德尔福摩托车发动机管理系统4课件.ppt

1、2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion1 of 65 pagesECU Control Algorithms OverviewSensor Input and Transfer Function Calculation IAT Sensor, Engine Temp. Sensor, Baro./Intake Pressure, Battery Voltage, Throttle Position Sensor (zero position learn), CO Adjust, Neutral Switch, O2 Se

2、nsor (optional) Manifold Pressure Sensor (optional). Crank Sensor processing for Engine Speed and Engine Position Determination. 24x Multi-tooth wheelEngine Load Determination Speed/Throttle based airflow load calculation. Correction applied based on Baro./Intake Pressure and Inlet Air Temperature.I

3、gnition Timing Control Base Spark Advance Calculation f(engine speed, engine load). Correction applied based on Barometric Pressure, Engine Temperature and IAT. Separate Idle and Power Enrichment spark advance calibration. Proportional based Idle Dynamic Spark Offset for engine speed control. Decele

4、ration Fuel Cut-Off (DFCO) Exit Spark retards and ramps desired spark to reduce driveline torque impulse Ignition Dwell Control f(engine speed) (for inductive ignition system). Correction applied based on Battery Voltage.2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion2 of 65 pagesECU Contro

5、l Algorithms Overview cont.Fuel Control Fuel Pump Control PWM output available for system power management. Base Fuel Calculation. Calculated fuel delivery based on engine load airflow model and desired Air-Fuel ratio. Desired Air-Fuel (A/F) Determination f(engine speed, engine load). Correction app

6、lied based on run time and engine temperature. Separate calibration for full load Power Enrichment. Transient Fueling (Acceleration Enrichment, Deceleration Enleanment). Compensation for inlet port wall wetting effects. Closed Loop Control (optional). Adaptive fuel system correction based on learnin

7、g. Deceleration Fuel Cut-Off (DFCO). High Engine Speed Fuel Cut-Off. Injection Pulse Output Control. Sequential with trim pulse. Injection timing calibration. Prime Pulse for engine start.2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion3 of 65 pages Sensor Inputs Est. Variables Algorithms Th

8、rottle Position Engine Temp. IAT Baro./Intake Pressure Crank Sensor Battery Voltage Est. MAP Engine Speed Est. Charge Temp. Airflow Estimation Engine Speed X Est. MAP X X X Est. Charge Temp. X X X Airflow Estimation X X X X Fuel Control X X X X X X X Ignition Control X X X X X X X X Idle Speed Contr

9、ol X X Fuel Pump Duty Cycle X X X ECU Control Algorithms Input Mapping 2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion4 of 65 pages德尔福摩托车电喷系统构成图德尔福摩托车电喷系统构成图2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion5 of 65 pages系统的工作原理系统的工作原理发动机控制模块发动机控制模块(ECM)通过安装在发动机及车身不通过安装在发动机及车身不同位置的传感器及

10、工作请求开关同位置的传感器及工作请求开关, 对发动机的工作对发动机的工作状态进行分析后状态进行分析后, 再通过发动机及车身上的执行器再通过发动机及车身上的执行器, 对发动机及相应的机构进行精确的控制对发动机及相应的机构进行精确的控制.2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion6 of 65 pages用户确定排放控制的目标用户确定排放控制的目标, , 整车技术状况及对整车技术状况及对车辆的驾驶性能的要求车辆的驾驶性能的要求. . 德尔福本着经济适用的原则确定系统控制方案及零部德尔福本着经济适用的原则确定系统控制方案及零部件型

11、式件型式. .系统开发系统开发 - 系统硬件选择系统硬件选择2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion7 of 65 pages系统开发的完整路径系统开发的完整路径最终验证最终验证( (排放排放, , 故障诊断故障诊断 & & 驾驶驾驶性性) )高原验证高原验证热态验证热态验证冷态验证冷态验证热带开发热带开发寒带开发寒带开发高原试验高原试验车辆基础标定车辆基础标定完成最终标定完成最终标定系统定义系统定义桌面标定开发桌面标定开发零部件特性定义零部件特性定义车辆准备车辆准备发动机基础标定发动机基础标定客户验收客户验收2003.0

12、8.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion8 of 65 pagesl系统定义系统定义ECMECM选择选择燃油系统燃油系统节气阀体选择节气阀体选择点火系统硬件选点火系统硬件选择择氧传感器选择氧传感器选择尾气处理系统尾气处理系统数据串模式数据串模式特殊顾客要求特殊顾客要求l发动机基础标定发动机基础标定验证发动机硬件验证发动机硬件燃油开环控制燃油开环控制基本点火角基本点火角动力点火角调整动力点火角调整l车辆基础标定车辆基础标定起动过程点火角起动过程点火角燃油开环控制燃油开环控制起动过程燃油控制起动过程燃油控制闭环燃油控制闭环燃油控制大气压修

