基于SRA-E的電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定

基于SRA-E的電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定摘要電控技術(shù)是降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染，提高其動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要手段，在電控系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用過(guò)程中，為了使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較好的動(dòng)力、經(jīng)濟(jì)性能，滿足國(guó)家的排放法規(guī)，保持良好的工作穩(wěn)定性，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元(ECU)與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)試匹配，對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定和優(yōu)化。標(biāo)定系統(tǒng)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的性能要求，調(diào)整和優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)中的各個(gè)控制參數(shù)，以確定電控系統(tǒng)軟件中控制參數(shù)的系統(tǒng)。本課題從多個(gè)品牌的型號(hào)中，對(duì)FSAE適用的ECU和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行對(duì)比選取，選擇出適用于賽車試用以及便于標(biāo)定調(diào)試的硬件。此后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及ECU適用的傳感器進(jìn)行選取、測(cè)試及標(biāo)定，對(duì)電控系統(tǒng)進(jìn)行原理設(shè)計(jì)并對(duì)ECU進(jìn)行初步配置，對(duì)點(diǎn)火提前角和噴油量進(jìn)行理論計(jì)算，GT-Power中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況進(jìn)行仿真。隨后搭建發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行目標(biāo)lambda的噴油量標(biāo)定、點(diǎn)火提前角的標(biāo)定，標(biāo)定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與處理。在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行控制參數(shù)的標(biāo)定試驗(yàn)，介紹了汽油機(jī)ECU臺(tái)架標(biāo)定的一般過(guò)程及標(biāo)定的相關(guān)策略，對(duì)過(guò)渡工況的控制與標(biāo)定策略進(jìn)行了探討，重點(diǎn)介紹了怠速的參數(shù)標(biāo)定。通過(guò)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)在臺(tái)架上的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)、ECU、臺(tái)架試驗(yàn)、過(guò)量空氣系數(shù)ABSTRACTElectronicsisregardedasoneofthemostimportantmethodtoreducetheexhaustemissionsandimprovethepowerandeconomyperformance.Togetthebestcontrolparametersandfindthecontrolstrategyoftheengine,alargeamountofmatchingexperimentsbetweenelectroniccontrolunitandengineshouldbedone.Tofinishthiswork,acalibrationsystemisneeded.Calibrationsystemisasystemwhichcanadjustandoptimizeallthecontrolparametersofengineaccordingtothedifferentrequirementofengine.Thistopicfrommultiplebrandsofmodels,suitableforFSAEcomparisonengineECUandchoose,choosetoapplytothecartotryandeasethedebuggingofhardwarecalibration.ThereaftertheengineandECUapplicablesensorselection,testingandcalibrationofelectroniccontrolsystemstheoryandECUpreliminarydesignconfigurationoftheignitiontimingandfuelinjectionamountoftheoreticalcalculations,GT-Powerintheworkingconditionsoftheenginesimulation.Thenbuildengineteststations,fuelinjectionquantityoftargetlambdacalibration,ignitiontimingcalibration,calibrationstatisticsanddataprocessing.Thecalibrationroutineandstrategyongasolineenginebenchisintroduced，andthetransitionoperatingmodecontrolstrategyisdiscussed，idleparametercalibrationishighlighted．Inexperimentitshowsthatthegasolineengineissteadyrunningundercontro1．Keywords：Engine,Bench,ECU,Lambda,Knock目錄TOC\o"1-3"\h\u79441緒論 緒論1.1題目的背景及意義目前，世界上至少有四億輛汽車在道路上行駛，它們?cè)谕苿?dòng)社會(huì)飛速發(fā)展，給人們生活帶來(lái)便捷的同時(shí)，也帶來(lái)了可怕的負(fù)面影響。汽車排放的HC、CO、CO等有害成分，使空氣受到嚴(yán)重的污染，嚴(yán)重影響了人類的健康、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。據(jù)德國(guó)政府的一篇研究報(bào)告表明：一輛典型的汽車，從投入使用到最后報(bào)廢，要向大氣中排放59.7噸產(chǎn)生溫室效應(yīng)的二氧化碳，污染20.4億立方公尺的空氣和產(chǎn)生26.5噸的固態(tài)垃圾。在對(duì)人類危害最大的CO、HC和NOx中，全部CO、NOX和約占60%的HC都是由發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管排出的，曲軸箱氣體和油箱的燃油蒸發(fā)的HC排放各約占汽車HC總排放的20%，這些有害氣體的產(chǎn)生與汽油在缸內(nèi)的燃燒過(guò)程是密不可分的。CO的產(chǎn)生是由于汽油在汽缸中燃燒不充分所致，當(dāng)空氣量不足時(shí)，就有部分燃料不能完全燃燒而生成CO。HC在燃燒過(guò)程中的產(chǎn)生主要源于中間產(chǎn)物和壁面激冷效應(yīng)，HC的氧化過(guò)程伴隨著中間產(chǎn)物的復(fù)雜過(guò)程，燃油分子必須經(jīng)過(guò)一連串的中間反應(yīng)，才能完成生成CO2和H2O的反應(yīng)，因此在反應(yīng)過(guò)程的不同階段，必然存在著各種中間產(chǎn)物。如果在某一環(huán)節(jié)中的中間產(chǎn)物進(jìn)一步反應(yīng)的條件不適合，就可能以部分氧化物的形式排出。排氣中的HC還有其他來(lái)源，如點(diǎn)火系工作不可靠，個(gè)別循環(huán)失火導(dǎo)致的HC排放急劇增加，燃燒室的狹縫太小，使火焰不能到達(dá)等等。NOX則是在燃燒室內(nèi)處于高溫狀態(tài)下的燃燒產(chǎn)物，在整個(gè)燃燒過(guò)程中NOX的生成量是隨時(shí)間的推移而變化的，在燃燒過(guò)程初期的高溫下，NOX的濃度最高，而在以后較低的溫度下它可分解為氮和氧，因此，NOX的生成量主要取決于NOX形成的速率和形成的時(shí)間，對(duì)汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，NOX的濃度取決于溫度和混合氣的成份，在稀混合氣區(qū)域內(nèi)，NOX平衡濃度隨混合氣加濃而減少，特別是在過(guò)量空氣系數(shù)接近或小于1時(shí)，由于氧氣不足，NOX隨過(guò)量空氣系數(shù)的降低而急劇減少。另外，NOX的生成還與NOX形成時(shí)間(或滯留時(shí)間)有較大關(guān)系，這一時(shí)間取決于燃燒過(guò)程的高溫所保持時(shí)間的長(zhǎng)短，高溫持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，NOX生成的時(shí)間就越長(zhǎng)，NOX排量就越多。由此可見，這三種污染物的產(chǎn)生與燃燒過(guò)程有重要的關(guān)系，因此降低排放的有效措施之一就是通過(guò)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及控制策略來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程，以減少發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際產(chǎn)生的有害氣體。同時(shí)，汽車數(shù)量的增多致使石油能源的消耗增加，而世界上石油的儲(chǔ)量是有限的，大量的消耗勢(shì)必造成能源的短缺。為此，汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都制定了強(qiáng)制性的法規(guī)，對(duì)汽車的排放和燃油的消耗進(jìn)行限制。