關于EMS中智能標定系統的研究

符傳興

（一汽海馬汽車有限公司，海南 海口 570216）

關于EMS中智能標定系統的研究

符傳興

（一汽海馬汽車有限公司，海南 海口 570216）

∶隨著我國汽車數量的不斷增多，如今我國已經成為石油能源消耗大國，因此當前我國主張使用低油耗、低污染的汽車。發動機管理系統（EMS）具有低排放、低油耗和高功率的特點，其能夠有效提高發動機性能，而發動機管理系統中的智能標定系統能夠通過優化控制參數，提高內燃機精確控制需求。因此人們需要加強分析發動機管理系統及智能標定系統，研究EMS中智能標定系統的開發流程及優缺點，并針對EMS智能標定系統技術進行研究和探討。

∶發動機管理系統；智能標定系統；開發流程

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.013

CLC NO.: U464.9Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-33-03

前言

隨著我國經濟的發展，有效推動了我國汽車行業的快速發展，而汽車作為燃油動力設備，造成一定程度的環境污染。發動機管理系統以其低油耗和高功率的優點在車用汽油及柴油發動機上得到普遍應用，其能夠通過對噴油和點火的精確控制，有效凈化排放，改善駕駛性。如今汽車排放相關法律法規越來越完善，為了確保汽車排放問題能夠得到有效控制，注重對發動機管理系統及智能標定系統的應用，從而促進我國汽車工業的發展。

1、發動機管理系統及智能標定系統的概述

1.1發動機管理系統

發動機管理系統主要是集合燃油噴射、點火角和排放控制綜合一體的管理系統，主要應用在汽油、柴油等發動機中，一般由控制器、傳感器及執行器等部分組成。而引擎如何通過傳感器進行采樣，并對發動機如何控制則比較困難，這個也是當前發動機重點研究內容。在發動機管理系統中，引擎控制器主要是利用相關數據控制發動機運轉，因此需要做好智能標定系統的研究，確保標定達到要求。想要確保發動機的良好運行，引擎控制器各控制參數均需要精確，需要加強對智能標定系統的研究，確保智能標定系統滿足當前發動機的應用需求。

1.2智能標定系統

發動機管理系統智能標定系統主要是指利用對不同環境下的反饋信號，對控制參數進行調整，并起到優化控制參數的作用。一般情況下，智能標定系統需要滿足駕駛性能好、不出現異常情況，且低溫條件下節氣門體無結冰現象，在各種環境下進行加速、減速及換擋等過渡平穩，排放在國家規定范圍內容，經濟性符合要求等。發動機管理智能標定系統主要包括動態數據處理設備、數據采集傳感器、智能引擎控制器、電源等，其中動態數據處理設備主要起到數據采集和數據處理的作用。隨著科技的發展，如今應用在智能標定系統中的傳感技術、數據采集技術及其他技術均越來越先進，可以有效提高信息采集的準確，并能夠利消除無關的噪聲，明確判斷當前發動機工作情況，從而提高發動機高速運轉精確控制的要求。

2、發動機管理系統中智能標定系統的開發流程

發動機管理系統中智能標定系統的開發流程主要分為6個階段，其中第一階段為定義階段，即需要確定發動機或車型的目標狀態。第二階段為項目準確階段，即安裝發動機管理系統傳感器，確定發動機和發動機管理系統的初始標定設定，并做好發動機的基本標定等。第三階段為基本匹配階段，即需要完成整車基本標定匹配，并進行道路試驗，包含熱帶開發、寒帶開發、高原試驗，即進行熱態驗證、冷態驗證及高原驗證等。第四階段為精細匹配階段，對發動機排放情況進行驗證，并診斷整車行駛性能等，確定匹配數據的精細性。第五階段為認可試驗，主要對進行認可試驗，由客戶驗收。第六階段為SOP階段，即對最終匹配數據的認可。發動機基本標定時間標段，可以在試驗中根據數學規則進行調整，并獲得較準確的值。在智能標定系統開發流程中，智能引擎控制器能夠結合積累的數據進行優化控制，即只要一個較為準確的值便可以完成目標，不需要進行多次驗證，而且在標定過程中，客戶也可以參與進來，確保最終驗收效果。