13、正大气压修正( (海平面海平面) )怠速控制怠速控制( (海平面海平面) )动态燃油控制动态燃油控制起动起动- -运转过程燃油运转过程燃油控制控制爆震敏感度爆震敏感度基础排放标定基础排放标定l热带开发标定热带开发标定零部件温度检验零部件温度检验热空气及高水温点火修热空气及高水温点火修正正怠速功能检验怠速功能检验热态重复起动热态重复起动热态冷起动热态冷起动怠速点火角修正怠速点火角修正系统开发的主要工作内容系统开发的主要工作内容(一一)2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion9 of 65 pagesl寒带开发标定寒带开发标定

14、冷起动冷起动冷态驾驶冷态驾驶动态燃油控制动态燃油控制怠速性能验证怠速性能验证l高原开发标定高原开发标定冷起动冷起动大气压计算大气压计算高海拔燃油修正高海拔燃油修正怠速控制怠速控制高原驾驶性高原驾驶性l最终标定最终标定排放排放故障诊断故障诊断电磁兼容及电磁兼容及干扰干扰系统开发的主要工作内容系统开发的主要工作内容(二二)l热态验证热态验证o热油运行试验热油运行试验o极限压缩比爆震验极限压缩比爆震验证证o热起动热起动o怠速性能怠速性能l寒带验证寒带验证o冷起动冷起动o冷态驾驶冷态驾驶o怠速控制怠速控制l高原验证高原验证o最高海拔最高海拔o爆震敏感度爆震敏感度o怠速控制怠速控制2003.08.07D

15、elphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion10 of 65 pages系统开发系统开发 - 发动机台架标定试验发动机台架标定试验动力加浓空燃比的标定结果动力加浓空燃比的标定结果发动机基本点火角表标定结果发动机基本点火角表标定结果发动机基本喷油标定结果发动机基本喷油标定结果 基本供油量参数标基本供油量参数标定定 最佳点火提前角标最佳点火提前角标定定 动力加浓空燃比标动力加浓空燃比标定定2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion11 of 65 pages发动机的一般性启动特性指的

16、是在发发动机的一般性启动特性指的是在发动机冷却剂温度在不同环境温度下所动机冷却剂温度在不同环境温度下所进行的启动性能标定试验进行的启动性能标定试验. .系统开发系统开发 - 一般起动标定一般起动标定 不 同 冷 却 剂 温 度 状 态 下 的 启 动 空 燃 比 状 态0246810121416-28-16-4820324456688092104116冷 却 剂 温 度 空 燃 比C ra n k m o d eR u n m o d eC ra n k A /F d e c a yC ra n k to ru n A /F b le n d in g a n d tim e o u t ru

17、 n m o d ifie rA /FC o ld F 5 6 D , e m is s io n F 5 6 Co r s to ic h K _ S to ic h _ A FK _ F u e l_ A F _ T o u t_ D e c a y _ M u ltru n tim e o u t A /F vs c ltK _ C ra n k _ A F _ v s_ C o o la n t_ 2 DF 5 2 D o r F 5 2 CF 5 1 D o r F 5 1 DP rim e p u ls e =In itia l c ra n k A /F d e c a y d

18、e ltaK _ C ra n k _ R u n _ A F _ B le n d _ D e c a y _ M u ltF P R F M U L * B P WK C A F T IK _ C ra n k _ R u n _ A F _ B le n d _ R e d u c e _ 2 DK _ C ra n k _ A F _ T o u t_ D e c a y _ M u ltK C F T Md e la y re f p u ls K S F IR E F R u n fla g (K F U E L U P + K R U N F C T R )tim ed e la

19、 y tim e F P R M T M RF u e l p u m p o nn u m b e r o f re f. p u ls e s b e fo re c ra n k A /F d e c a yK _ C ra n k _ A F _ D e c a y _ D e lta _ c trA s y n c h ro n icS y n c h ro n icF u e lin gF u e lin g2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion12 of 65 pages车辆的驾驶性标定工作项目有车辆的驾驶

20、性标定工作项目有: : 发动机启动喷油量标定发动机启动喷油量标定 发动机冷态及热态喷油量标定发动机冷态及热态喷油量标定 怠速稳定性标定怠速稳定性标定 发动机瞬态过渡工况供油标定发动机瞬态过渡工况供油标定 加速加浓加速加浓 减速减稀减速减稀 减速断油减速断油系统开发系统开发 - 驾驶性能标定驾驶性能标定2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion13 of 65 pages怠速控制功能是指在节气阀关闭状态下系统对发动机转速的控制怠速控制功能是指在节气阀关闭状态下系统对发动机转速的控制.系统对怠系统对怠速的控制是通过对以下几个参数