由于各國(guó)的政治、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)水平等諸多因素的差異，各國(guó)所制定的汽車排放法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。從現(xiàn)在世界汽車工業(yè)發(fā)展情況來(lái)看，汽車排放標(biāo)準(zhǔn)己經(jīng)形成三大體系，即美國(guó)、歐洲和日本汽車排放標(biāo)準(zhǔn)。從汽車排放標(biāo)準(zhǔn)歷史看，美國(guó)是世界上第一個(gè)對(duì)汽車排放制定標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家，從1998年之后，美國(guó)汽車排放的限值己經(jīng)極為嚴(yán)格，歐洲的汽車排放法規(guī)經(jīng)歷了30年的發(fā)展歷程并逐漸細(xì)化嚴(yán)格，從歐洲Ⅰ號(hào)標(biāo)準(zhǔn)開始一直發(fā)展到歐洲Ⅳ號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，1998年6月歐共體決定采納歐Ⅲ、歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，它們與歐Ⅰ、歐Ⅱ除了在排放限值上要進(jìn)一步降低40%以外，最明顯的區(qū)別還在于排放測(cè)試循環(huán)的改變，即取消了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后怠速40s的暖機(jī)時(shí)間，從2002年開始要求初始測(cè)試溫度為－7℃這種改變實(shí)際上強(qiáng)調(diào)了冷起動(dòng)階段發(fā)動(dòng)機(jī)排放量的重要性，這是因?yàn)楫?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在環(huán)境溫度降到零度以下冷起動(dòng)時(shí)，由于此時(shí)缸內(nèi)溫度低，燃油蒸發(fā)性差，為保證有效燃燒所必須的燃油蒸氣量，使得啟動(dòng)可靠，通常電控系統(tǒng)要對(duì)進(jìn)入氣缸的燃油和空氣混合物進(jìn)行加濃，那么隨之帶來(lái)的問題是相比于其他工況，由于此時(shí)燃油的未完全蒸發(fā)，而排出大量的HC和CO也要在新的測(cè)試循環(huán)中予以記入。若要使發(fā)動(dòng)機(jī)的排放能達(dá)到歐Ⅲ、歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，必須采取措施有效降低冷起動(dòng)階段的排放。隨著汽車保有量的增加，我國(guó)汽車污染物排放總量也日益上升，特別是大城市中汽車對(duì)大氣的污染，2005年我國(guó)機(jī)動(dòng)車尾氣排放，在城市大氣污染的比重達(dá)到79%左右。我國(guó)從2004年7月1日開始實(shí)行第二階段排放法規(guī)(相當(dāng)于歐Ⅱ標(biāo)準(zhǔn))，2008年將實(shí)施第三階段汽車排放標(biāo)準(zhǔn)。能源消耗的急劇增加使我國(guó)成為世界上第二大石油進(jìn)口國(guó)，進(jìn)口的原油數(shù)量超過(guò)總消耗量的50％。目前我國(guó)汽車燃油消耗量占整個(gè)汽油消耗量的75.5％，每輛車平均每年消耗汽油高達(dá)2.28噸，而日本只有1.1噸。預(yù)計(jì)我國(guó)將在2008年實(shí)施“乘用車燃料消耗量限值標(biāo)準(zhǔn)”，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的限值將與美國(guó)2002年的標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)。據(jù)估計(jì)，到2008年，中國(guó)汽車的油耗將降低15%。社會(huì)發(fā)展的需要、排放法規(guī)的推動(dòng)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、世界性石油短缺、使用者對(duì)車輛駕駛性、舒適性和安全性的需求日益提高，使電控技術(shù)成為改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能及排放的主要手段，同時(shí)也是汽車上采用電子技術(shù)并迅速發(fā)展的根本原因。采用電控汽油噴射系統(tǒng)，與三元催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)行合理的優(yōu)化匹配，可以同時(shí)高效凈化汽車尾氣中的HC、CO、NOx有害成分，使汽車的整體排放滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。在當(dāng)前汽車電子技術(shù)的發(fā)展中，動(dòng)力系統(tǒng)的電子控制占有重要地位，它可以實(shí)現(xiàn)低油耗、低污染，并提高汽車的動(dòng)力性。發(fā)動(dòng)機(jī)乃至整個(gè)車輛的工作過(guò)程都是非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)、非線性、具有相應(yīng)滯后的混合時(shí)變系統(tǒng)，它們的性能都依賴于大量的機(jī)械動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)，很難用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型精確地表達(dá)出來(lái)。發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的控制參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能影響較13大。為使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳的綜合性能，必須對(duì)電控系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行精確的標(biāo)定，使發(fā)動(dòng)機(jī)按照最優(yōu)的控制參數(shù)運(yùn)行。標(biāo)定是指根據(jù)整車的各種性能要求，如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放及輔助功能等，來(lái)調(diào)整、優(yōu)化和確定整車上各電子設(shè)備控制單元（ECU）的運(yùn)行及控制參數(shù)的控制算法。標(biāo)定系統(tǒng)則是根據(jù)匹配標(biāo)定需求實(shí)時(shí)的將電子控制單元工作狀態(tài)參數(shù)通過(guò)通信接口傳送給操作人員作為判別電控裝置運(yùn)行性能的依據(jù)，將操作人員設(shè)置的控制參數(shù)傳送到電子控制單元中。標(biāo)定是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能表現(xiàn)在多方面，諸如動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能進(jìn)行控制參數(shù)的標(biāo)定必須對(duì)各種性能指標(biāo)的影響進(jìn)行綜合考慮；另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)控制參數(shù)之間也存在著相互影響，將各個(gè)控制參數(shù)單獨(dú)地進(jìn)行選擇并不十分科學(xué)。因此，功能完善且靈活方便的標(biāo)定系統(tǒng)是汽車電子產(chǎn)品高效開發(fā)的關(guān)鍵因素與支撐技術(shù)之一。1.2FSAE近年來(lái)的發(fā)展概況FormulaSAE(FSAE)由國(guó)際汽車工程師學(xué)會(huì)(SAEInternational)于1978年開辦，其概念源于一家虛擬制作工廠，向所有大學(xué)生設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)征集設(shè)計(jì)制造一輛小型的類似于標(biāo)準(zhǔn)方程式的賽車，要求賽車在加速、制動(dòng)、操控性方面都有優(yōu)異的表現(xiàn)并且足夠穩(wěn)定耐久。30多年來(lái)，F(xiàn)SAE已發(fā)展成為每年由15個(gè)國(guó)家舉辦的20場(chǎng)賽事所組成，并有數(shù)百支來(lái)自全球頂級(jí)高校的車隊(duì)參與的青年工程師盛會(huì)。近年來(lái)，以混合動(dòng)力、純電動(dòng)汽車為主的大學(xué)生方程式賽事發(fā)展迅猛，勢(shì)必成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)自2010年開始引進(jìn)FSAE賽事以來(lái)，國(guó)內(nèi)高校車隊(duì)發(fā)展迅猛，目前比賽已擴(kuò)展至超過(guò)70支車隊(duì)的參賽規(guī)模。FSAE比賽的現(xiàn)場(chǎng)比賽分為靜態(tài)項(xiàng)目與動(dòng)態(tài)項(xiàng)目?jī)刹糠?。靜態(tài)項(xiàng)目總分為325分，包含營(yíng)銷報(bào)告、制造成本分析、設(shè)計(jì)報(bào)告等項(xiàng)目。與其他汽車賽事一樣，車隊(duì)唯有通過(guò)技術(shù)檢查才能參加動(dòng)態(tài)項(xiàng)目的比賽。動(dòng)態(tài)項(xiàng)目總分為675分，包含直線加速、8字繞環(huán)、高速避障、耐久賽及燃油經(jīng)濟(jì)性項(xiàng)目。FSAE在中國(guó)發(fā)展到第六個(gè)賽季，賽車的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試以及參賽對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，動(dòng)力系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及高功率輸出，寬扭矩平臺(tái)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力特性也日漸重要起來(lái)，以至各車隊(duì)都在努力完善及優(yōu)化其動(dòng)力系統(tǒng)。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和ECU的選取、設(shè)置以及點(diǎn)火噴油的臺(tái)架標(biāo)定是本文的主要內(nèi)容。