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发动机管理系统和标定基础知识研发中心标定部2009年1月22日内容简介发动机管理系统概念发动机标定基础知识柴油机后处理技术发动机管理系统（EMS）对燃油喷射发动机控制的基本原理如下：电控系统由电子控制单元（ECU）、各传感器及其信号的放大和转换电路、执行器等组成。ECU采集发动机负荷信息、转速信息、水温、空燃比信息等，经过工况判断、和一定的计算对喷油量、点火正时和怠速进行控制。包括开环和闭环控制。传感器发生故障时的也需要有相应的处理方法。汽油喷射电控系统优化了发动机的燃烧过程。从而减少废气的排放、降低油耗，同时加速性能有很大提高。一、发动机管理系统概念一、发动机管理系统概念油箱燃油滤清器节气门曲轴箱氧传感器流量计水温节气门位置传感器SENSOR火花塞怠速执行器喷油器输油泵调压器ACTUATORECU汽油机的EMS一、发动机管理系统概念柴油机的EMS（共轨系统）accel.pedalmodule油门踏板Mass-airflowsensor质量空气流量器Injvalve喷油器Turbochg涡轮增压器EGRvalve废气再循环系统PCV曲轴箱强制通风装置VDC汽车动态控制系统TCS汽车牵引力控制系统MeUn油量计量单元DPF柴油微粒过滤器VGT可变几何截面增压器（另译:共轨直喷技术加涡轮增压真喷技术）Speedsensor转速传感器一、发动机管理系统概念EMS的组成（传感器、ECU、执行器）蓄电池（电源）点火开关传感器：进气压力（温度）传感器空气质量流量计冷却水温度传感器节气门位置传感器霍尔转速传感器爆震传感器氧传感器电子控制单元ECU诊断插头执行器：喷油器点火线圈怠速旁通阀电动燃油泵碳罐阀发动机管理系统（EMS）的组成外部扭矩需求：-驾驶员-巡航控制-VDC/TCS-驾驶舒适性起动控制怠速控制发动机最高转速限制零部件过热保护最高车速限制烟度限制扭矩协调器基本扭矩和效率计算扭矩实现（慢通道）扭矩实现（快通道）节气门转角增压阀门开度喷油时间需求实现协调机制各缸独立断油喷油提前角以扭矩控制为基础的EMS系统结构一、发动机管理系统概念二、发动机标定基础知识发动机的标定试验，是指在汽车不同的工作状态和气候环境下，对发动机管理系统的参数进行不断调试，找到发动机最佳工作状态下的一组参数的测试技术。发动机标定工作的目标：通过发动机台架的匹配，使发动机具有良好的稳态性能，在保证发动机工作可靠性的情况下，达到发动机的设计功率，扭矩和油耗性能。通过对发动机在车辆上的匹配，使发动机与车辆其他系统（各种电器负载，传动系统，制动系统，催化转化器等等）协调工作，保证发动机在各种环境和工作条件下，都具有良好的起动怠速性能，良好的驾驶舒适性和排放性能。同时还要进行完善的车载诊断系统（OBD）的匹配。通过高温，高寒和高原等道路环境试验，对匹配好的各种性能进行全方位地验证，保证发动机和车辆在各种情况下都能达到既定的安全，环保和驾驶舒适性等严格的指标。需要加以说明的是，发动机的动力性能和经济性能的最大潜力取决于发动机的本体设计，发动机匹配工作只不过是努力使这些潜力得到挖掘或协调。二、发动机标定基础知识发动机标定匹配的基本流程系统定义阶段项目最终确定第一阶段匹配发动机管理系统传感器的确定和安装(项目准备阶段)确定发动机和发动机管理系统第二阶段匹配发动机和整车基本标定匹配(基本匹配阶段)道路试验第三阶段匹配排放验证，行驶性能和诊断匹配(精细匹配阶段)最终匹配数据验证第四阶段匹配认可试验（认可阶段)SOP阶段对最终匹配数据认可二、发动机标定基础知识发动机标定匹配的基本流程发动机匹配冷起动18-24月冬季试验I第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段SOP整车基本匹配夏季试验和高原试验I整车匹配验证和行驶性能热起动排放诊断冬季试验II夏季试验II二、发动机标定基础知识发动机标定的主要内容发动机台架基础标定1.传感器信号检查2.负荷模型3.扭矩模型4.喷油时间标定5.共轨压力标定6.EGR（废气再循环系统）标定7.VGT（可变几何界面增压器）标定排放标定驾驶性标定OBD标定极限环境试验二、发动机标定基础知识发动机标定的工具软件：INCA、CALTool、Vision硬件：ETAS公司的系列产品和各种辅助传感器等二、发动机标定基础知识主要EMS供应商三、柴油机排放控制及其后处理技术柴油轿车排放标准在欧洲的实施时间：EuroIV：2005.1.1EuroV：2009.9EuroVI：2014并且要求从EuroV开始，所有的柴油轿车必须加装DPF（柴油颗粒过滤器）。柴油轿车排放标准在中国的实施时间：EuroIII：2007.7.1EuroIV：2010.7.1EuroVI：？EuroVI：？依据标准：GB18352.3—20050,270,100,1960,14ECER15/04ECER15/04PM[%]02550751001985199019952000200520101,15,80,0251,360,970,90Grenzwerteing/kmzGM3500kgTypprüfwerte0,0125?0,0588/436/EECCO[%]2550751001,02,7221,20,500,64HC+NOx[%]2550751000,560,30EU1EU2EU3EU4StandderTechnik!EU5?0,18?90%97%81%95%98%97%有害排放大幅降低三、柴油机排放控制及其后处理技术柴油车排放控制技术发展方向NOx+HC00,10,20,30,40,50,6基本车型更好的燃油及润滑油优化的氧化催化转换器优化燃油喷射优化发动机控制系统四气门技术欧3欧4颗粒0,050,040,030,020,010克/公里三、柴油机排放控制及其后处理技术柴油机后处理技术简介主要的柴油机排放物PM（颗粒）、NOx控制PM的后处理系统控制NOx的后处理系统燃油催化剂可以和DPF结合在一起柴油氧化型催化剂（DOC）只控制PM中的SOF排放可以与DPF结合在一起柴油颗粒过滤器（DPF）流通式,25%部分流式50%壁流式85%稀燃NOx催化剂大量降低燃油经济性低的NOx转化效率(50%)选择性还原催化剂（SCR）需要尿素高的NOx转化效率，90%稀燃NOx捕集器或NOx吸收装置（LNT）降低燃油经济性；高的NOx转化效率；需要低硫柴油,50ppm三、柴油机排放控制及其后处理技术柴油机后处理技术路线重型柴油机所采用的后处理技术路线：欧洲：机内净化PM，NOx采用SCR处理；（EuroIV开始）美国：EGR系统+DOC/DPF（2010年即将开始的EPA法规）EPA（美国环境署)中国：目前倾向于欧洲路线我公司柴油机采用的技术路线：EuroIV：增压中冷+EGR+DOCEuroV：增压中冷+EGR+DPF谢谢！