ｉ 《 兰 重型汽车》Ｈ Ａ Ｙ Ｔ Ｕ Ｋ ２ １ ． Ｅ Ｖ Ｒ Ｃ ０ ０５
Ｑｉ Ｃ矗ｅｓ矗ｉ Байду номын сангаас ａｎ ｙ
黪 圈 — ｌ 圈 ｜ ＿ 一
充 气 提 高 发动 机 转 速运 转 ＿ 转 动 方 ÷ 向盘 １ 柔 和起 步 离 合 器 停 车 一 档 ÷ 行车 、停 车 １ 正常 起步 － 换 档 ２ 档 ÷
档 加 速 ３ ｋ 缓 慢 制 动 － ２ 柔 和 起 ０ｉ ｎ － 档 ＊
前 ） 制在 厂 定允许 的最 高温 度 以下 。 控 该 发 动 机 装 用 的 增 压 器 高 原 （海 拔
步－ ２档正 常起 步 ｌ － ＊ 档柔 和 加 速 １ 档正 常 加 速 １档猛 烈加 速 ，经 过 反 复 试 验 ，调 整 车 辆 及 发 动 机 运 转 正 常 ，驾驶 性 良好 。 ２ ４ 暖机标 定 ．
标 定 发 动 机 在 怠 速 状 态 下 水 温 的
度为７ ０Ｃ。考 虑到 高原地 区在 夏季气 ６￣ 温 也会 达 Ｎ３ ０℃以上 ，因此增 压器 转
安装 到 整车 上 ，首 先 要进 行 动 力性 、
经济 性 和驾 驶性 标 定 ，以测 定 发动 机 在整 车 的匹 配 性 能 。
及润 滑 油 。不 断调 整 进气 预 热时 间 、
发 动 机 上 冲 转 速 、起 动 时 的 预 喷 油
量 、主 喷油 量 和主 喷 提前 角 等参 数 ， 使 起 动 不 但 顺 利 ， 而 且 没 有 可 见 的 黑 烟 和 白烟 。
清华大学汽车工程系车辆工程专业（本科）《汽车发动机原理》教学大纲
清华大学汽车工程系车辆工程专业（本科）《汽车发动机原理》教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质和任务《汽车发动机原理》是车辆工程专业本科生的专业必修课。
通过对热力机械的共性问题，如动力如何获取和输出，能量如何消耗和利用；两种典型内燃机（点燃式汽油机和压燃式柴油机）的燃料供给、混合气形成、着火、燃烧；车用内燃机运行特性与性能的调节与控制等发动机基本理论的教学，使学生对发动机的工作过程有深入的了解，能熟知发动机相关参数的运行范围，能掌握基本的发动机性能分析方法。
为今后从事发动机和汽车开发、研究、生产提供必备的专业理论知识和技术基础。
二、本课程与相关课程的关系《汽车发动机原理》是车辆工程专业本科生的两门核心专业课之一（另一门是《汽车理论》），安排在大三春季学期上课。
在这之前有《汽车构造1》和《汽车发动机拆装》，这两门课是专业平台课，是学习《汽车发动机原理》必修的基础专业课。
同时，《汽车发动机原理》又是学习其他专业课，如《发动机设计》、《内燃机增压与增压技术》和《内燃机燃料供给》等的必修课。
三、课程的教学基本要求本课程要求学生对汽车发动机（汽油机和柴油机）的结构有基本的了解，并且具备必要的工程热力学、流体力学和传热学等方面的基础知识。
要求学生上课作笔记，认真听讲，积极思考，参加课堂讨论，按时完成布置的作业。
四、教学方法和教学形式建议本课程涉及的知识面较宽。
以课堂讲授为生，辅以一定量的课堂讨论和自学。
第二部分教学时数、教材、考试一、学时分配总学时48：授课学时44，讨论课学时4教学内容授课学时1、性能指标与影响因素 42、燃料与工质 43、循环分析与能量利用 44、换气过程与循环充量 45、燃烧基础知识 46、燃烧过程及混合气形成 47、特殊燃烧问题的机理与对策 48、有害物排放的生成与控制 49、燃烧室与调节参数的优化 610、汽车发动机运行特性 411、柴油机调速特性 2合计44二、教材与参考书目教材：刘铮, 王建昕.《汽车发动机原理教程》.北京: 清华大学出版社, 2001年参考书：（1）周龙保等.《内燃机学》.北京:机械工业出版社,1999年（2）董敬等.《汽车拖拉机发动机》（第3版）.北京:机械工业出版社,1997年（3）唐开元等.《内燃机原理》.译自“Internal Combustion Engine Fundamental”, J.B.Heywood 三、考试两次考试：期中考试；期末考试。
清华大学课件汽车构造I9发动机管理系统
