1、（完整版）專業解讀：發動機ECU標定全流程 專業解讀：發動機ECU標定全流程標定好比磨刀，基于這把刀的材質、硬度、形狀，功能來打造一把合 適的刀，完美的標定是發揮出刀的最佳性能，突出重點！ 一、發動機匹配工 作的目標：1通過發動機臺架的匹配,使發動機具有良好的穩態性能，在 保證發動機工作可靠性（無爆震，無過熱）的情況下，達到發動機的設計 功率，扭矩和油耗性能。2通過對發動機在車輛上的匹配，使發動機與車 輛其他系統（各種電器負載，傳動系統，制動系統三元催化轉化器等等） 協調工作，保證發動機在各種環境和工作條件下，都具有良好的起動怠速 性能，良好的駕駛舒適性和排放性能。同時還要進行完善的車載診斷系

2、統 （OBD）的匹配。3通過高溫，高寒和高原等道路環境試驗,對匹配好的各 種性能進行全方位地驗證，保證發動機和車輛在各種情況下都能達到既定 的安全，環保和駕駛舒適性等嚴格的指標.對于汽油機來說,技術上就是控 制進氣（合理的配氣相位，節氣門開度等）、噴油（最佳的空燃比）及點火（合 適的點火提前角）三者的配合。需要加以說明的是，發動機的動力性能和經 濟性能的最大潛力取決于發動機的本體設計，發動機匹配工作只不過是努 力使這些潛力得到挖掘或協調。例如，汽油機通過改變進氣量來改變輸出 的扭矩和功率，進排氣系統的設計決定了發動機的充氣效率，因此當發動 機結構確定時，一定工況下發動機的最大充氣量就已確定，發

3、動機的動力 性能也就確定；又如，發動機的工作效率，即燃油經濟性，決定于燃燒效率 及機械效率，通過改變噴油時間、噴油量以及點火提前角可以改善燃油經 濟性，但是不能突破由于發動機設計限定的燃油經濟性極限二。發動機 管理系統（EMS）和電子控制單元（ECU）發動機管理系統（EngineManagement System，縮寫為EMS）: 1979年，BOSCH公司將點火提前角電子控制與燃（完整版）專業解讀：發動機ECU標定全流程 油定量電子控制融為一體,開發出Motronic,并引入爆震控制、排氣再循 環等，以滿足更趨嚴格的性能和排放要求，其電子控制范圍覆蓋整個發動 機，稱為發動機電子管理系統，其核

4、心是燃油定量和點火正時電子控制。 目前，各種發動機電子管理系統已經成為提高燃油經濟性和滿足更為嚴格 的排放法規的決定性因素。發動機管理系統以電子控制單元 （ElectronicControl Unit,以下簡稱ECU）為中心，ECU接受來自傳感器 的各種信息，經過處理、分析以后，發出控制信號給各種執行器。在發動 機匹配工作中，就是通過各種匹配實驗，對ECU各種參數進行設置，從而 達到發動機匹配工作的目標。三.發動機匹配工作發動機匹配工作就是在 某個確定的發動機管理系統（EMS）下，通過各種項目匹配，為發動機控制器 （ECU ）各類參數設置合適的值，以達到汽車的動力性、經濟性、可靠性、 安全性、

5、排污性而確定的各工況最佳空燃比、最佳點火提前角的要求。發 動機匹配工作是為眾多的匹配參數設置合適的值，匹配參數的數量隨著系 統的復雜程度、控制軟件的先進程度的變化而變化的。這些匹配參數有些 是特性值，有些是一條二維特性曲線，有些則是矩陣（三維特性圖），匹 配參數的確定需要通過大量的試驗和數據分析而得。四。發動機匹配的 標準流程一般來說，在項目確定后，發動機匹配工作可以分為四個階段， 即：項目準備階段、基本匹配階段、精細匹配階段和認可階段，直至對最 終匹配數據認可（SOP階段），一般需要18個月左右（完成三高試驗）。二。 發動機匹配工作主要內容：一.匹配準備在臺架上安裝發動機及其相關附 件。匹配

