关于EMS中智能标定系统的研究

符传兴

（一汽海马汽车有限公司，海南 海口 570216）

关于EMS中智能标定系统的研究

符传兴

（一汽海马汽车有限公司，海南 海口 570216）

∶随着我国汽车数量的不断增多，如今我国已经成为石油能源消耗大国，因此当前我国主张使用低油耗、低污染的汽车。发动机管理系统（EMS）具有低排放、低油耗和高功率的特点，其能够有效提高发动机性能，而发动机管理系统中的智能标定系统能够通过优化控制参数，提高内燃机精确控制需求。因此人们需要加强分析发动机管理系统及智能标定系统，研究EMS中智能标定系统的开发流程及优缺点，并针对EMS智能标定系统技术进行研究和探讨。

∶发动机管理系统；智能标定系统；开发流程

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.013

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

前言

随着我国经济的发展，有效推动了我国汽车行业的快速发展，而汽车作为燃油动力设备，造成一定程度的环境污染。发动机管理系统以其低油耗和高功率的优点在车用汽油及柴油发动机上得到普遍应用，其能够通过对喷油和点火的精确控制，有效净化排放，改善驾驶性。如今汽车排放相关法律法规越来越完善，为了确保汽车排放问题能够得到有效控制，注重对发动机管理系统及智能标定系统的应用，从而促进我国汽车工业的发展。

1、发动机管理系统及智能标定系统的概述

1.1发动机管理系统

发动机管理系统主要是集合燃油喷射、点火角和排放控制综合一体的管理系统，主要应用在汽油、柴油等发动机中，一般由控制器、传感器及执行器等部分组成。而引擎如何通过传感器进行采样，并对发动机如何控制则比较困难，这个也是当前发动机重点研究内容。在发动机管理系统中，引擎控制器主要是利用相关数据控制发动机运转，因此需要做好智能标定系统的研究，确保标定达到要求。想要确保发动机的良好运行，引擎控制器各控制参数均需要精确，需要加强对智能标定系统的研究，确保智能标定系统满足当前发动机的应用需求。

1.2智能标定系统

发动机管理系统智能标定系统主要是指利用对不同环境下的反馈信号，对控制参数进行调整，并起到优化控制参数的作用。一般情况下，智能标定系统需要满足驾驶性能好、不出现异常情况，且低温条件下节气门体无结冰现象，在各种环境下进行加速、减速及换挡等过渡平稳，排放在国家规定范围内容，经济性符合要求等。发动机管理智能标定系统主要包括动态数据处理设备、数据采集传感器、智能引擎控制器、电源等，其中动态数据处理设备主要起到数据采集和数据处理的作用。随着科技的发展，如今应用在智能标定系统中的传感技术、数据采集技术及其他技术均越来越先进，可以有效提高信息采集的准确，并能够利消除无关的噪声，明确判断当前发动机工作情况，从而提高发动机高速运转精确控制的要求。

2、发动机管理系统中智能标定系统的开发流程

发动机管理系统中智能标定系统的开发流程主要分为6个阶段，其中第一阶段为定义阶段，即需要确定发动机或车型的目标状态。第二阶段为项目准确阶段，即安装发动机管理系统传感器，确定发动机和发动机管理系统的初始标定设定，并做好发动机的基本标定等。第三阶段为基本匹配阶段，即需要完成整车基本标定匹配，并进行道路试验，包含热带开发、寒带开发、高原试验，即进行热态验证、冷态验证及高原验证等。第四阶段为精细匹配阶段，对发动机排放情况进行验证，并诊断整车行驶性能等，确定匹配数据的精细性。第五阶段为认可试验，主要对进行认可试验，由客户验收。第六阶段为SOP阶段，即对最终匹配数据的认可。发动机基本标定时间标段，可以在试验中根据数学规则进行调整，并获得较准确的值。在智能标定系统开发流程中，智能引擎控制器能够结合积累的数据进行优化控制，即只要一个较为准确的值便可以完成目标，不需要进行多次验证，而且在标定过程中，客户也可以参与进来，确保最终验收效果。

3、发动机管理系统中智能标定系统技术探讨

3.1发动机各缸工作的判断

如今我国对环境保护问题越来越重视，而汽车排放尾气作为污染空气质量的重要因素，通过降低汽车排放指标，能够有效起到改善空气的作用，因此该发动机电控燃油喷射技术需要结合当前排放指标等加强对喷油和点火的控制。目前主要采用多次顺序喷射技术，此时需要对各缸的工作状态进行判别，包含硬件判别和软件判别。如在对丰田RZ序列汽油机进行硬件判别时，需要利用分电器取得凸轮轴位置信号。而软件判别则主要分为进气压力判别方法和喷油方法。

根据相关研究可知，发动起气缸在工作状态中，如果进气门突然打开，则距离进气门较低的歧管压力会急剧下降，一般下降程度为1kPa，而且歧管压力下降过程会由压力传感器检测出来，如图1所示。引擎控制器需要利用软件对压力传感器检测的信号进行处理，包含高通滤波处理和低通滤波处理，其中低通滤波主要起到判缸作用。通常情况下，进气压力变化具有规范性，如果进气门开启压力急剧下降，且引擎控制器检测到5次该类情况，则可以实现各缸工作状态的判断。

图1　歧管压力下降过程检测图

喷油判缸方式主要是指向各个缸同时喷油，并利用反馈参数设定相关变量，并进行变量与积累参数的对比，明确范围，随后任意选择其中一缸，并向其喷油，再进行变量与积累参数的对比，判断原设定是否正确。

3.2发动机不同工况充气效率的确定

图2　EMS系统在97kPa 处采集

图3　EMS系统在60kPa 处采集

发动机在运行时，会受到不同工况和不用环境的影响，包含温度、大气压、节气门变化率等，从而影响充气效率。发动机充气效率与整个进排气系统密切相关，即一旦进排气系统出现变化，则发动机充气效率也会出现相应的变化。一般在发动机管理系统中，引擎控制器给出了工况较为稳定，并可以利用水温进行进气量的修正。在利用节气门开度进行充气效率的修正时，主要是结合不同海拔大气压进行控制，但该种修正方法存在会出现较大的差异，如图2、图3所示。而利用引入块学习修正，可以利用记录的数据值进行相应变化趋势的分析，从而做出与充气效率燃油积分值相反的校正，起到减少运转时间变化和整车生产散差问题。

4、发动机管理智能标定系统的优势及不足

发动机管理智能标定系统具有适应性强的优势，其能够根据不同的环境和不同的条件自动适应，并能够对其他因素引起的压缩比采取不同的控制参数，起到优化发动机的作用。另外一些硬件差异问题可能会对发动机性能产生影响，如零部件安装过程中压缩比差异超过0.6，则此时智能标定系统能够利用积累的数据进行优化控制，从而有效降低发动机开发成本。

由于智能标定系统需要结合积累的数据进行优化，然而在初期积累数据较少，无法有效起到优化控制作用，如驾驶性能、排放指标等控制不佳，即需要进行软件逻辑的优化，缩短适应时间。另外还智能标定系统需要增加传感器来获得相关数据。

5、结束语

综上所述，随着我国汽车行业的快速发展，为了降低发动机油耗和排放指标，促进我国汽车行业的发展，应当加强对发动机管理系统智能标定系统的研究。智能标定系统能够通过积累数据起到参数优化控制的作用，从而充分发挥发动发动机管理系统低油耗、高效率的优势，并达到降低成本的目的。

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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

符传兴（1982-），男，就职于一汽海马汽车有限公司，研究方向汽车发动机匹配标定。