通过输出驱动电路监测输出信号，判断是否对电源短路， 断路、对地短路，是否信号中断 将管理系统中的数据与执行器控制信号进行比较，判断执 行结果的真实性。如EGR系统中，要判断进气歧管压力值 是否在规定范围内，以及进气歧管压力值对执行器控制的 反应是否正确。
一个或两个三效催化转 换器（初级催化转换器 和主催化转换器）
氧传感器，初级催化转 换器前、后端各一
二次空气喷射装置 EGR发动机装废气温度 传感器
附件系统
冷却风扇 空调压缩机
发动机工作信息传感器
曲轴转速 凸轮轴相位 冷却液温度 进气温度 爆震强度
汽油机管理系统
管理内容 系统组成 传感器 执行器 控制器
Delphi system for Dong’an engine
汽油机管理系统－组成（3）
BOSCH ME-Motronic
采用电动节气门，无怠速执行器。驾驶员通过加速踏 板设定发动机的工作状态。 根据加速踏板位置信号，将驾驶员的意图转换为发动 机转矩；再基于大量的发动机运行的当前数据，将转 矩转换为
装在进气总管或进气质量流量计上；测量范围－40～120°C 与进气压力传感器一起，用于计算进气质量 用于各种控制（EGR、增压压力）
机油温度传感器
装在缸体主油道，用于计算维修间隔；测量范围－40～ 170°C
燃油温度传感器
装在柴油机低压油路，用于精确计算喷油量；测量范围－ 40～ 120°C
汽油机管理系统－传感器
氧传感器 氧传感器
曲轴转速 传感器
冷却液温 度传感器
BOSCH ME-Mochonic
汽油机管理系统－组成（4）
汽车标定书籍
汽车标定书籍关于汽车标定的书籍有很多，以下是一些值得推荐的书籍：1．《车辆动力总成电控系统标定技术》：这本书介绍了常规动力总成电控系统标定的技术流程，并在此基础上提出了基于模型的标定技术和采用硬件在环技术的虚拟标定技术。
本书从标定理论和方法层面实现创新，优化了标定流程，提升了动力总成电控系统研发及更新换代的效率，可供车辆使用、维修、检测和管理等行业的相关人员学习参考，也可作为普通高等院校车辆、动力等相关专业师生的参考书。
2．《内燃机学》：这本书详细介绍了内燃机的工作原理、性能特性、燃料燃烧和排放控制等方面的知识，对于理解汽车标定中的动力系统和排放控制有重要作用。
3．《汽车构造》：这本书全面介绍了汽车的构造和原理，包括发动机、底盘、车身和电气设备等部分，有助于深入理解汽车标定中涉及的各个系统和部件。
4．《汽车电子学》：这本书涵盖了汽车电子控制系统的基本原理、传感器和执行器的工作原理以及汽车网络通信技术等方面的知识，对于理解现代汽车标定中的电子控制系统有重要作用。
5．《汽车动力系统试验学》：这本书介绍了汽车动力系统的试验方法和技术，包括动力性能试验、燃油经济性试验和排放性能试验等，对于掌握汽车标定中的试验技术和方法有很大帮助。
6．《汽车发动机控制系统原理与标定》：这本书详细介绍了汽车发动机控制系统的工作原理和标定技术，包括燃油喷射控制、点火控制、排放控制等方面的内容，对于深入理解发动机标定具有重要意义。
7．《汽车底盘控制系统设计与标定》：底盘是汽车的重要组成部分，这本书专注于底盘控制系统的设计和标定技术，包括悬挂系统、转向系统、制动系统等，对于提升车辆操控性和舒适性有重要作用。
8．《汽车传感器与执行器技术》：传感器和执行器是汽车电控系统的重要组成部分，这本书详细介绍了各种传感器和执行器的工作原理、性能特点以及在汽车标定中的应用，有助于更好地理解和应用这些关键部件。
9．《汽车排放法规与排放控制技术》：随着环保要求的日益严格，汽车排放控制成为了一个重要议题。
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车辆动力总成电控系统标定技术
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01 思维导图
03 目录分析 05 精彩摘录
目录
02 内容摘要 04 读书笔记 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
车辆
系统
试验
标定
发动机
电控
第章
技术
动力
车辆 标定