1.3國(guó)內(nèi)外FSAE動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展概況1.3.1國(guó)外FSAE車隊(duì)發(fā)展概況國(guó)外FSAE賽事開始較早，從1978年以來(lái)至2008年，國(guó)外FSAE車隊(duì)在動(dòng)力系統(tǒng)選取上較一致，多選取Honda、Suzuki、Kawasaki、Yamaha四大品牌的四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)，這類發(fā)動(dòng)機(jī)在市場(chǎng)上的保有量較多，替換件的購(gòu)買上較為便易，在輕量化和空氣動(dòng)力學(xué)沒有滲入到賽事的年代里更適用于FSAE系列的賽事。在2008年以前的規(guī)則約束下，四汽缸高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的功率以及扭矩輸出、傳動(dòng)系統(tǒng)匹配較合適。而在2008年以來(lái)，碳纖維技術(shù)的大量應(yīng)用，10英寸輪輞的遍地開花，空氣動(dòng)力學(xué)套件的增加，以及賽事規(guī)則對(duì)賽道的修改，致使輕量化被提高到更靠前的優(yōu)先級(jí)，主流車隊(duì)開始考慮排量450cc左右的單汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)，在降低整車重量、優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)周邊系統(tǒng)方面優(yōu)勢(shì)凸顯出來(lái)，同時(shí)單汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)在燃油經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)越性也愈發(fā)顯著。截止目前仍在使用四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的主流車隊(duì)已占少數(shù)，如TUFast，ChalmersFormulaRacing,M&TRacing，RennteamStuttgart等。而單杠機(jī)成為主流后涌現(xiàn)的一批車隊(duì)諸如GlobalFormulaRacing,TUGraz,MonashMotorsport,KIT等等則長(zhǎng)踞世界排名前幾位。可見單杠機(jī)在輕量化，燃油經(jīng)濟(jì)性等方面帶來(lái)的優(yōu)越性不容小覷。1.3.2國(guó)內(nèi)FSAE車隊(duì)發(fā)展概況因?yàn)槭袌?chǎng)原因以及起步較晚等原因，國(guó)內(nèi)各車隊(duì)首要考慮的仍為四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)，單汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇余地相對(duì)較少，如JH600此類的單杠機(jī)重量上與四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)基本持平，穩(wěn)定性卻不如四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)。而重量較輕的LD450發(fā)動(dòng)機(jī)在使用過(guò)程中頻頻出現(xiàn)機(jī)械故障，以及出現(xiàn)液體滲漏等現(xiàn)象，致使很多車隊(duì)不敢貿(mào)然選用。各方面表現(xiàn)優(yōu)秀的CRF450x發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)保有量過(guò)少，消耗件更換或者維修都成為了使用過(guò)程中會(huì)遇到的難題，其高昂的售價(jià)，更讓很多車隊(duì)望而卻步。但在過(guò)去的幾個(gè)賽季中，堅(jiān)持使用JH600的國(guó)力華僑大學(xué)仍取得了不錯(cuò)的成績(jī)，以及使用LD450的廈門理工學(xué)院AMOY車隊(duì)、北京理工大學(xué)車隊(duì)也分獲過(guò)總成績(jī)的第一，但在2014賽季規(guī)則對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性重新定義后，單汽缸的優(yōu)勢(shì)不再凸顯，中國(guó)賽再次讓四缸機(jī)走上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。四汽缸的車隊(duì)典型為湖南大學(xué)FSAE車隊(duì)使用的HondaCBR600RR發(fā)動(dòng)機(jī)，獲得了2014屆中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽所有動(dòng)態(tài)項(xiàng)目的第一名，同時(shí)使用四汽缸的同濟(jì)大學(xué)FSAE車隊(duì)、湖北汽車工業(yè)學(xué)院、吉林大學(xué)等也取得了不錯(cuò)的成績(jī)?？傊?，在最近的幾年內(nèi)，四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)將仍是中國(guó)賽車隊(duì)選用的主流發(fā)動(dòng)機(jī)。

2發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)匹配標(biāo)定的主要階段2.1發(fā)動(dòng)機(jī)的選取2.1.1常見的600cc四缸發(fā)動(dòng)機(jī)600cc四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，是FSAE賽場(chǎng)上最常見的發(fā)動(dòng)機(jī)類別。這些大多源自摩托車賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)有以下特點(diǎn)：功率大，原機(jī)功率在70KW以上（接近1.6L自然吸氣的民用車發(fā)動(dòng)機(jī)），限流后功率也能保持在50KW左右；扭矩足，原機(jī)扭矩多在60Nm以上，限流后大多數(shù)工況也能保持40Nm以上；轉(zhuǎn)速高，原機(jī)最高轉(zhuǎn)速15000rpm左右，限流后也可突破12000rpm；體積重量適中，干重55-60kg。也正是因?yàn)檫@些優(yōu)勢(shì)，使得該類型的發(fā)動(dòng)機(jī)在FSAE的領(lǐng)域廣受歡迎，成為主流。而在市場(chǎng)上，可供選擇的600cc四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，也僅局限于四款日本賽摩——HondaCBR600系列、YamahaYZF-R6系列、SuzukiGSX-R600系列、KawasakiZX-6R系列?？陀^地講，這四個(gè)系列的發(fā)動(dòng)機(jī)，同質(zhì)化十分嚴(yán)重——缸徑行程相似、壓縮比相似、配氣系統(tǒng)相似、供給系統(tǒng)相似、機(jī)體設(shè)計(jì)相似、傳動(dòng)比相似。因此，可以得出一個(gè)結(jié)論：這四款發(fā)動(dòng)機(jī)都是十分優(yōu)秀的發(fā)動(dòng)機(jī)，都是值得購(gòu)買和使用的產(chǎn)品。但是其四者仍有不同之處。下文中將逐個(gè)介紹，同質(zhì)化之外，它們各自的獨(dú)到之處。下表是這四款發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)表，考慮到實(shí)際購(gòu)買情況，表1-1中所示車型均為2005-2006年的產(chǎn)品，此前或此后的同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)，其參數(shù)可能會(huì)略有差別。表2.12005-2006各車型發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)對(duì)照表HondaCBR600（RR、F4i），該款發(fā)動(dòng)機(jī)可以說(shuō)是最常見的型號(hào)了。從功率和扭矩的絕對(duì)數(shù)值上來(lái)看，CBR600并無(wú)十分出彩的地方，是一個(gè)偏于溫順的發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，CBR600的氣門早開晚關(guān)角是這四款發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中最小的，也即是表明，CBR600在中轉(zhuǎn)速具備更好的充氣效率——這就使得CBR600雖然無(wú)法具備高轉(zhuǎn)速下出眾的功率，但是卻換來(lái)了中轉(zhuǎn)速段較高的扭矩。這無(wú)疑是非常好的特點(diǎn)：既然大家功率差別不大，那么哪一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩特性更趨于平臺(tái)狀，哪個(gè)的動(dòng)力輸出就更連貫、均衡、持久，其傳動(dòng)系就越容易匹配。CBR600的壓縮比在這四款發(fā)動(dòng)機(jī)中是比較低的，這雖然能夠稍稍降低對(duì)油品質(zhì)量的需求，但是也在另外一方面加劇了限流所帶來(lái)的負(fù)面影響（越是充氣效率較低的工況，扭矩下降就越明顯）。CBR600的齒輪箱速比也是較為綿密，各擋速比之差較小，表明其相對(duì)比較適合耐久賽，但是對(duì)于直線加速賽卻未必。此外，除去技術(shù)的因素，CBR600的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)點(diǎn)在于其市場(chǎng)保有量較大，機(jī)器較容易購(gòu)買、配件較容易供應(yīng)。YamahaYZF-R6，這款表現(xiàn)優(yōu)異的發(fā)動(dòng)機(jī)在國(guó)外的比賽中也是很常見，R6最大的特點(diǎn)，在于它超高的轉(zhuǎn)速和功率輸出，基于此R6是一款具備很多Formula特征的產(chǎn)品。R6的氣門早開晚關(guān)角是最大的，從而帶來(lái)的高轉(zhuǎn)速充氣效率，也相對(duì)較高。但是，05年的R6卻顯得并不如此：壓縮比低、缸徑小、氣門直徑小，這也就造成了這款發(fā)動(dòng)機(jī)中低轉(zhuǎn)速扭矩不理想的現(xiàn)象（也是這幾款中最差的）。因此，如果要選擇R6的話，應(yīng)當(dāng)選擇08年之后的新機(jī)器：新R6的壓縮比超過(guò)了13:1；缸徑也達(dá)到了67mm；同時(shí)重要的是新R6換裝了鈦合金氣門，降低了氣門運(yùn)動(dòng)的往復(fù)慣性力，將更有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)特性。