6、車匹配檢查和準備：為了使匹配數據能覆蓋制造上的公差，每 一種狀態的車型必須有兩輛以上的匹配車。二.發動機臺架基本匹配（約 40工作日）1。傳感器信號檢查（約3天）確定所有傳感器（水溫傳感 器，空氣溫度傳感器,HFM等）輸入和輸出信號準確。ECU通過A/D轉換能（完整版）專業解讀：發動機ECU標定全流程 正確接受信號，各執行器工作正常（炭罐電磁閥，噴油嘴，點火線圈等）。確 保系統正常工作.2,標定噴油結束時間（約2天）噴油結束時間決定了燃 油的霧化即混合氣形成的好壞，這將直接影響到發動機的燃燒情況,標定 噴油結束時間主要以尾氣中的北排放含量為指標。確定最合適的噴油結 束時間,（a）空燃比脈譜圖（

7、b）點火定時脈譜圖3,標定負荷模型（約15 天）精確地判斷進入汽缸的新鮮空氣量是發動機控制的基礎，由于進氣脈 動和汽缸中殘余廢氣的存在，以及如廢氣再循環，曲軸箱通風和油箱通風 等導致的進氣量變化，使得完全依靠傳感器來精確判斷進氣量已不可能。 負荷模型通過測量進氣壓力，燃油消耗量，原始排放和空燃比，以及各種 環境和發動機參數，并通過一系列的數學模型和函數對各種工況下的進氣 特性進行計算和模擬，最終達到精確地判斷進入汽缸的新鮮空氣量的目 的。標定負荷模型所需的工作量隨系統配置的復雜程度變化，如可變進氣 系統（進氣長短管切換），可變氣門正時系統，廢氣再循環系統廢氣渦輪增 壓系統等都會大大地增加負荷模

8、型的匹配時間。4。標定噴油量（約2天） 在負荷模型匹配好以后，按照理論計算可以得到在各工況點讓空燃比入二1 的噴油量，但是由于供油系統也存在偏差，導致在某些情況下空燃比偏離 1,這需要在這里得到修正。5,扭矩模型（約15天）發動機的扭矩是發動 機控制系統的中心變量，因此首先要匹配發動機在各種轉速和節氣門開度 下,在空燃比等于1以及各種點火提前角等條件下，發動機所能發出的最 大扭矩，這是發動機扭矩控制的基礎值（對應100%的空燃比效率和100% 的點火角效率）。然后通過測量在各種空燃比（一般從1。1到0.9）和各 種點火角（從最大點火提前角一直推遲到失火）情況下的扭矩，可以得到關 于空燃比的效率

9、特性和關于點火角的效率特性。這樣以后在發動機控制 中，只需要提到發動機的扭矩以及實現該扭矩的空燃比和點火提前角效（完整版）專業解讀：發動機ECU標定全流程 率，發動機控制系統就可以計算出相應的進氣量（節氣門開度），噴油量 和點火提前角。6,標定點火提前角（約4天）在進行點火提前角標定前， 一般應完成爆震控制的爆震識別部分的初步匹配（見三爆震控制匹配）。匹 配原則：在不同的轉速和負荷點，控制入二1,在不發生爆震的前提下尋找 使輸出扭矩最大的點火提前角。7.匹配數據校驗（約2天）對試驗數據 進行分析，把相關的匹配數據填入模型，最后把數據模型的輸出與實際發 動機臺架輸出進行比較。校正偏差。8。外特性

10、（約2天）完成了爆震和 三元催化器過熱保護的匹配后，在節氣門全開的條件下，在每個轉速點通 過調節入（調節全負荷加濃系數），使發動機達到設計最大的功率和輸出 扭矩，同時盡可能地降低比油耗。三。爆震控制匹配（約20工作日）爆震 是一種非正常燃燒，強烈爆震會損壞發動機，而現代高壓縮比的發動機導 致更多的爆震傾向，因此爆震匹配是發動機匹配過程中必不可少的一個工 作環節，為此發動機控制器中有一塊專用的芯片用于爆震傳感器信號的分 析和處理。爆震控制的匹配是一項非常復雜的工作，需要應用大量的專用 工具和設備（如帶燃燒壓力傳感器的火花塞，專用的爆震匹配控制器，爆 震測量分析儀等等）。1,爆震識別（約15天）在