方法
动力
模型
台架
动力
虚拟
系统
模块
内容摘要
动力总成是车辆的核心系统之一，其电子控制系统（以下简称电控系统）是实现复杂功能和精细性能的关键。 近年来，随着对车辆环保、经济性及环境适应性要求的日益严苛，带来电控系统开发，特别是系统标定的难题。 本书介绍了常规动力总成电控系统标定的技术流程，在此基础上提出了基于模型的标定技术和采用硬件在环技术 的虚拟标定技术。本书依赖发动机的详细物理模型，获取初始控制数据建立统计模型，优化后验证其标定效果； 依赖部分试验数据，建立了动力总成的硬件在环仿真平台，采用真实电控单元，对不同工况参数进行了虚拟标定； 对动力总成进行了模拟道路谱的标定试验；给出了采用商业标定工具进行发动机标定的示例。本书从标定理论和 方法层面实现创新，优化了标定流程，提升了动力总成电控系统研发及更新换代的效率。本书可供车辆使用、维 修、检测和管理等行业的相关人员学习参考，也可作为普通高等院校车辆、动力等相关专业师生的参考书。
清华大学_汽车发动机原理_第5章_运行特性与整车匹配
(1) 15分钟功率：车用发动机
(2) 1小时功率：拖拉机、工程机械 (3) 12小时功率：排灌、电站
(4) 持续功率：远洋船舶、机车
同一台发动机，标定功率的时间 越长，标定功率越小。
主要内容
1. 发动机运行工况 2. 发动机特性曲线分类 3. 发动机运行特性 4. 发动机与整车匹配
稳态
Department of Automotive Engineering
Department of Automotive Engineering
Tsinghua University
汽油机节气门控制负荷，向下倾斜的速 度特性线具有很好的自我调节能力。
柴油机油量调节杆控制负荷，速度特性 变化平坦，速度波动大，运转不稳。
转速不稳定或熄火
转速波动大 或飞车
柴油机燃油喷射系统（参见7.5节）
Department of Automotive Engineering
Tsinghua University
(轴向)分配泵
直列泵
柴油机的调速特性
1) 调速器的调速模式 2) 全程与两级调速器的性能对比 操纵杆转角位置 (2) 柴油机的调速模式
Department of Automotive Engineering
利用安装在高压油路中的高速、强力电磁阀直接控制喷油时刻和喷 油量（泄压电磁阀开闭时刻）。
3) 压力-时间控制式电控燃油喷射系统：共轨系统（CR）
喷射压力与发动机转速解藕，在高压油泵和喷油器之间加装稳压腔 （共轨），精确控制压力、喷油时刻和喷油脉宽。
柴油机的调速特性
只有柱塞式直列泵和分配泵有调速问题！
动态过程非常复杂
动态空燃比变化： 加速加浓；减速减稀
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电控发动机及整车标定方法清华大学汽车系电控组2001.8.21北京目录第一章第一章 标定过程概述标定过程概述§1．1 发动机在测功器上的初步开发 §1．2 车辆驱动性能的开发 §1．3 开环标定—冷机和暖机 §1．4 闭环标定 §1．5 车辆排放试验§1．6 车辆排放试验整理 §1．7 车辆排放认证试验第二章第二章 发动机标定发动机标定，，稳态测功器试验§2．1 基本稳态标定 §2．2 基本燃油标定 §2．3 充气效率 §2．4 开环方法 §2．5 闭环方法 §2．6 EGR 补偿 §2．7 基本点火标定§2．8 发动机控制表及EMS 工作第三章第三章 发动机标定发动机标定，，闭环燃油控制§3．1 暖机目标§3．2 热机和转换器起作用阶段的目标 §3．3 燃油控制 §3．4 闭环修正项 §3．5 快学习值第四章第四章 发动机标定发动机标定，，瞬态燃油控制值瞬态燃油控制值§4．1 加速加浓 §4．2 减速断油 §4．3 功率加浓§4．4 加速加浓的算法 §4．5 减速减稀的算法第五章第五章 发动机标定发动机标定，，冷态和热态驱动性能冷态和热态驱动性能§5．1 冷态供油概念§5．2 拖动阶段§5．3 拖动到运转阶段 §5．4 咬机阶段§5．5 脉宽计算公式 §5．6 低温试验§5．7 高温环境试验 §5．8 重新起动试验§5．