R6在國(guó)外是很多增壓車隊(duì)的首選，因?yàn)榈靡嬗赗6較大的氣門早開晚關(guān)角，增壓后能夠?qū)⒅修D(zhuǎn)速扭矩不足的缺點(diǎn)很好地扭轉(zhuǎn)回來(lái)，同時(shí)還能達(dá)到更大的功率。但同時(shí)，R6的壓縮比對(duì)增壓也是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。和CBR600相反，R6的變速箱速比很稀疏，除此之外，R6還有個(gè)不算缺點(diǎn)的缺點(diǎn)，也即是R6的前固定點(diǎn)不是在曲軸箱上，而是在汽缸頭上，因此并不能使用發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)增強(qiáng)車架的剛度強(qiáng)度。SuzukiGSX-R600，R600與R6的相似點(diǎn)較多，但區(qū)別也很明顯，峰值扭矩比較高，但是扭矩特性卻沒有改善，所以實(shí)際使用起來(lái)，扭矩輸出更不平順。值得一提的是R600的雙渦流燃燒室，也由于這個(gè)設(shè)計(jì)，對(duì)R600較大的峰值扭矩起到了重要作用，燃油經(jīng)濟(jì)性也得以改善。對(duì)于其變速箱齒輪比，R600介于R6和CBR600之間，較為這種，也是為何新款的CBR600，齒輪比分配就很類似于這一代的R600。而其發(fā)動(dòng)機(jī)固定點(diǎn)，也和R6一樣，前固定點(diǎn)在汽缸頭上，如果要用發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化車架，不可在裝配時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力。KawasakiZX-6R，輸出特性在四臺(tái)四缸機(jī)中最為有特征。接近14的壓縮比，即便是限流，也能保證較好的扭矩輸出；動(dòng)力輸出也偏重中轉(zhuǎn)速，總體看來(lái)還是比較理想的。但是，ZX-6R的參數(shù)并不是每一代都類似，各年車型的參數(shù)變化比較大：如有時(shí)排量是599cc，有時(shí)候排量是636cc；有時(shí)候壓縮比接近14:1，有時(shí)候壓縮比僅僅12:1；有時(shí)候趨向于高轉(zhuǎn)速，有時(shí)候趨向于大扭矩。所以在選購(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)候，要注重注意其年份，以及相關(guān)參數(shù)，以免帶來(lái)不便。此外，ZX-6R國(guó)內(nèi)市場(chǎng)保有量較小，其配件的保有量相應(yīng)也較少。2.1.2ECU的選取對(duì)比市場(chǎng)上常見的數(shù)款適用于FSAE的ECU，從MoTeCM84，HaltechSport1000，AEMEMS-4，MagnetiMarelliSRA-E中選取出MagnetiMarelliSRA-EEngineControlUnit進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)匹配與臺(tái)架標(biāo)定。SRA-E是一款專用ECU，單個(gè)ECU可以驅(qū)動(dòng)最高八通道噴油器以及六通道點(diǎn)火線圈，而且SRA-E還可以驅(qū)動(dòng)邏輯點(diǎn)火線圈。可以通過(guò)配置工具與電腦或者其他單元通訊（比如儀表和數(shù)據(jù)記錄器），具備兩條獨(dú)立的CAN線。ECU內(nèi)部使用了高性能RISC微機(jī)系統(tǒng)和一個(gè)診斷用的FPGA。SRA-E為單信號(hào)輸入的傳感器提供了模擬輸入端口，差分輸入、溫度傳感器、爆震傳感器和氧傳感器也提供了端口，同時(shí)SRA-E還為線控電機(jī)輸出提供了一個(gè)H橋輸出。可配置的6通道速度傳感器（霍爾傳感器或電磁傳感器），使得曲軸位置、轉(zhuǎn)速、車速靈活準(zhǔn)確。SRA-E4/8還在內(nèi)部集成了4/8兆的數(shù)據(jù)記錄功能，其他配置如下：8Single-ended6Pick-upsorHalleffect8On/Offinjectordrivers1H-Bridge:DC-Motordriverfor“drivebyWire”control4PWM(CurrentcontrolledPWM)1On/OfforlinearLambdasensor2Knockinputfordetonationcontrolaccelerometers2K-typethemocouple4NTC/PT1000temperaturesensor(selectable)1NTCinternaltemperaturesensor6On/Offdigital1LapTrigger(Pulleddown)2CANcommunicationbuses1EthernetlineFloatingpointdatamanagementDirectmanagementofMarellidashboarddisplay外形尺寸如下：圖2.1ECU外形尺寸及3D模型2.1.3傳感器的選型曲軸位置傳感器與凸輪軸位置傳感器：圖2.2曲軸位置傳感器及凸輪軸位置傳感器曲軸脈沖齒盤與凸輪軸位置傳感器均為無(wú)磁性鋼，即可從霍爾式傳感器或電磁式傳感器中中選取。霍爾式傳感器：工作原理：是利用半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)進(jìn)行測(cè)量的一種磁敏式傳感器。它可以直接測(cè)量磁場(chǎng)和微位移量，應(yīng)用于電池測(cè)量、壓力、加速度、振動(dòng)等方面的測(cè)量領(lǐng)域。目前霍爾傳感器已從分立元件發(fā)展到集成電路的階段，正越來(lái)越受人們的重視，應(yīng)用日益廣泛。應(yīng)用范圍：1.電子式水表、氣表、電表和遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。2.控制設(shè)備中傳送速度的測(cè)量。3.無(wú)刷直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)和速度控制。4.在工程中測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)速度和其他機(jī)械上的自動(dòng)化應(yīng)用。5.轉(zhuǎn)速儀、速度表以及其他轉(zhuǎn)子式計(jì)量裝置?；魻杺鞲衅鞯膽?yīng)用非常的廣泛，在測(cè)量領(lǐng)域，可用于測(cè)量磁場(chǎng)、電流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等。在通訊領(lǐng)域，可用于放大器、振蕩器、相敏檢波、混頻、分頻已經(jīng)微波功率測(cè)量等。在自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，可用于無(wú)刷直流電機(jī)、速度傳感、位置傳感、自動(dòng)記數(shù)、接近開關(guān)、霍爾自整角機(jī)構(gòu)成的伺服系統(tǒng)和自動(dòng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)等。電磁式傳感器：工作原理：是一種測(cè)量角度用的小型交流電動(dòng)機(jī)，用來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)軸角位移和角速度，由定子和轉(zhuǎn)子組成。其中定子繞組作為變壓器的原邊，接受\o"勵(lì)磁電壓"勵(lì)磁電壓，勵(lì)磁頻率通常用400、3000及5000HZ等。轉(zhuǎn)子繞組作為變壓器的副邊，通過(guò)電磁耦合得到感應(yīng)電壓。旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理和普通變壓器基本相似，區(qū)別在于普通變壓器的原邊、副邊繞組是相對(duì)固定的，所以輸出電壓和輸入電壓之比是常數(shù)，而旋轉(zhuǎn)變壓器的原邊、副邊繞組則隨轉(zhuǎn)子的角位移發(fā)生相對(duì)位置的改變，因而其輸出電壓的大小隨轉(zhuǎn)子角位移而發(fā)生變化,\o"輸出繞組"輸出繞組的電壓幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正弦、余弦函數(shù)關(guān)系，或保持某一比例關(guān)系，或在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系。電磁傳感器的優(yōu)點(diǎn)：磁旋轉(zhuǎn)傳感器有許多半導(dǎo)體磁阻元件無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。除了具備很高的靈敏度和很大的輸出信號(hào)外，而且有很強(qiáng)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)范圍，這是由于電子技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。另外，這種傳感器還能夠應(yīng)用在很大的溫度范圍中，有很長(zhǎng)的工作壽命、抗灰塵、水和油污的能力強(qiáng)，因此耐受各種環(huán)境條件及外部噪聲。所以，這種傳感器在工業(yè)應(yīng)用中受到廣泛的重視。在工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用：磁旋轉(zhuǎn)傳感器在工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用，因?yàn)檫@種傳感器有著令人滿意的特性，同時(shí)不需要維護(hù)。其主要應(yīng)用在機(jī)床伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)檢測(cè)、工廠自動(dòng)化的機(jī)器人臂的定位、液壓沖程的檢測(cè)、工廠自動(dòng)化相關(guān)設(shè)備的位置檢測(cè)、旋轉(zhuǎn)編碼器的檢測(cè)單元和各種旋轉(zhuǎn)的檢測(cè)單元等。可以得出，在使用電磁傳感器時(shí)，不需要額外的供電，對(duì)傳感器與發(fā)生器的安裝間隙不敏感，所接線束更建議等結(jié)論，故使用電磁式傳感器。溫度傳感器：對(duì)比NTC與PT1000類型的溫度傳感器，NTC傳感器的外形更靈活，造價(jià)低廉，安裝簡(jiǎn)便，無(wú)需對(duì)外界溫度進(jìn)行參考，同時(shí)，其測(cè)量精度也可以滿足車用溫度傳感器的需求，故在冷卻系統(tǒng)的溫度控制中選用BoschNTCM12，在機(jī)油溫度測(cè)量中選用BoschRexrothTSF。