21、的调整使实际转速与目标怠速相吻合速的控制是通过对以下几个参数的调整使实际转速与目标怠速相吻合:燃油喷射量的控制燃油喷射量的控制点火正时的控制点火正时的控制动态点火的补偿动态点火的补偿系统开发系统开发 - 怠速特性标定怠速特性标定2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion14 of 65 pages系统开发系统开发 部分负荷标定部分负荷标定 开环系统发动机在正常工作调节下，进行部分负荷的标定需要综开环系统发动机在正常工作调节下，进行部分负荷的标定需要综合考虑发动机的排放，动力性，驾驶性。合考虑发动机的排放，动力性，驾驶性。 如

22、果使用闭环燃油系统控制。此时，系统根据氧传感器的反馈的如果使用闭环燃油系统控制。此时，系统根据氧传感器的反馈的电压信号，通过发动机电子控制模块对喷油量进行实时修正来达电压信号，通过发动机电子控制模块对喷油量进行实时修正来达到调整混合气浓度在理论空燃比附近，以保证三元催化转化器对到调整混合气浓度在理论空燃比附近，以保证三元催化转化器对排气中有害气体转换效率达到最佳状态，同时可以保证较好的燃排气中有害气体转换效率达到最佳状态，同时可以保证较好的燃油经济性。油经济性。2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion15 of 65 pa

23、ges 发动机在其正常工作温度范围内发动机在其正常工作温度范围内, 全负荷运转时为开环燃油控制全负荷运转时为开环燃油控制. 此时此时, 为保证发动机的最佳动力输出为保证发动机的最佳动力输出, 系统将会以较浓的混合比系统将会以较浓的混合比(约约12:1)来控制喷油量来控制喷油量, 并在发动机不产生爆震的前提下适度增并在发动机不产生爆震的前提下适度增加点火提前角加点火提前角. 系统还将利用标定时建立的排气温度数学模型来系统还将利用标定时建立的排气温度数学模型来控制排气温度控制排气温度, 以保护发动机本身和三元催化转化器以保护发动机本身和三元催化转化器. 系统判定发动机全负荷的条件是根据节流阀位置传

24、感器所提供的系统判定发动机全负荷的条件是根据节流阀位置传感器所提供的信号作出的信号作出的, 通常节气门开度达到通常节气门开度达到70%80%以上时以上时, 系统即认为系统即认为发动机进入全负荷状态发动机进入全负荷状态.系统开发系统开发 - 全负荷标定全负荷标定2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion16 of 65 pages 当驾驶员踩下油门踏板愈使汽车加速时当驾驶员踩下油门踏板愈使汽车加速时, , 系统会适当增加喷油量系统会适当增加喷油量, , 以保证发动机在加速时对动力的需要以保证发动机在加速时对动力的需要. . 增

25、加的喷油量与节流阀开增加的喷油量与节流阀开启的变化速率成正比启的变化速率成正比. .系统开发系统开发 - 加速工况标定加速工况标定2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion17 of 65 pages 无论何种情况无论何种情况, , 当发动机的转速超过系统中设定的最高转速时当发动机的转速超过系统中设定的最高转速时, , 系统将切断供油系统将切断供油, , 来抑制转速无限制地上升来抑制转速无限制地上升, , 以保护发动机以保护发动机, , 防防止止“飞车飞车”. ”. 当转速回到系统规定的最高转速限制以下后当转速回到系统规定的

26、最高转速限制以下后, , 系统系统立即恢复供油立即恢复供油. .系统开发系统开发 - 超速断油控制超速断油控制2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion18 of 65 pages 发动机在数次不成功的起动后发动机在数次不成功的起动后, 汽缸内部可能会有未燃烧的汽油汽缸内部可能会有未燃烧的汽油积存积存, 俗称俗称“淹缸淹缸”, 这时这时, 驾驶员可将油门踏板踩到底驾驶员可将油门踏板踩到底, 起动发起动发动机动机, 此时系统会自动切断供油此时系统会自动切断供油, 以使气缸中多余汽油在发动机的以使气缸中多余汽油在发动机的转动过程

27、中排出转动过程中排出.系统开发系统开发 - 溢油断油控制溢油断油控制2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion19 of 65 pages 发动机正常运转过程中发动机正常运转过程中, , 驾驶员松开油门踏板驾驶员松开油门踏板, , 在车辆进入滑行在车辆进入滑行并反拖发动机并反拖发动机. . 此时此时, , 汽车不需要发动机提供动力汽车不需要发动机提供动力, , 而由于节流而由于节流阀完全关闭后阀完全关闭后, ,进气量很小进气量很小, , 发动机工作在较高的进气管压力和发动机工作在较高的进气管压力和转速下转速下, , 发动机会