11、臺架上測量汽缸內的燃燒 壓力并應用爆震測量分析儀，可以準確地識別和判斷爆震是否發生。同時 爆震傳感器的信號輸入到ECU,經過信號放大，帶通濾波，整流，積分等 一系列處理，最后的積分信號由ECU用來判斷是否發生爆震，同時該信號 還被用來確定信號放大倍數和帶通濾波的中心頻率.2.動態爆震（約5天） 動態爆震指加速爆震、高速爆震，其識別的復雜性在于發動機轉速、負荷 的變化產生的振動和噪音會使其不易被識別出。匹配方法:在各種動態工 況點，如Tipin，急加速情況等震動和噪音較大的情況下識別爆震，通過 推遲點火提前角避免發生爆震。3,爆震功能診斷（約2天）測試在故障狀（完整版）專業解讀：發動機ECU標定

12、全流程 態和正常工作狀態下傳感器的輸出，存儲在控制器中用于診斷傳感器的開 路和短路四。熱車性能匹配（約40工作日）1,氧傳感器閉環控制（約10天） 氧傳感器用于測定廢氣中的過量空氣系數入.入表示實際混合氣空燃比 與理論值（14.7:1）的偏離程度。入=吸入空氣量/化學當量燃燒所需空氣 量入=1:表示吸入空氣量相當于理論要求量。三元催化器在入=1附近 對HC, NOx和的轉化效率最高。氧傳感器閉環控制的目標就是把入精 確控制在1 0.03，保證三元催化器有最高的催化轉化效率，補償入預 控偏差，補償混合氣濃度的動態偏移。通過入自學習，消除由于零件制 造和燃油品質等造成的入偏移。若有下游傳感器，其作

13、用a）對KAT老化 進行監測，b）提高氧傳感器閉環控制的精度。匹配時間也相應增加約10 天。2。排氣溫度模型和三元催化器保護（約10天）排氣溫度模型用于 模擬氧傳感器周圍（催化器前后）和催化器內部的溫度在不同環境和發動 機工作條件下隨發動機負荷和轉速變化而變化的情況。通過實際測量，建 立各工況點的排氣系統溫度模型。高速大負荷，如發現三元催化器溫度大 于其溫度限值，通過加濃混合氣降低排氣溫度，保護三元催化器不受損壞。 同時與氧傳感器加熱控制結合,模擬排氣系統露點階段結束的條件，以保 護氧傳感器。3。氧傳感器加熱控制（約5天）主要是為了防止氧傳感器陶 瓷體裂碎。發動機起動后，排氣系統管壁和氧傳感器

14、護套上會有水珠形成, 這些水珠有可能隨著廢氣而飛濺到氧傳感器的陶瓷體上，如果氧傳感器陶 瓷體溫度過高，則容易發生裂碎。因此，此試驗的要求是在排氣管壁面溫 度達到60度時，氧傳感器陶瓷體溫度不能超過350度.4。過渡工況（約 10天）當節氣門開度變動時，由于負荷測量和相應的噴油量計算與實際 的噴油時刻不同步，導致實際的空燃比過濃或過稀，嚴重地影響了發動機 的排放性能和駕駛性能。這種現象可以通過在不同負荷情況下在進氣歧管（完整版）專業解讀：發動機ECU標定全流程 上形成的不同燃油膜厚度來得到很好的解釋，過渡工況匹配的目的就是要 補償這些變化，使得空燃比控制在一個合理的范圍之內。匹配的基本原則： 加

15、速加濃，減速減稀。先在轉鼓臺上用踏板位置模擬器改變負荷。模擬加 速和減速的情況，增加和減少噴油以使得空燃比在一個合理的范圍內（主 要考慮排放和駕駛舒適性）.然后在實際道路上進行加減速試驗，進行匹配 數據修正。5炭罐控制（1030天）炭罐控制的匹配目的：為防止燃油蒸 汽從油箱逸出造成污染，要使炭罐有足夠的通風，同時維持入的偏差在 最小值。在不同的工況點，設定炭罐開啟時間（TEP）,通過控制入反饋 控制，對噴油量進行修正。在炭罐工作時，入自學習停止。五。起動怠速 匹配（約40工作日）1。怠速控制（約10天）匹配目的：控制入=1，發 動機轉速穩定在怠速20轉。在突加電器負載，空調開關以及動力轉向 機

