汽車發動機ECU系統研發技術解析

　　2.2　發動機的標定技術

2.2.1　發動機標定

發動機的標定試驗，是指在汽車不同的工作狀態和氣候環境下，對發動機管理系統的參數進行不斷調試，找到發動機最佳工作狀態下一組參數的測試技術。它通常分為室內臺架試驗和室外道路試驗，室外道路試驗要求在汽車試車場進行，另外還要進行“高寒、高溫和高海拔”的“三高”試驗。發動機標定試驗的主要工具是發動機標定軟件和發動機標定設備。

通常某一型號的發動機ECU內部的控制算法軟件是固定的，但其包含的數千個自由參數是可調的，對于不同的車型這些參數都需要通過發動機匹配標定進行調試優化，使得整車通過各種排放與駕駛性能指標。

匹配標定是一個復雜的系統工程。它包括臺架試驗、可控環境實驗室試驗、基于數學模型的標定計算、排放試驗、功能驗證試驗等。在整個工程過程中，必須將各種先進的標定工具（硬件設備和計算機軟件）組成無縫連接標定系統，其中包括ECU的通訊、軟件燒寫、標定參數管理、在線標定、溫度采集系統、模擬數據采集系統等。

2.2.2　發動機標定軟件

發動機標定軟件具有從發動機傳感器采集試驗數據，經過技術處理后，再將其寫入（或下載）到汽車ECU中，同時由于在標定試驗中需要處理大量試驗數據，發動機標定軟件具有強大的數據庫管理功能。由于現代發動機的功能越來越復雜，控制參數也由最初的十幾個急劇上升到目前的上千個，這導致試驗次數呈幾何級數上升。要求對每一個標定參數的所有工況都進行排列組合的試驗，是不可能實現的。因此，現在也出現了基于試驗優化技術的標定軟件，例如 MathWorks公司推出的MATLAB基于模型的標定工具箱（MBC），它可以優化試驗方案，減少標定試驗的次數，降低試驗費用，縮短試驗周期。

2.2.3　發動機標定設備

在發動機標定試驗中，需要測量發動機的轉速、溫度和壓力等多種物理量，另外需要將標定軟件生成的標定數據寫入汽車ECU中，發動機標定設備可以實現這些功能。

2.2.4　發動機標定試驗

發動機臺架標定試驗項目包括：發動機實際充氣效率、空燃比、點火正時、基本發動機熱機標定；整車標定試驗項目包括：整車廢氣排放控制、整車駕駛性、熱帶環境、高原環境、寒帶環境、車輛零部件故障診斷系統標定、系統驗證。

3　結　語

目前發動機匹配領域的很多開發技術仍然需要借助國外公司來協助完成，部分技術概念在汽車教材中也是空白，例如發動機管理系統的開發和標定技術。作者希望本文能起到拋磚引玉的作用，為國內汽車制造商開發新車型提供參考。