发动机管理系统环境标定开发

卢银

上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545000

1 概述

汽车发动机管理系统（EMS）是在发动机电子点火和电控汽油喷射系统基础上发展起来的集电子控制喷射、排放控制、电子点火、起动、防盗、诊断等功能于一体的集成电路系统。EMS实现对发动机各系统的精确和灵活控制，是改善发动机各项性能指标和排放的主要手段。发动机管理系统由微处理器、各种传感器、执行器组成，通过传感器检测各种工作状态和参数，然后由微处理器经过计算、分析、判断后发出指令给各执行器完成各种动作，使发动机在各种工作状况下都能以最佳状态工作。在全球范围内，中国的发动机管理系统（EMS）使用环境异常苛刻，中国地域广阔，各种极端严酷环境，具备湿热、湿冷、干冷环境[1]。

本文主要是基于某车型的发动机管理系统（EMS）开发过程中，在高温高原地带进行发动机高温、高原环境道路标定试验，实现满足车辆在恶劣环境下的驾驶性、动力性和经济性要求。

2 试验开发

标定试验，指在汽车不同工作状态和气候环境下，对发动机管理系统参数进行不断调试，找到发动机最佳工作状态下一组参数的测试技术，它通常分为室内台架试验和室外道路试验。

室外道路试验除了要求在汽车试车场进行，还要进行“高寒、高温和高海拔”的“三高”试验。“夏季高温标定试验”通常会在吐鲁番，那里夏季温度最高可以达到50到60摄氏度，地表温度更加高，相对湿度非常低，气候非常干燥；“高原标定试验”选择在海拔4767米的昆仑山口地区开展，属于高海拔低氧含量区域[1][2]。

2.1 高温环境标定开发主要工作和内容

汽车发动机在高温工作环境下高负荷行驶，连续高低速行驶和长时间爬坡的过程中，需要根据行驶情况，不断进行修改和调试电控单元的各参数，使发动机输出功率满足汽车各档位、速度的匹配要求，并且当水温达到一定限值时就要限制扭矩，从而控制加速和车速，使发动机水温能稳定在设计范围之内，有效保护发动机，在保护发动机的同时，还保证了汽车行驶性能在最佳状态。整车质量考核是试验车在高温条件下，长时间及距离行驶，考验零部件是否因为高温环境导致出现质量故障；空调在高温情况下，调整参数满足制冷性能要求；试验车经过标定后起步、加速、高低速行驶和爬坡性能达到要求。

因此主要工作内容：发动机热起动性能；发动机常温启动、暖机启动和重复启动；高温下怠速控制；排温模型和排温保护；爆震控制；混合气控制，包括碳罐，过渡工况等。

2.2 高原环境标定开发主要内容和工作

高原环境标定试验路段海拔高度为2700米--5000米。海拔修正及海拔自适应标定工作；高原发动机启动性的标定；高原怠速控制；空燃比控制；冷机过度工况；爆震控制检查；排温模型检查；驾驶性能标定，根据车辆实际行驶情况，调整电控系统参数，使车辆满足各种工况的行驶性能。烟度限值标定，在不同海拔高度的路段和上坡情况中标定，半坡起步、高档位低速爬坡、换档全油门加速行驶过程中，测试发动机排放情况、修改喷油提前角，控制排放烟度。

3 试验结果分析

某款车型在经过新疆吐鲁番高温地区地区开展标定工作以及开展高原标定工作后，确保车辆发动机EMS系统工作正常，并达到性能指标要求。

3.1 高温结果分析

通过夏季高温条件下，发动机的达标控制参数主要有：

启动时间达标，发动机转速曲线光滑过度。

空燃比在合理范围内，空燃比控制，在怠速和部分负荷工况下，Lambda控制在1.0附近；Lambda自适应工作正常。

爆震控制，在超过40℃的环境温度，各种正常情况下驾驶车辆，对爆震功能进行了检查，均未听到爆震的声音。

怠速控制，开关风扇、空调、大灯及打方向盘，怠速稳定，无熄火现象。

碳罐控制标定后，碳罐控制合理，冲洗正常。

排温模型检标定后满足温度保护要求。

车辆在高温情况下，驾驶性能良好。

通过高温条件下对发动机控制模块的数据进行优化调整，使发动机的EMS系统可以正常安全的运行，达到性能设计要求。