9 热怠速稳定性试验 §5．1010 海拔高度补偿标定 第六章第六章 发动机标定发动机标定，，怠速控制怠速控制§6．1 怠速控制及其评价 §6．2 怠速空气控制(IAC) §6．3 闭环转速控制§6．4 目标怠速转速标定 §6．5 闭环怠速控制算法 §6．6 闭环转速控制限值 §6．7 点火与供油相互作用§6．7．1 点火 §6．7．2 喷油§6．8 怠速空气阀目标位置§6．8．1 冷机补偿 §6．8．2 负荷补偿 §6．8．3 A/C 负荷补偿 §6．8．4 冷却风扇标定 §6．8．5 动力转向标定 §6．8．6 失速补偿 §6．9 辅助怠速空气算法 §6．1010 最恶劣条件下的标定第七章第七章 开发工具开发工具§7．1 开发装置§7．1．1 系统硬件 §7．1．2 系统软件§7．2 发动机工况空燃比记录仪§7．2．1 系统硬件 §7．2．1 系统软件附录附录．．开发装置使用说明书开发装置使用说明书第一章第一章 标定过程概述标定过程概述动力传动系统的目标每个标定过程的第一步是确定动力传动系统标定的目标。
典型情况应包括以下几方面内容：— 发动机的功率和输出扭矩 — 驱动性能— 不同温度下起动时间 — 加速和减速性能 — 期望的燃油特性 — 工作温度范围 硬件选择在性能指标确定后，为了达到这些目标，需要选择各种各样的系统硬件。
节气门口的直径由发动机节气门全开时的最大空气流量决定。
油泵流量和喷油器动态范围由怠速和节气门全开时发动机燃油需要量决定。
排放标准排放标准可能要求使用外接EGR 阀、防燃油蒸气污染系统、催化转换器的数量和大小、暖机催化转换器和辅助空气阀(脉动空气/空气泵等)。
爆震控制如果需要用最大点火提角来满足功率和燃油经济性要求，或者车辆可能使用不同辛烷值的汽油，那么可能需要安装爆震控制系统。
§１．１ 发动机在测功器上的初步开发一旦系统硬件配置确定，就可以利用一或两台手工装配的发动机进行发动机测功器初步开发。
试验前，必须安排时间排除测功器硬件的故障，确认系统零部件达到技术要求，并且实际上通讯系统已正常工作。
发动机测功器用于评价发动机性能以及制定空燃比分布、所要求的点火提前角和充气效率图。
发动机性能—在节气门部分开度和全开时测量空燃比分布。
—分析O 2传感器对各缸的响应来确定混合气浓和稀情况下的最佳扭矩点影响。
—确定节气门部分开度和功率加浓的燃油精度。
—测定有效燃油消耗率。
发动机控制参数图—部分负荷/节气门全开的MBT 。
—点火界线与燃油辛烷值关系。
—点火与冷却水温的关系。
—点火与EGR 的关系。
—EGR 图与发动机排放关系。
—点火图与EGR 和发动机排放的关系。
—燃油经济性/NO x 与HC 的折衷选择。
—充气效率(VE)图(速度密度系统)。
—空气流量计校准(质量流量系统)。
§１．２ 车辆驱动性能的开发一旦可以得到足够数量的能够批量生产的零部件，就应马上着手组装一或两辆试验车，作为一个典型的开发平台，进行早期的标定开发和车辆驱动性能评价。
最重要的一些标定工作包括以下几项： —起动供油量—冷机和热机供油量 —瞬态供油量冷态试验在标定过程期间有两种类型冷机试验。
第一种类型，称为冷机，适用于发动机冷却水温等于或者接近于环境温度的情况。
第二种类型，称为冷环境，适用于低温环境下进行性能实验。
冷环境试验，可以用一个冷的或予热过的发动机进行；具体根据试验技术要求而定(即模拟整夜停车后或再起动)。
燃油标定燃油标定分为两种主要类型，开环和闭环标定。
开环标定可进一步分为三种，一种对于冷机和暖机运行是通用的，一种只能用于冷机运行，一种只能用于暖机运行。
§１．３ 开环标定开环标定——冷机和暖机—起动燃油控制—起动后A/F 随时间衰减的控制 —开环冷机—开环转速和负荷加浓这阶段的目标是保持A/F 是理论混合比或在理论混合比附近，使催化转换器效率最高，同时保证良好的驱动性能。
开环标定开环标定——冷机开环冷机标定包括以下功能： —功率—功率加浓(PE) —加速加浓(AE)开发冷机开环标定时，工作重点应该是在保证良好全面的驱动性能的同时避免过度供油，否则会导致火花塞积碳和产生黑烟。