圖2.3NTCM12溫度傳感器特性曲線與表格壓力傳感器MAP(ManifoldAbsolutePressure)用于測(cè)量進(jìn)氣歧管壓力，可以用來(lái)作為發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的指標(biāo)。有時(shí)也稱為歧管空氣壓力傳感器，但是使用這個(gè)詞絕對(duì)是更具描述性，其所測(cè)得的壓力不是相對(duì)的，但絕對(duì)的。表壓是指壓力量高于大氣壓。環(huán)境壓力為100kPa是（14.7磅）在絕對(duì)標(biāo)度時(shí)并不為零。MAP傳感器通常是三線（接地，信號(hào)和電源），并在不同的壓力測(cè)量范圍取決于應(yīng)用。自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)通常利用為100kPa傳感器而渦輪增壓（機(jī)械增壓或）發(fā)動(dòng)機(jī)采用200kPa或300kPa的傳感器，此處選用半導(dǎo)體壓敏電阻式壓力傳感器，其特性為，輸出信號(hào)電壓值隨絕對(duì)壓力降低成正比例變化。圖2.4MAP傳感器特性曲線機(jī)油壓力傳感器與汽油壓力傳感器選用半導(dǎo)體壓敏電阻式壓力傳感器，其特性為，輸出信號(hào)電壓值隨絕對(duì)壓力升高成正比例變化。節(jié)氣門位置傳感器（TPS）一般是直接連接到電位器的節(jié)氣門體蝴蝶瓣，傳感器的電阻值從不同的位置到下一個(gè)位置不斷改變。然而總電阻對(duì)油門位置測(cè)量幾乎沒有影響。則ECU通過(guò)讀取滑動(dòng)過(guò)程中的某一個(gè)位置的電阻即可獲得節(jié)氣門的位置。氧傳感器氧傳感器可將排氣中的氧氣含量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而計(jì)算出混合氣的濃度，為噴油量標(biāo)定提供依據(jù)，這里選用NTKLZA03L2H2五線制寬頻氧傳感器（UEGO）,寬帶傳感器具有信號(hào)調(diào)理電路，其輸出電壓輸出隨lambda（λ）線性變化。發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)匹配標(biāo)定工作具有其一般的步驟，對(duì)各種電控系統(tǒng)都是一樣的。對(duì)于每一種選定的電控系統(tǒng)，匹配工作的具體實(shí)現(xiàn)各不相同。如一種簡(jiǎn)單的基本電控系統(tǒng)可能需要數(shù)百個(gè)標(biāo)定數(shù)據(jù)的獲取和調(diào)整，而一種復(fù)雜的功能強(qiáng)的電控系統(tǒng)可能需要數(shù)千個(gè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)一般可大致分為：發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)工況標(biāo)定參數(shù)、穩(wěn)態(tài)修正曲線、非穩(wěn)態(tài)工況標(biāo)定參數(shù)、怠速及起動(dòng)工況控制參數(shù)、特殊功能控制參數(shù)、程序運(yùn)行控制參數(shù)以及診斷數(shù)據(jù)。在發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中，可以作為控制參量的參數(shù)很多，如燃油噴射脈寬、點(diǎn)火定時(shí)等?？刂屏康倪x擇可根據(jù)具體調(diào)整的難易程度進(jìn)行有目的的選擇。發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中有許多過(guò)渡工況，如發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)、暖機(jī)過(guò)程、加速過(guò)程、減速過(guò)程和動(dòng)態(tài)負(fù)荷等電控程序中，對(duì)于各種非穩(wěn)態(tài)過(guò)程有各自相對(duì)獨(dú)立的控制部分。有些系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單的控制方式只是對(duì)穩(wěn)態(tài)工況的噴油量和點(diǎn)火角進(jìn)行進(jìn)一步的附加修正；有些系統(tǒng)為了獲得理想的性能，除了采用復(fù)雜的算法還采取特殊的控制，如加速過(guò)程時(shí)，在正常噴油序列外增加額外的噴油等。要獲得非穩(wěn)態(tài)工況良好的標(biāo)定參數(shù)，需要過(guò)渡過(guò)程試驗(yàn)臺(tái)架。由于模擬的工況總是與實(shí)際的工況有較大的差距，臺(tái)架的試驗(yàn)主要是找出控制規(guī)律和提供重要的參考數(shù)據(jù)，非穩(wěn)態(tài)工況標(biāo)定參數(shù)的最后確必須經(jīng)過(guò)整車試驗(yàn)的驗(yàn)證。若沒有過(guò)渡過(guò)程臺(tái)架試驗(yàn)，則這些參數(shù)的獲取只能憑經(jīng)驗(yàn)，盲目性較大。標(biāo)定系統(tǒng)在電控系統(tǒng)的各個(gè)開發(fā)階段有其不同的應(yīng)用目的：功能完善的標(biāo)定系統(tǒng)在執(zhí)行器特性研究階段對(duì)執(zhí)行器的控制策略進(jìn)行探索及參數(shù)整定，并監(jiān)測(cè)其動(dòng)、靜態(tài)控制性能；在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)階段作為人機(jī)交互的唯一途徑，用于全面監(jiān)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種參數(shù)，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作Map數(shù)據(jù)、控制器參數(shù)等進(jìn)行全面優(yōu)化另外，在電控系統(tǒng)的維護(hù)階段也可以作為維修人員的檢測(cè)平臺(tái)，指導(dǎo)維修工作。的說(shuō)來(lái)，臺(tái)架試驗(yàn)階段的標(biāo)定工作是標(biāo)定系統(tǒng)的核心任務(wù)。臺(tái)架標(biāo)定的試驗(yàn)流程圖2.5所示。圖2.5電控系統(tǒng)標(biāo)定流程圖2.2啟動(dòng)準(zhǔn)備階段2.2.1計(jì)算初始噴油map在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之前，需要對(duì)基礎(chǔ)的噴油量進(jìn)行初步的計(jì)算。該方法是計(jì)算每個(gè)汽缸可以消耗掉多少燃料的化學(xué)計(jì)量燃燒，假設(shè)每個(gè)氣缸充滿空氣在大氣壓下（100％充氣效率）。怠速條件的燃料量，然后計(jì)算出在怠速工況下預(yù)期的MAP值。在100kPa、20°C下，一個(gè)150CC的汽缸充滿空氣，使用理想氣體定律，有如果目標(biāo)AFR=14.5，則每個(gè)循環(huán)每個(gè)汽缸需要的燃油量：根據(jù)汽油的密度0.75g/cm3[Heywood,InternalCombustionEngineFundamentals]計(jì)算：2.2.2Honda600RR噴油器噴油量測(cè)試每次脈沖控制的噴射時(shí)間為8ms，記錄噴射的次數(shù)，并測(cè)量噴射的總?cè)剂狭?，即可得出?ms噴射器噴射的噴油量，從下表中可以得出每8毫秒脈沖噴射燃油量0.0280毫升。表2.2噴油器噴油量記錄表格在其它噴射器的實(shí)驗(yàn)表明，燃料流量大致與噴射器開啟時(shí)間呈線性，即是，實(shí)際時(shí)間的噴射針是完全打開的。經(jīng)測(cè)定，以打開本田噴射器的時(shí)間為0.2ms-0.5ms。這是為了激活螺線管打開噴射器針閥，燃料釋放前所需的準(zhǔn)備時(shí)間。實(shí)際噴射開時(shí)間是（8-0.5）ms，但是的小差異在這個(gè)階段并不重要，因?yàn)榇穗A段的目的是要只建立開始功率測(cè)試的基準(zhǔn)。假設(shè)針閥打開后呈線性關(guān)系，化學(xué)計(jì)量燃燒所需的脈沖時(shí)間可以如下計(jì)算為：因此，對(duì)于這種情況下，噴射持續(xù)時(shí)間中的x，將大約4.7毫秒。這種計(jì)算是假定氣缸在100kPa時(shí)充滿空氣，其中涉及到節(jié)氣門全開（WOT），100％的充氣效率。在怠速時(shí)大部分發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力接近為40kPa，其中考慮到理想氣體定律，意味著接近WOT進(jìn)氣質(zhì)量的40％。因此，我們噴油時(shí)間約為4.7ms的40％，即怠速工況噴油脈寬是1.9ms。對(duì)于這里所描述的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中，我們并沒有對(duì)RPM對(duì)充氣效率變化進(jìn)行修正。因此，我們初始的噴油量的唯一依據(jù)是發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。也就是說(shuō)，我們?cè)赪OT時(shí)的所有轉(zhuǎn)速的燃料噴射時(shí)間為4.7ms，在零油門下的所有轉(zhuǎn)速為1.9ms。而中間油門位置，根據(jù)怠速到WOT進(jìn)行線性插值。初始燃料如圖，它是在一個(gè)楔形的形狀。它不依賴于速度，只需在零油門1.9ms和在WOT4.7ms。圖2.6初始噴油map2.2.3配置初始點(diǎn)火map本田維修手冊(cè)規(guī)定，怠速時(shí)點(diǎn)火提前為上止點(diǎn)前13度。在高轉(zhuǎn)速時(shí)點(diǎn)火提前角為30度，因此，初始表設(shè)置為13°（怠速1300rpm時(shí)）和30°提前角（6000RPM及以上）。這也是很常見的賽車引擎在沒有任何負(fù)載偏移時(shí)即無(wú)真空提前。因此，最初的點(diǎn)火提前角設(shè)置依據(jù)只有RPM。圖2.7初始點(diǎn)火提前角map2.2.4啟動(dòng)和冷卻液溫度補(bǔ)償在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中需要額外的燃料以正常冷啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。在化油器系統(tǒng)的時(shí)代，無(wú)論是手動(dòng)還是自動(dòng)，都會(huì)在啟動(dòng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)給予幫助。