16、工作時，不允許出現明顯的轉速震蕩和發動機抖動。通常在怠速情況下 不把點火提前角調節到最大，為了有一定的扭矩儲備。突加負載通過調節 點火提前角（快速）和增加進氣量（慢速）來維持怠速穩定。2。冷起動（-30 度一40度）冷起動是指當發動機和車輛經過較長時間的停放，給部件與所 處的環境溫度達到一致情況下進行的起動，其溫度范圍大約從-30度到+40 度。造成冷起動困難的原因主要有：1低溫下燃油不易蒸發，霧化不良， 導致不易點火；2 一部分噴油附著在進氣管壁和閥門上；3發動機的潤滑 尚未形成以及潤滑油的粘度增加導致發動機阻力增大等等。匹配目的：1 確保安全起動，在各種燃油品質，溫度及海拔情況下，確保發動

17、機能夠安 全起動；2舒適的起動，發動機能夠快速安靜地起動；3低排放的起動， 起動過程中HC和CO的排放需要得到優化，尤其是在20度和一7度附近。 試驗溫度：從-30度到10度，每5度進行一次試驗。試驗用油必須覆蓋 整個中國的汽油品質。（燃油蒸發壓力4080 kpa）3。熱起動（95度）（完整版）專業解讀：發動機ECU標定全流程 匹配目的：由于高溫汽油蒸汽出現在燃油管內，或由于噴油嘴溫度過高， 噴出的不是汽油是汽油蒸汽（氣阻）而造成混合氣過稀，必須進行加濃補償. 此試驗在40度高溫室進行,六。排放匹配（約30工作日）標定三元催化 轉化器窗口 （5天）通常每個三元催化器都有轉化效率最佳的點，通常是

18、 在入二1附近。匹配目標就是尋找三元催化轉化器最佳轉化效率的區域， 調節入控制閉環修正系數，盡可能把入控制在這個工作區域。2.優化起 動、怠速、暖機和過渡工況（20度）（5天）為了滿足排放要求，使入盡 可能控制在1附近。3,標定三元催化轉化器加熱功能（10天）起動后通過 推遲點火提前角，讓混合氣在排氣管內燃燒，讓三元催化轉化器盡快達到 工作溫度。4。新鮮、快速老化和實車老化催化器排放測試（10天）分 別用新的三元催化器、爐子高溫老化后的三元催化器及八萬公里耐久車上 的三元催化器進行試驗，都必須滿足排放要求。七。道路試驗（約37工 作日）1。高原試驗（約8天）（高達4700米）高原地區氣壓較低，

19、空氣稀 薄，燃燒所需要的燃油量和平原不同。必須讓控制器能夠識別進行修正。 在高原地區系統考核的重點是：對高度修正因子的調節，斷油轉速，冷起 動、熱起動和暖機起動，熱怠速，混合氣預調節，行駛性能，爆震控制， 在高負荷通過推遲點火提前角調節排氣溫度和催化器溫度，炭罐控制。2。 夏季試驗（約15天）（40C）在炎熱地區系統考核的重點是：熱起動和重 復熱起動，熱怠速，混合氣預調節，冷機行駛，行駛性能，爆震控制及其 自學習，對差的燃油品質切換到中國特定的點火提前角區域，在高負荷通 過噴油加濃調節排氣溫度和催化器溫度，炭罐控制.3。冬季試驗（15天）（最低一30C）主要試驗重點是冷起動和冷行駛性能（1）冷