开环标开环标定定—暖机开环暖机标定包括下述功能： —催化剂和发动机的保护 —功率加浓(PE) —加速加浓(AE)根据时间、转速和负荷的燃油加浓可用于保护催化剂，根据冷却液温度的加浓可使动力传动系冷却。
功率加浓(PE)供油可以提高发动机性能、防止爆震并降低活塞温度。
§１．４ 闭环标定闭环燃油标定的目的是在下述情况下保持空燃比的精确控制： —驱动性能加浓 —减速减稀(DE) —减速断油(DFCO)闭环A/F 比控制的主要目的是保持最优A/F 比使催化剂的转换效率最高。
验证初步标定的验证是通过在冷、热温度条件下进行的一系列大范围试验完成的。
一旦完成了初始发动机控制图和驱动性能评价，就应开始车辆排放性能的开发，这样在这一过程结束后便可确保达到排放认证要求。
§１．５ 车辆排放试验在车辆排放试验阶段，为了获得最佳排放性能，应精细调整最初开环燃油标定的数据，特别在以下几个方面： —加速和功率加浓限制 —起动供油量 —点火 —EGR—负荷和海拔高度对发动机排放的影响 —怠速空气控制系统对总的排放的影响 在排放试验以后，车辆和控制系统现在的任务是在恶劣条件下进行一系列试验来确定它的适应能力，包括温度极限和高海拔高度。
低温室试验在低温室内试验阶段，要测量发动机的起动转速和燃油消耗量，以及蓄电池电压下降条件下油泵输出的油量，还应该检查火花塞是否被淹，这表明起动混合气是否过浓。
冷机行车试验冷机行车试验是为了评价冷机车辆的起动、起步和在高海拔地区运行时的性能。
在高温情况下，即在高温室内或在高温行驶时也要评价车辆的驱动性能。
这种做法是为了确定热燃油输送的问题，象燃油蒸气、怠速不稳定或催化转换器的温度过高等，如果需要应进行修正。
高温室试验在高温室内试验期间，评价下述性能：—起动供油量—在高温环境条件下加速加浓和减速减稀的功能—蒸发排放性能热机行车试验在热机行车试验期间，车辆经过一系列定量测试评价下列性能：—热起动—热态供油—瞬态燃油响应—高海拔地区的性能—蒸发排放情况在遇到类似于拖挂或爬陡坡时的大负荷情况下，测量催化转换器的温度。
§１．６车辆排放试验整理进行一系列大量试验之后，车辆的硬件和软件标定结果应彻底地进行全面的整理。
在整个全部的标定过程中，为了在性能和排放两者之间都能很好地兼顾，应不断地对各种燃油和怠速控制的标定进行精细的调整。
在提交车辆进行系统和标定试验或排放认证试验之前，冻结软件和硬件的进一步开发是很重要的。
在整个驱动性能试验阶段，一定要保持燃油特性的一致。
系统和标定试验发动机管理控制系统的性能和标定的精确性在系统和标定试验期间被验证，这些试验包括：—冷机标定—行驶噪音水平—海拔高度标定—热机标定试验还要评价发动机管理控制系统的电气性能。
电磁干扰(EMI)试验EMI试验可以确定系统对外部产生的电磁干扰是否敏感。
电磁兼容性(EMC)试验EMC试验保证系统内部各种电子零部件不产生相互干扰的信号。
§１．７ 车辆排放认证试验车辆排放认证试验是标定过程的最后一步，通常是最困难的一步。
在认证试验期间，标定工程师们将看到他们所作的车辆标定开发究竟结果如何；然而如果在开发期间利用了大量的发动机台架试验，获得好的试验结果应当完全不足为怪。
如果整个标定开发过程都是一步一步扎实地进行，那么在提交车辆进行排放认证之前就可以精确地估计出最终的试验结果。
为什么整车试验不同于发动机测功器试验为什么整车试验不同于发动机测功器试验整车试验和发动机测功器试验在有些工况有着明显的差别。
所以在完成初始发动机测功器开发后，进行广泛的整车开发是很重要的。
一些原因是：·底盘动态特性－发动机测功器试验不能提供车辆的“驾驶感”。
对于许多参数的标定来说这是很重要的，尤其在怠速和接近于怠速的工况。
如不进行整车标定，则许多简单的瞬态标定也不能有效地进行。
·进气系统－在测功器试验中精确地重现车辆进气系统的特性是困难的。
车身结构通常会对进气系统的性能有影响。
·温度－发动机测功器试验不能产生与整车相同的温度变化率。
另外大多数的测功器试验设备不能在极端温度状况下进行发动机试验。
·瞬态试验－在发动机测功器上进行瞬态试验很复杂并会花费大量时间。
在车辆上(道路试验或底盘测功器试验)则与开车一样简单。
同时从车辆上获得的瞬态试验数据更有价值(见底盘动态特性)。