除了一系列的耐久性測試,EMS(Engine Management System,發(fā)動機管理系統(tǒng))標定也是冬季測試中的一個重要內(nèi)容。今年的冬季測試中,眾泰試驗車隊總共出動試驗車55輛,其中動總標定車輛45輛,搭載眾泰自主研發(fā)發(fā)動機的車輛超過30臺,測試、優(yōu)化眾泰自主研發(fā)的TN4G18T系列發(fā)動機的同時也為未來眾泰全面推出第三代發(fā)動機提供更加豐富的試驗數(shù)據(jù)。
和試驗工程師一樣,標定工程師也是帶(ku)勁(bi)的“返候者”——一到冬天就齊聚北緯47°以北地區(qū),不是在黑河、牙克石,就是在伊春、根河或者漠河。夏天去最熱的地方,冬天去最冷的地方,為了發(fā)動機性能他們極盡所能。
相信很多人會有疑問:冬季試驗的目的是什么?冬季試驗必須要做嗎?冬季試驗都要做哪些工作?怎么判斷冬季試驗的工作圓滿完成?
汽車整車在開發(fā)過程中,必須提前考慮到客戶使用汽車的地域范圍,要保證客戶在國內(nèi)的任何地域使用汽車的過程中沒有問題。冬季試驗就是通過大量的極寒環(huán)境試驗,使得發(fā)動機達到極寒條件下的最優(yōu)性能,以此來保證客戶在極寒地區(qū)也能夠正常使用汽車。
要讓發(fā)動機達到在極寒條件下的最優(yōu)性能,EMS標定就必須進行以下的試驗和驗證工作:
● 低溫冷起動試驗——模擬客戶正常使用的一般情況,必須保證車輛能夠正常起動;
● 低溫重復起動試驗——模擬客戶使用過程中的特殊情況,必須保證車輛能夠正常起動;
● 低溫怠速控制——必須保證怠速是穩(wěn)定的,不允許怠速劇烈波動;
● 發(fā)動機冷機混合氣及過渡工況——必須保證加速和減速工況的合理性;
● 低溫駕駛性能——必須保證客戶在低溫環(huán)境的駕駛感受是平順的;
● 氧傳感器加熱及露點檢查——EMS閉環(huán)控制、達到最優(yōu)控制的影響因素;
● 低溫下自動變速箱(若有)扭矩補償數(shù)據(jù)優(yōu)化——影響到起動和正常行駛過程,必須經(jīng)過細致的試驗確認;
● EOBD冬季道路匹配試驗——必須保證EMS能夠正常報出故障,不能誤報故障,更不能有故障不報,便于客戶及時維護車輛;
● 其他重要參數(shù)及自學習值檢查——EMS閉環(huán)控制、達到最優(yōu)控制的影響因素;
● 驗證ECU和各傳感器、執(zhí)行器在高寒環(huán)境下的工作可靠性 ——必須保證客戶在使用過程中,所有零部件在極寒地區(qū)能夠持續(xù)正常工作;
低溫冷起動試驗和低溫重復起動試驗
低溫條件下,發(fā)動機機油粘度較大,而且發(fā)動機自身內(nèi)阻相對常溫也會增大許多,同時燃油混合氣的揮發(fā)性在低溫條件下也降低較多,電池的性能也會出現(xiàn)一定程度的衰減,因此需要低溫冷起動試驗考察在冬季極端寒冷環(huán)境下發(fā)動機的低溫冷起動能力,需要考慮起動時間、發(fā)動機轉(zhuǎn)速爬升的順暢性、空燃比的變化過程等重要參數(shù)。對正常冷起動試驗優(yōu)化后,再通過修改冷起動控制參數(shù)來進行減稀、加濃試驗,來確保冷起動的可靠性。
而當發(fā)動機已經(jīng)成功起動后短時間內(nèi)熄火的情況發(fā)生時,進氣管道上仍然殘存有未蒸發(fā)的油膜,此時如果按照常規(guī)的冷起動進行噴油控制,則有可能因為混合氣太濃而導致起動失敗,因此需要進行低溫重復起動試驗,進行重復起動減油功能的控制標定,以有效防止這類問題發(fā)生。
一般標定工程師會從0℃至-30℃的溫度范圍內(nèi)隨機抽取一些點進行冷起動參數(shù)標定,但是一定要涵蓋所有溫度點(一般以5℃為一個階梯),通過調(diào)整ECU內(nèi)部節(jié)氣門參數(shù)、點火角、空燃比和各種溫度修正map來達到最優(yōu)的起動性能,需要注意的是一般為了得到最佳的ECU參數(shù),燃油和機油等均使用本地常用油以達到最好的適應(yīng)性能。
由于每次試驗前均需要將發(fā)動機靜置8個小時以上以保障發(fā)動機充分降溫至環(huán)境溫度,而且為了驗證一天中最冷時段的冷起動性能,苦逼的標定工程師會起早貪黑進行起動測試驗證,一般凌晨12點鐘之后或者早晨6點左右進行起動測試,并且起動測試階段是不能開啟空調(diào)(此時開啟空調(diào),由于發(fā)動機水溫未上升,也吹的是涼風)的,此時,對于車上的標定工程師來說,真的是透心涼,但是為了最優(yōu)的發(fā)動機起動性能,套用廣告詞,也只能心飛揚了。