28、因燃烧不良而造成有害排放物增加发动机会因燃烧不良而造成有害排放物增加, , 因此因此, , 系系统在此时将切断供油统在此时将切断供油, , 这样可以大大降低发动机有害排放物的生这样可以大大降低发动机有害排放物的生成成, , 同时也能提高燃油经济性同时也能提高燃油经济性. .系统开发系统开发 - 减速断油控制减速断油控制2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion20 of 65 pages系统开发系统开发 - 热带开发标定热带开发标定热浸、热启动及热车驾驶性的标热浸、热启动及热车驾驶性的标定定电喷系统零部件温度的测量电喷系统零

29、部件温度的测量2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion21 of 65 pages在寒带环境条件下进行低温标定是对整车进行如下标定和考核在寒带环境条件下进行低温标定是对整车进行如下标定和考核: :启动前的燃油供给量启动前的燃油供给量启动运转过渡工况空燃比随时间的变化启动运转过渡工况空燃比随时间的变化发动机的冷态开循环燃油供给量控制的匹配发动机的冷态开循环燃油供给量控制的匹配发动机的冷态开循环转速及负荷加浓燃油供给量的匹配发动机的冷态开循环转速及负荷加浓燃油供给量的匹配发动机起动时点火正时的设定发动机起动时点火正时的设定低温

30、驾驶性能标定低温驾驶性能标定零部件耐寒及节流阀体结冰试验零部件耐寒及节流阀体结冰试验系统开发系统开发 - 寒带开发标定寒带开发标定2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion22 of 65 pages 对发动机管理系统的海拔高度适应性标定是避免发动机的充气效率因海拔对发动机管理系统的海拔高度适应性标定是避免发动机的充气效率因海拔高度的升高而变化高度的升高而变化, 进而影响点火正时进而影响点火正时, 导致发动机的工作异常导致发动机的工作异常. 车辆的海拔高度标定是在用户规定海拔高度内实地进行车辆的海拔高度标定是在用户规定海拔高

31、度内实地进行. 主要的标定方法主要的标定方法是适度调整点火正时以防止发动机产生爆震是适度调整点火正时以防止发动机产生爆震.系统开发系统开发 - 车辆高海拔适应性能标定车辆高海拔适应性能标定低海拔低海拔时时发动机负荷发动机负荷高海拔高海拔时时点火正时点火正时2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion23 of 65 pages 系统故障的自我诊断是发动机管理系统必不可少的一项功能系统故障的自我诊断是发动机管理系统必不可少的一项功能 故障诊断功能可在系统中的一个或几个零部件工作异常时故障诊断功能可在系统中的一个或几个零部件工作异

32、常时, , 及时及时地通过信号显示提醒车辆用户进行必要的检查和维修地通过信号显示提醒车辆用户进行必要的检查和维修. . 系统还可在系统自身出现较为严重的故障时系统还可在系统自身出现较为严重的故障时, , 采用临时应急的旁采用临时应急的旁路控制形式路控制形式, , 控制发动机工作控制发动机工作, , 以保正用户将车辆驾驶到维修站以保正用户将车辆驾驶到维修站维修而不至于抛锚路边维修而不至于抛锚路边. .系统开发系统开发 - 故障诊断功能验证故障诊断功能验证2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion24 of 65 pages当最

33、初的发动机台架标定及车辆的驾驶性标定完成之后当最初的发动机台架标定及车辆的驾驶性标定完成之后, ,即可进行整车的排放控即可进行整车的排放控制标定制标定. .整车的排放控制的标定就是在排放法规试验规定车辆运行的范以内整车的排放控制的标定就是在排放法规试验规定车辆运行的范以内, ,精确调整最精确调整最初所作的开环燃油标定数据初所作的开环燃油标定数据, , 以优化车辆的排放特性以优化车辆的排放特性. .以下方面是需加以重点标以下方面是需加以重点标定的内容定的内容: : 车辆启动时喷油量控制车辆启动时喷油量控制 发动机在排放区域内的空燃比控制发动机在排放区域内的空燃比控制 车辆加速及功率加浓时空燃比的

34、控制车辆加速及功率加浓时空燃比的控制 发动机点火正时的调整发动机点火正时的调整系统开发系统开发 - 整车排放标定整车排放标定2003.08.07Delphi confidentialDelphi Dynamic & Propulsion25 of 65 pages 电磁兼容性试验是电磁兼容性试验是验证系统所有验证系统所有电子器件之间是否产生相互影响电子器件之间是否产生相互影响的信号的信号,并是否因此工作失常并是否因此工作失常. 电磁干扰性能试验是电磁干扰性能试验是验证系统对验证系统对于外界电磁干扰噪音的强度于外界电磁干扰噪音的强度.系统开发系统开发 - 电磁干扰及兼容性能试验电磁干扰及兼容性能试验