3、發動機管理系統中智能標定系統技術探討

3.1發動機各缸工作的判斷

如今我國對環境保護問題越來越重視，而汽車排放尾氣作為污染空氣質量的重要因素，通過降低汽車排放指標，能夠有效起到改善空氣的作用，因此該發動機電控燃油噴射技術需要結合當前排放指標等加強對噴油和點火的控制。目前主要采用多次順序噴射技術，此時需要對各缸的工作狀態進行判別，包含硬件判別和軟件判別。如在對豐田RZ序列汽油機進行硬件判別時，需要利用分電器取得凸輪軸位置信號。而軟件判別則主要分為進氣壓力判別方法和噴油方法。

根據相關研究可知，發動起氣缸在工作狀態中，如果進氣門突然打開，則距離進氣門較低的歧管壓力會急劇下降，一般下降程度為1kPa，而且歧管壓力下降過程會由壓力傳感器檢測出來，如圖1所示。引擎控制器需要利用軟件對壓力傳感器檢測的信號進行處理，包含高通濾波處理和低通濾波處理，其中低通濾波主要起到判缸作用。通常情況下，進氣壓力變化具有規范性，如果進氣門開啟壓力急劇下降，且引擎控制器檢測到5次該類情況，則可以實現各缸工作狀態的判斷。

圖1　歧管壓力下降過程檢測圖

噴油判缸方式主要是指向各個缸同時噴油，并利用反饋參數設定相關變量，并進行變量與積累參數的對比，明確范圍，隨后任意選擇其中一缸，并向其噴油，再進行變量與積累參數的對比，判斷原設定是否正確。

3.2發動機不同工況充氣效率的確定

圖2　EMS系統在97kPa 處采集

圖3　EMS系統在60kPa 處采集

發動機在運行時，會受到不同工況和不用環境的影響，包含溫度、大氣壓、節氣門變化率等，從而影響充氣效率。發動機充氣效率與整個進排氣系統密切相關，即一旦進排氣系統出現變化，則發動機充氣效率也會出現相應的變化。一般在發動機管理系統中，引擎控制器給出了工況較為穩定，并可以利用水溫進行進氣量的修正。在利用節氣門開度進行充氣效率的修正時，主要是結合不同海拔大氣壓進行控制，但該種修正方法存在會出現較大的差異，如圖2、圖3所示。而利用引入塊學習修正，可以利用記錄的數據值進行相應變化趨勢的分析，從而做出與充氣效率燃油積分值相反的校正，起到減少運轉時間變化和整車生產散差問題。

4、發動機管理智能標定系統的優勢及不足

發動機管理智能標定系統具有適應性強的優勢，其能夠根據不同的環境和不同的條件自動適應，并能夠對其他因素引起的壓縮比采取不同的控制參數，起到優化發動機的作用。另外一些硬件差異問題可能會對發動機性能產生影響，如零部件安裝過程中壓縮比差異超過0.6，則此時智能標定系統能夠利用積累的數據進行優化控制，從而有效降低發動機開發成本。

由于智能標定系統需要結合積累的數據進行優化，然而在初期積累數據較少，無法有效起到優化控制作用，如駕駛性能、排放指標等控制不佳，即需要進行軟件邏輯的優化，縮短適應時間。另外還智能標定系統需要增加傳感器來獲得相關數據。

5、結束語

綜上所述，隨著我國汽車行業的快速發展，為了降低發動機油耗和排放指標，促進我國汽車行業的發展，應當加強對發動機管理系統智能標定系統的研究。智能標定系統能夠通過積累數據起到參數優化控制的作用，從而充分發揮發動發動機管理系統低油耗、高效率的優勢，并達到降低成本的目的。

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About the study of the intelligent calibration system of the EMS

Fu ChuanXing
（Faw haima automobile Co., Ltd., Henan Haikou 570216）

With the increasing of cars in China, now our country has become a great nation of oil energy consumption, and therefore the current our country advocated using low fuel consumption, low pollution of automobile. Engine management system (EMS) has the low emissions, low fuel consumption and the characteristics of high power, it can improve the engine performance, and the intelligent calibration system in the engine management system by optimizing the control parameters, improve the internal combustion engine precise control requirements. So people need to strengthen the analysis engine management systems and intelligent calibration system, the intelligent calibration system in the EMS development process and the advantages and disadvantages, and technology for EMS intelligent calibration system is studied and discussed.

Engine management system; Intelligent calibration system; The development process

∶U464.9

∶A

∶1671-7988(2016)09-33-03

符傳興（1982-），男，就職于一汽海馬汽車有限公司，研究方向汽車發動機匹配標定。