而在電子燃油噴射系統(tǒng)中，這種額外的燃料是基于兩個(gè)原因：起始補(bǔ)償，即如果發(fā)動(dòng)機(jī)沒有開始旋轉(zhuǎn)，當(dāng)開始啟動(dòng)時(shí)，從感知到旋轉(zhuǎn)（起動(dòng)）開始噴射額外的燃料；另一個(gè)是冷卻液的溫度補(bǔ)償，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度噴射另一個(gè)額外的燃料。起始補(bǔ)償一般值的范圍可以從150％到200％，并一般應(yīng)用于第一種情況下10轉(zhuǎn)左右。冷卻劑補(bǔ)償?shù)囊话阒凳窃?0℃下噴射170％，在70℃時(shí)噴射100％，即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)是在10℃時(shí)，70％的額外的燃料。這兩個(gè)補(bǔ)償在啟動(dòng)階段會(huì)同時(shí)作用（此時(shí)還有其他補(bǔ)償諸如空氣溫度補(bǔ)償?shù)龋虼?，如果在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度是10℃時(shí)，在前10個(gè)工作周期沒循環(huán)將噴射340％。燃油噴射，點(diǎn)火提前角值，啟動(dòng)補(bǔ)償和冷卻液補(bǔ)償這些基線設(shè)置完成之后，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該可以啟動(dòng)了。2.3六個(gè)過(guò)程的優(yōu)化(標(biāo)定)階段基本控制參數(shù)的標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)基本參數(shù)是以三維圖的形式存貯在電控單元(ECU)中的，它們是對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)一定工況點(diǎn)(轉(zhuǎn)速、負(fù)荷)的基本控制數(shù)據(jù)，如點(diǎn)火提前角、噴油量在實(shí)際工作中，系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況查取電控單元(ECU)中存貯的基本控制參數(shù)然后經(jīng)過(guò)必要的修正，計(jì)算出實(shí)際的執(zhí)行器輸出量，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行?？梢娀刂茀?shù)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)性能至關(guān)重要，而標(biāo)定基本參數(shù)的方法將顯著的影響發(fā)動(dòng)機(jī)能。穩(wěn)態(tài)修正參數(shù)的標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)基本控制參數(shù)的三維圖是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的標(biāo)定結(jié)果形成的。由于發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的最佳控制數(shù)據(jù)與環(huán)境狀況以及發(fā)動(dòng)機(jī)態(tài)有密切關(guān)系，因此在電控系統(tǒng)標(biāo)定中還需要進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)修正參數(shù)的標(biāo)定，括油溫修正、進(jìn)氣溫度修正、大氣壓力修正、蓄電池電壓修正等項(xiàng)目。怠速工況參數(shù)的標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況的標(biāo)定是對(duì)汽車性能有重要影響的項(xiàng)目之一。對(duì)于怠速工況，除了要考慮它對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)整體的燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性能的影響外，還要考慮其他一些性能要求，如怠速穩(wěn)定性、抗負(fù)荷變化干擾能力、加減速工況過(guò)渡平滑等。其怠速穩(wěn)定性指電控系統(tǒng)在控制發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)不超過(guò)規(guī)定的范圍，也是標(biāo)定怠速的首要指標(biāo)。加減速工況過(guò)渡平滑指從怠速工況進(jìn)入加速工況以及減速工況回到怠速工況能連續(xù)平穩(wěn)地過(guò)渡。起動(dòng)工況參數(shù)的標(biāo)定發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)工況有其特殊的運(yùn)轉(zhuǎn)條件：冷機(jī)時(shí)，噴出燃油的大部分保持液態(tài)，而燃油蒸汽的產(chǎn)生量則與燃油的化學(xué)成分、燃油溫度等諸多因數(shù)都有關(guān)系。因此，在起動(dòng)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和噴油量難以確定，一般要分為冷機(jī)起動(dòng)和熱機(jī)動(dòng)。瞬態(tài)工況修正參數(shù)的標(biāo)定當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處在加、減速等過(guò)渡工況時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性、傳感器響應(yīng)延遲、電控單元計(jì)算處理的時(shí)間延遲等諸多因素的影響，若仍按穩(wěn)態(tài)最優(yōu)控制數(shù)據(jù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量就會(huì)出現(xiàn)加減速時(shí)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能惡化，工作不穩(wěn)，甚熄火等。因此，必需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的標(biāo)定優(yōu)化。電控系統(tǒng)控制參數(shù)的臺(tái)架綜合調(diào)試在電控系統(tǒng)中，各獨(dú)立條件下取得的標(biāo)定參數(shù)實(shí)際上是互相影響、互相關(guān)聯(lián)的，所以綜合調(diào)試時(shí)，主要是在嚴(yán)格控制試驗(yàn)條件的前提下，以基準(zhǔn)三維圖試驗(yàn)數(shù)作標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)電控系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，即各種修正計(jì)算同時(shí)起作用時(shí)，能否現(xiàn)基準(zhǔn)三維圖試驗(yàn)所達(dá)到的最佳性能。控制參數(shù)標(biāo)定過(guò)程可能是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的試過(guò)程，因此發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化的工作量很大，如何追求標(biāo)定系統(tǒng)的高效性也是我們的目標(biāo)。電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)的主要目標(biāo)是解決發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(ECU)與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配問題，即通過(guò)標(biāo)定系統(tǒng)對(duì)安裝了ECU的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行噴油特性、點(diǎn)火提前特性、怠速穩(wěn)定性及瞬態(tài)過(guò)渡工況的綜合試驗(yàn)，使ECU在實(shí)際使用中獲得令人滿意的結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)具有較大的柔性并能適應(yīng)各種工況、環(huán)境和狀態(tài)，從而讓發(fā)動(dòng)機(jī)在最優(yōu)狀態(tài)下運(yùn)行?，F(xiàn)在的發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)已經(jīng)是一個(gè)十分復(fù)雜的機(jī)電一體化的綜合系統(tǒng)。日益嚴(yán)格的排放和燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)的施行，使發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制技術(shù)得到更廣泛應(yīng)用的時(shí)，也給ECU與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配帶來(lái)了一些新的課題。由于發(fā)動(dòng)機(jī)在排放性能、動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能之間相互制約，因此要想讓發(fā)動(dòng)機(jī)工作在全局最優(yōu)狀態(tài)下是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，要求標(biāo)定系統(tǒng)能夠?qū)υS多參數(shù)進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)行一系列大量的匹配試驗(yàn)，然后規(guī)劃優(yōu)化方法，以達(dá)到尋求最優(yōu)的目的。根據(jù)對(duì)任務(wù)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則不同，其結(jié)果取舍各異，一般是在一個(gè)域幾個(gè)容易測(cè)量的參數(shù)引導(dǎo)之下，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油特性及點(diǎn)火特性的匹配試驗(yàn)，提高匹配效率，節(jié)省匹配時(shí)間。因此，一個(gè)典型的電控汽油機(jī)在線標(biāo)定系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：1)控制電控單元(ECU)的工作標(biāo)定系統(tǒng)向ECU傳送噴油量、噴油正時(shí)和點(diǎn)火提前角等控制參數(shù)，通過(guò)ECU實(shí)時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。