20、起動：低溫下 汽油蒸發惡化，必須進行起動加濃。試驗分別在一30C、-25C、一20C等 不同溫度下進行起動.（2）冷行駛性能：由于低溫下機油的黏度變大影響（完整版）專業解讀：發動機ECU標定全流程 潤滑，汽油霧化變差，冷態行駛要克服更大的阻力。八。駕駛性匹配（約 30工作日）1.優化加速性能，減速性能，優化斷油和恢復供油（約20天） 防止加速抖動，通過調節點火角，使轉速平穩上升，避免波動.防止減氣太 快造成減速抖動，在駕駛員松油門后讓節氣門持續打開一段時間。然后進 入斷油階段，在接近怠速時為了平穩過渡到怠速，在1400rpm左右時恢復 噴油。（恢復噴油的轉速點各個車型上是不同的。2。標定發動機

21、和整車限 速功能（約5天）為了保護發動機，在接近最高轉速時通過推遲點火提 前角和斷油的方式限制轉速。（EGAS通過關節氣門）整車限速是為了保 護輪胎等車輛零部件，控制方法同上。3。優化動態怠速：（約5天）怠速點 踩油門、帶檔滑行看轉速控制。九。OBD診斷功能（40-60工作日）和監控 功能匹配（40工作日）電噴發動機的控制系統十分復雜，系統中的任何一 個元件出現了故障，或者出現導線折斷、引腳松脫或接觸不良等,都會導 致整個系統出現故障。車載故障診斷（On Board Diagnosis，縮寫為OBD） 系統的功能有兩個：一是不斷檢測系統的異常之處，在需要時以故障代碼 的行駛記錄下出現的故障，便

22、于進行檢修；二是采取臨時補救措施，使車 輛勉強跑到維修站點。1合理性檢查合理性檢查功能用于對電控系統的硬 件進行監測，包括監測各種傳感器和執行器是否有故障，傳感器信號是否 可信，是否有電路短路、開路等現象。此功能的開發必須為每個傳感器和 執行器設置合理的故障判斷閥值，要避免由于誤判斷造成發動機不能正常 工作。2。ECU驅動級監視用于檢測ECU本身工作的是否正常。3。緊急回 家功能使車輛在發生某些故障后勉強地把車開到維修站去,主要是爭取兩 項最基本的控制功能即燃油定量和點火正時能夠實施。故障應急分為兩大 部分:ECU的輸入部分故障和輸出部分故障。輸入部分故障可用信號替代 法、信號設定法、程序切換

23、法進行處理。輸出部分故障則應針對不同問題（完整版）專業解讀：發動機ECU標定全流程 采取特定的應急措施，如某缸噴油器驅動電路發生故障時，應使該缸噴油 器關閉，停止噴油。緊急回家功能的實現必須對所有傳感器發生故障時的 處理方式進行考慮。4。故障代碼管理故障代碼管理的實質是進行FMEA分 析，即設定故障代碼產生的條件，完善的故障代碼管理便于ECU根據情況 采取措施，也便于用戶在車輛發生問題時快速地找到問題產生的原因。5. 檢查診斷儀通訊用戶通常通過VAG1552、VAS5051等發動機診斷儀讀取電 噴系統故障信息及工況信息，檢查診斷儀通訊的工作即首先設定各個診斷 塊的輸出的定義，然后對診斷儀與EC

24、U的通訊情況進行檢查。6.電子油門 監控電子油門監控包括性能監控和安全性監控，監控對象包括油門踏板和 電子節氣門體.首先必須確保油門踏板輸出的信號如實地反映了駕駛員的 要求，然后要保證電子節氣門體正確地執行了油門開度的要求。當信號不 可信時必須進行斷油控制以保證車輛行駛的安全性能。十.在部分車型上 還存在的匹配項目1。EGR匹配廢氣再循環通過使混合氣稀釋降低了最高 燃燒溫度，由此在優化燃燒過程降低油耗的同時降低了 NOx排放的產生。 進氣管與排氣管中CO2濃度之比稱為排氣再循環率（EGR率）。EGR 一般在 中高轉速中等負荷時工作，起動和怠速不工作。在大負荷區域工作受到限 制.2。二次空氣泵的匹配二次空氣就是在每缸排氣門后面緊挨著排氣門的 地方輸入空氣，一方面，可使高溫廢氣中所含的HC和如在排氣管補氧燃 燒；另一方面，廢氣中的和CO燃燒產生的熱量又使催化轉化器升溫到 工作溫度。二次空氣泵一般