怠速穩(wěn)定性標定和低溫駕駛性能
從冷起動結(jié)束后到冷卻液溫度到90度之前,進行原地開大燈、開前后窗加熱、打助力轉(zhuǎn)向、點踩油門、開雙閃警告燈、開關(guān)空調(diào)等操作,檢查發(fā)動機在冷機至暖機過程和熱機狀態(tài)下,發(fā)動機怠速抵抗負載沖擊能力。
發(fā)動機在剛剛起動時,機油溫度較低,此時變速箱的性能與常溫相比也存在一定的差距,此時就需要通過標定ECU的相關(guān)參數(shù)保證在不同的油門、檔位和車速情況下駕駛車輛時無不良頓挫,無明顯波動沖擊,達到最優(yōu)的駕駛性能。
發(fā)動機冷機混合氣及過渡工況
在發(fā)動機冷起動后,冷卻液溫度及機油溫度都在60℃以下時,進行該項檢查工作。通過點踩油門,掛檔行駛等手段考察冷機時的過渡工況控制。對AT/DCT/CVT項目,特別需要檢查冷起動后快速換擋(P-R-N-D、D-N-R-P、N-R、N-D等操作)或者冷起動之后立即行車駕駛。檢查在低溫條件下混合氣空燃比是否正常,過渡工況是否表現(xiàn)良好,車輛駕駛性是否良好。保證混合氣閉環(huán)控制前在各個轉(zhuǎn)速、負荷下空燃比不能偏稀導致發(fā)動機有失火現(xiàn)象發(fā)生;進入閉環(huán)控制時間合理,進入閉環(huán)控制前后,前、后氧傳感器信號波動合理,Lambda Meter實測空燃比在0.97~1.03范圍內(nèi)。在有負荷突變時,應(yīng)保證空燃比波動在合理范圍內(nèi)。自動擋車輛在快速切換換擋手柄時空燃比表現(xiàn)正常,無轉(zhuǎn)速明顯跌落現(xiàn)象。
氧傳感器加熱及露點檢查
檢查氧傳感器加熱模塊在極寒條件下工作特性以及氧傳感器露點(氧傳感器保護)檢查。分別進行低溫條件下的怠速工況和駕駛工況。怠速工況需要發(fā)動機冷起動后一直讓發(fā)動機保持在怠速工況,此時測量前、后氧傳感器的管壁溫度、排氣溫度等參數(shù)。第二種工況是冷起動后立即掛檔行駛,正常行車。保證前、后氧傳感器通過露點標志位置位時,其相應(yīng)的管壁溫度大于露點平臺最高溫度+10℃(若無明顯露點平臺應(yīng)大于80℃)。
EOBD冬季道路匹配試驗
OBD(On-Board-Diagnostic)診斷試驗指在冬季試驗過程中,EOBD功能運行正常,未發(fā)現(xiàn)有漏判或誤判故障的風險。主要包含以下檢查項:(1)失火檢測激活區(qū)域的檢查(零扭距線);(2)斷油自學習的檢查;(3)供油自學習的檢查;(4)暖機過程中失火檢測閥值的補償;(5)冬季低溫下不同道路條件下行駛時的誤判情況;(6)失火檢測質(zhì)量;(7)壞路檢測;(8)合理性檢查相關(guān)功能;(9)氧傳感器相關(guān)診斷功能、供油系統(tǒng)診斷以及催化器診斷功能的檢查;(10)故障內(nèi)存狀態(tài)檢查。
其他重要參數(shù)及自學習值檢查
在每天的起動測試和駕駛工況中,記錄相關(guān)的自學習值和其他重要參數(shù)檢查。對發(fā)動機其他重要的工作參數(shù)及自學習進行檢查,如扭矩自學習值、節(jié)氣門體漏氣量、二路充氣模型修正系數(shù)檢查等。另外針對一些發(fā)動機的特殊的配置,譬如可變配氣相位系統(tǒng)(VVT)、可變進氣管(SU)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)、可變?nèi)紵俾士刂疲–BR)等功能也需要在試驗中留意控制參數(shù)是否存在異常,功能是否正常。
驗證ECU和各傳感器、執(zhí)行器在高寒環(huán)境下的工作可靠性
考察EMS電噴系統(tǒng)零部件在低溫環(huán)境下實車的工作狀況。冬季試驗過程中,記錄相關(guān)的電噴系統(tǒng)零部件是否存在異常的工作狀態(tài)(比如零部件結(jié)冰、破碎等)?,F(xiàn)場或試驗結(jié)束后通過相應(yīng)的零部件工程師,制定并跟蹤后續(xù)改進措施。
除此之外,EMS標定期間還需TCU(Transmission Control Unit,自動變速箱控制單元)進行標定。而長期在高溫、高寒環(huán)境下,對工程師的身心都是極大的考驗,這也讓我們養(yǎng)成了積極樂觀(dobe)的性格。
最后,我想說的,不管是整車還是動力系統(tǒng),汽車研發(fā)都是一個長期而系統(tǒng)性的工程,需要一步步腳踏實地的積累。雖然還沒拿出很亮眼的成果來,可是我們一直在路上。所以大家在吐槽我們的同時,希望你們也能看到我們廣大眾泰攻城獅的努力!