2)完成數(shù)據(jù)采集標(biāo)定系統(tǒng)通過(guò)通訊單元接收來(lái)自傳感器的信息，監(jiān)視ECU和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況；接收發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試設(shè)備測(cè)量的信息，評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作，作為標(biāo)定的依據(jù)。3)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)度變換和誤差分析。4)存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)將標(biāo)定試驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)載入計(jì)算機(jī)加以存儲(chǔ)。5)試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)、計(jì)算結(jié)果以及標(biāo)定結(jié)果都可以以數(shù)字或圖表的方式顯示。6)優(yōu)化試驗(yàn)數(shù)據(jù)以試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)為依據(jù)，用非線性的優(yōu)化算法，按照不同的要求求解典型工況的最優(yōu)控制參數(shù)。7)生成MAP圖根據(jù)標(biāo)定結(jié)果，生成全工況下的MAP。為了求得各控制參數(shù)的最優(yōu)MAP，必須首先找到既能直接在各性能指標(biāo)和控制參量之間建立聯(lián)系，又容易檢測(cè)的參數(shù)。舉例而言，制取一個(gè)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷決定的噴油特性MAP是一個(gè)試驗(yàn)量工作量非常大的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中制取的噴油MAP，必須使汽油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中滿足動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能指標(biāo)，并且在不同的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，突出重點(diǎn)指標(biāo)，兼顧其他指標(biāo)。即在滿足國(guó)家排放法規(guī)的前提下，怠速區(qū)域內(nèi)噴油量的設(shè)定必須以減少排放污染物為首要目標(biāo)；而在中小負(fù)荷下，噴油量的設(shè)定首先注重對(duì)其經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)的影響，同時(shí)注重其余指標(biāo)；在大負(fù)荷工作區(qū)域中(負(fù)荷達(dá)80%以上)，噴油量設(shè)定要滿足動(dòng)力性能的要求。為了同時(shí)滿足汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放性能指標(biāo)的要求，噴油MAP的制取過(guò)程中是多目標(biāo)優(yōu)化的折衷，如何追求最佳的平衡指標(biāo)一直是標(biāo)定系統(tǒng)研究的目標(biāo)。2.4試驗(yàn)分析方法工況分析法工況分析就是在試驗(yàn)過(guò)程中隨時(shí)記錄發(fā)動(dòng)機(jī)的工況信息(轉(zhuǎn)速、功率控制量)和全部ECU的測(cè)控參數(shù)，然后進(jìn)行各種數(shù)學(xué)分析處理工作。工況點(diǎn)信息使我們能深入到發(fā)動(dòng)機(jī)的任一工況中去，根據(jù)記錄的工況信息可以分析ECU所發(fā)出的控制參數(shù)是否符合我們要求的優(yōu)化目標(biāo)，以及判斷控制策略是否正確。這種方法花費(fèi)少，簡(jiǎn)單易行，是匹配標(biāo)定的重要分析手段。排氣分析法排氣分析就是在試驗(yàn)過(guò)程中記錄全部的排氣分析數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行各種數(shù)學(xué)處理。排氣分析直接反映缸內(nèi)的燃燒狀況，是匹配標(biāo)定優(yōu)化試驗(yàn)中的重要判據(jù)。國(guó)外采用電控技術(shù)的根本原因是為了解決排放問題。國(guó)內(nèi)排放法規(guī)也日趨產(chǎn)格，排放分析是匹配標(biāo)定必不可少的手段。由于排氣測(cè)試的費(fèi)用昂貴，應(yīng)預(yù)先全面安排，保證重要的試驗(yàn)中都能獲得排氣分析的數(shù)據(jù)。臺(tái)架試驗(yàn)中排放三維圖的測(cè)取是匹配標(biāo)定中控制排放水平的重要試驗(yàn)方法?？杖急确治龇杖急鹊臏y(cè)量方法有兩種：一種是從供油和進(jìn)氣量來(lái)測(cè)量；另一種是從排氣中分析。前一種方法不能連續(xù)測(cè)量，只能測(cè)平均的空燃比和用于穩(wěn)態(tài)工況，顯然不能滿足電控匹配標(biāo)定的要求。后一種方法響應(yīng)快，能進(jìn)行連續(xù)分析，并直接反映缸內(nèi)的燃燒狀況，對(duì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)過(guò)程分析具有極大的優(yōu)越性。大型的排氣分析設(shè)備也能從排氣中分析空燃比，適用于臺(tái)架、轉(zhuǎn)鼓等試驗(yàn)。小型專用的空燃比分析儀，雖然精度差一些，但能隨車進(jìn)行測(cè)量，對(duì)整車道路試驗(yàn)非常有用。電控系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量的控制，從理論上說(shuō)就是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的控制。發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況需要配給不同的最佳空燃比。而供給空燃比和實(shí)際燃燒空燃比的對(duì)比分析更能幫我們獲取匹配標(biāo)定的最佳控制參數(shù)。

3試驗(yàn)結(jié)果及其分析在確定了標(biāo)定系統(tǒng)的可行性之后，為了進(jìn)一步驗(yàn)證標(biāo)定系統(tǒng)的功能，借助于中國(guó)汽車工程研究院試驗(yàn)臺(tái)架及相應(yīng)的測(cè)試儀器和設(shè)備，將開發(fā)的標(biāo)定系統(tǒng)進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)，完成了發(fā)動(dòng)機(jī)基本控制參數(shù)(噴油脈寬和點(diǎn)火提前角)的標(biāo)定，最后利用基本控制參數(shù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，測(cè)得了相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的功能。3.1基本控制參數(shù)的標(biāo)定3.1.1基本噴油脈寬的標(biāo)定基本噴油量是所有噴油量計(jì)算的基礎(chǔ)，應(yīng)該最先進(jìn)行標(biāo)定。基本噴油量標(biāo)定的精度也非常重要：對(duì)開環(huán)控制，基本噴油量直接關(guān)系到最終進(jìn)入燃燒室的可燃混合氣的空燃比并進(jìn)而影響燃燒過(guò)程；對(duì)閉環(huán)控制，基本噴油量對(duì)閉環(huán)偏移量也有很大影響，如果基本噴油量準(zhǔn)確，閉環(huán)偏移量也會(huì)減小。在ECU中，噴油量一般用噴油脈寬即噴油器開啟時(shí)間(ms)來(lái)代替，而閉環(huán)偏移量是指基本噴油脈寬到獲得預(yù)期空燃比的噴油脈寬之間的變化量。基本噴油脈寬的標(biāo)定分為幾個(gè)階段來(lái)進(jìn)行：首先，在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作范圍內(nèi)，以節(jié)氣門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)工況平面。按比例劃分節(jié)氣門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，一定的節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速就對(duì)應(yīng)一個(gè)工況點(diǎn)。在試驗(yàn)中，就以這有限的工況點(diǎn)來(lái)代替發(fā)動(dòng)機(jī)的全部工況，兩點(diǎn)之間的工況可以由數(shù)學(xué)插值計(jì)算出來(lái)。對(duì)于HondaCBR600RR發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速在2000-12000r/min之間，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)使節(jié)氣門開度沒工況點(diǎn)增大10%，轉(zhuǎn)速每次增加1000r/min，將發(fā)動(dòng)機(jī)工況劃分為130個(gè)工況點(diǎn)(13×10)。然后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本噴油脈寬進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定前將燃油修正屏蔽。將發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱至正常工作溫度后，調(diào)節(jié)測(cè)功機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度，遵循負(fù)荷從小到大，轉(zhuǎn)速?gòu)牡偷礁叩臉?biāo)定原則，先使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在2000r/min。從最小開始，先維持該節(jié)氣么開度不變，再手動(dòng)調(diào)節(jié)噴油脈寬，通過(guò)空燃比分析儀測(cè)量λ。當(dāng)λ=1時(shí)記錄此時(shí)的噴油脈寬，即為該工況點(diǎn)的基本噴油脈寬。增加節(jié)氣門開度，按以上的步驟就可以完成全部節(jié)氣門下的噴油脈寬測(cè)量。當(dāng)完成轉(zhuǎn)速為2000r/min時(shí)的基本噴油脈寬標(biāo)定后，將測(cè)量到的值按節(jié)氣門開度的不同分別賦給其它轉(zhuǎn)速，就得到了全部的基本噴油脈寬的標(biāo)定數(shù)據(jù)。標(biāo)定后的基本噴油脈寬以節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速為坐標(biāo)表現(xiàn)為三維圖，如圖5.1所示，一般稱為Map圖。圖3.1噴油量MAP圖3.1.2點(diǎn)火提前角的標(biāo)定點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放有十分重要的影響，是繼噴油脈寬之后的第二個(gè)必不可少的控制參數(shù)，應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速加以優(yōu)化。傳統(tǒng)的汽油機(jī)同樣根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速對(duì)點(diǎn)火提前角實(shí)施控制，不過(guò)是以機(jī)械的方式進(jìn)行的。點(diǎn)火提前角電子控制系統(tǒng)則是由ECU根據(jù)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速傳感器提供的信息從ROM中調(diào)出最優(yōu)化的點(diǎn)火提前角數(shù)據(jù)，通過(guò)程序運(yùn)行修正，實(shí)施控制。點(diǎn)火提前角直接影響燃燒過(guò)程，太大或太小都會(huì)使燃燒效率下降，轉(zhuǎn)矩降低。最佳的點(diǎn)火提前角應(yīng)該使最大爆發(fā)壓力出現(xiàn)在活塞上死點(diǎn)之后12～15℃A。最佳的點(diǎn)火提前角應(yīng)該隨著轉(zhuǎn)速的增加而增大，隨著負(fù)荷的增加而減小。同時(shí)，點(diǎn)火提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性和排放性也有很大的影響。為了使燃燒過(guò)程更加理想，點(diǎn)火提前角應(yīng)該隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷變化。在常用的空燃比范圍內(nèi)，增大點(diǎn)火提前角可以提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。但是隨著點(diǎn)火提前角的增大，HC、CO和NOx的排放值都會(huì)急劇上升，過(guò)大的點(diǎn)火提前角還會(huì)引起爆震。因此，點(diǎn)火提前角的標(biāo)定原則是在不發(fā)生爆震和滿足排放法規(guī)要求的前提下，盡量提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。標(biāo)定時(shí)，首先將發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱至正常工作溫度，并將點(diǎn)火提前角的各項(xiàng)修正屏蔽。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1200r/min，調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度使節(jié)氣門開度達(dá)到目標(biāo)值，然后從小到大逐步調(diào)整點(diǎn)火提前角直到發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩，記錄下此時(shí)的點(diǎn)火提前角。提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，按以上步驟就可以完成轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的點(diǎn)火提前角標(biāo)定。圖5.2點(diǎn)火提前角MAP圖和基本噴油脈寬一樣，標(biāo)定后的點(diǎn)火提前角以轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度為坐標(biāo)表現(xiàn)為Map圖，如圖5.2所示。3.2狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)視在完成對(duì)基本控制參數(shù)的標(biāo)定后，必須對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)控，如圖5.3，從以上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行基本控制參數(shù)的標(biāo)定匹配來(lái)看，電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)能夠運(yùn)用于試驗(yàn)臺(tái)架上，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行各種參數(shù)的采集、記錄和顯示，并對(duì)基本控制參數(shù)進(jìn)行初步的優(yōu)化?？偠灾?，該發(fā)動(dòng)機(jī)電控標(biāo)定系統(tǒng)通過(guò)了臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證，基本上可以實(shí)現(xiàn)其預(yù)定的功能，達(dá)到預(yù)想的目的，有效的進(jìn)行其電控單元與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配工作。圖5.3狀態(tài)監(jiān)視

4總結(jié)與展望4.1課題總結(jié)隨著規(guī)則的不斷嚴(yán)格，以及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性要求的不斷提高，采用電控技術(shù)來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能已經(jīng)成為FSAE的必要手段。電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制參數(shù)的確定和優(yōu)化是發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié)，所以電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)的研究和發(fā)展情況與電控技術(shù)的進(jìn)步是息息相關(guān)的。目前，國(guó)內(nèi)車隊(duì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的研究已初現(xiàn)成效，而如何將發(fā)動(dòng)機(jī)電控成果轉(zhuǎn)換為賽場(chǎng)上優(yōu)異的表現(xiàn)，這與電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定技術(shù)的發(fā)展有密切關(guān)系。為了研究掌握高效率、高質(zhì)量的發(fā)動(dòng)機(jī)電控開發(fā)技術(shù)，提高自主開發(fā)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的能力，必須開展電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定的研究，以方便發(fā)動(dòng)機(jī)控制參數(shù)的標(biāo)定和優(yōu)化。經(jīng)過(guò)車隊(duì)長(zhǎng)時(shí)間的理論研究和實(shí)踐探索，在搜集和查閱了大量國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，配套出了能進(jìn)行良好控制的電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)。將整套系統(tǒng)應(yīng)用于FSAE四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)中，并配合臺(tái)架試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的初步試驗(yàn)，試驗(yàn)表明，該系統(tǒng)能成功地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定和優(yōu)化。4.2課題展望電控發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)開發(fā)是一個(gè)涉及到發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制理論等多學(xué)科知識(shí)的課題。由于涉及面廣，時(shí)間倉(cāng)促，本課題只完成對(duì)標(biāo)定系統(tǒng)的軟硬件的初步設(shè)計(jì)和系統(tǒng)功能的驗(yàn)證，整個(gè)系統(tǒng)還有許多需要進(jìn)一步補(bǔ)充和完善的地方，以后還有許多工作需要去做，下面就下一步要開展的工作進(jìn)行展望：首先是整個(gè)標(biāo)定系統(tǒng)(包括電控單元)與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配工作，如何進(jìn)行調(diào)整才能利用標(biāo)定系統(tǒng)使電控單元與發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳的匹配，仍是下一步工作的重點(diǎn)。試驗(yàn)過(guò)程中，我們采取在主控PC機(jī)修改控制參數(shù)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化匹配，其優(yōu)化方式是人工尋優(yōu)，怎樣實(shí)現(xiàn)在不同環(huán)境條件下的適應(yīng)性標(biāo)定還需要進(jìn)一步的研究；另外，是對(duì)數(shù)據(jù)優(yōu)化方法的研究，基本參數(shù)獲取之后采取何種優(yōu)化思想、如何進(jìn)行優(yōu)化也是需要探索的課題?？偠灾覀兯岢龅碾娍匕l(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)還不夠完善，但是它為電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制參數(shù)的制取與優(yōu)化提供了一個(gè)解決方案。同時(shí)