电控高压共轨柴油机标定步骤

电控高压共轨柴油机的标定

一、标准学习

GB 17691-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段）

二、柴油机台架标定。

1 外特性工况点油量的初步限制

首先确定机型的外特性曲线，然后对各转速下的外特性工况点进行初步的油量限制，确保柴油机在以后的标定过程中不出现不正常的现象。此时要监控发动机的爆压、涡轮后排温、机油压力、出水温度等参数不得超过柴油机规定的限值。

台架标定相关修改或监控的INCA参数： EngPrt_swtTrq_C = 0 EngPrt_qLim_CUR

InjCrv_phiMI1Bas1_MAP Rail_pSetPointBase_MAP InjCtl_qLim

CoEng_stCurrLimActive

2 ESC(European steady state cycle欧洲稳态测试循环）的标定

根据外特性曲线定出A、B、C三点的转速和100%的扭矩。在主喷的轨压和提前角的MAP图里面插入这三个转速。可根据需要把这与三个转速加到其他相关的MAP和CUR中，如InjCtl_tiET_MAP，EngPrt_qLim_CUR，EngPrt_TrqLim_CUR等，然后进行13工况各排放点的标定。

在台架标定时，可对标定点附近的主喷轨压和提前角设置成一致，这样可以保证各排放工况点的稳定。记录该排放点在某一主喷轨压和提前角时的各试验参数：大气压力/温度/相对或者绝对湿度、中冷后温度/压力、油耗量、空气流量、NOx的浓度值、爆压、烟度、涡轮后排温等，然后根据相应的NOx的计算公式得到该排放点的NOx值。标定的目标就是在保证各点的NOx在小于5g/kW.h前提下，尽可能的使烟度值降低，即保证颗粒的排放也要小。

一般说来主喷的轨压越高（提前角越大），NOx值就会越高，但烟度和油耗会降低。因此要综合权衡NOx和烟度的关系。如果不能达到理想的效果，就要考虑喷油器、燃烧室以及增压器等部件的匹配问题。

由于进行ESC试验时，需要在A和C转速之间的工况点任意加测三个点的排放，因此也需要对A、C区域的其他转速下工况点的轨压和提前角进行标定，使得这些转速下的工况点的NOx和烟度值不能和其相邻四个排放点的NOx和烟度值差别过大。

台架标定时注意轨压在发动机转速100r/min间隔不得高于200bar；喷油量在10mg/cyc间隔的轨压不得高于200bar。

相关修改或监控的INCA参数：

InjCrv_phiMI1Bas1_MAP Rail_pSetPointBase_MAP EngPrt_qLim_CUREngM_nAvrg

InjCrv_phiMI1Bas RailCD_pPeak InjCtl_qSetUnBalCoEng_stCurrLimActive 3 ET-MAP的标定：

由于喷油器的加电MAP图是在油泵试验台上得到的，跟喷油器实际工作环境不同，因此需要对从台架得到的加电MAP的数据进行修改，使ECU显示的喷油量跟台架实测的燃油消耗率的结果等效：

（mg/cyc*3*60*n）/（1000*P）= g/kW.h 即：mg/cyc =（g/kW.h*Trq）/ 1719

SMG remark：设置SV101=BSFC*Torque/1719

该方法只适用于喷油量大于15mg/cyc以上的加电时间的标定，不适合小喷油量对应加电时间的标定，因为此时油耗仪测量的结果不稳，再就是还有部分燃油没有燃烧，因此需要利用碳平衡法（可根据欧III标准编制计算公式）测量尾气中HC、CO、CO2的浓度，计算得到小负荷工况下的油耗率，然后根据上面的公式，对小油量的加电时间进行标定。

标定方法：选择一个固定转速，如B点，然后根据InjVCD_tiET_MAP中x坐标轨压的显示值，确定需要进行标定的轨压，例如下图，可以选择350bar、550bar、750bar、950bar和1300bar作为标定的轨压。把B点的轨压全部设为350bar，根据y轴的喷油量选择需要标定的工况点，监控ECU显示的喷油量和实测油耗率，如果该工况点显示的喷油量比计算得到的喷油量小，则应对该工况点附近的加电值乘一个小于1的系数；如果该工况点显示的喷油量比计算得到的喷油量大，则应对该工况点附近的加电值乘一个大于1的系数，使之两个喷油量一致。按上述步骤完成其余轨压下的加电值标定。标定完之后可以把其余主喷的加电MAP图设置成相同即可。

4 摩擦扭矩的标定

利用倒拖法实现柴油机在不同转速和出水温度下摩擦扭矩的测量。可以通过测量发动机在30℃、60℃和90℃下的摩擦扭矩，其余温度下的摩擦扭矩可以通过插值法添到摩擦扭矩的MAP中：EngM_trqFrc_MAP。SMG remark:

RngMod_trqFrc_MAP。水温尽量与油温一致，偏差在+/-5degc以内。

标定方法：ECU的T15开关不要闭合，使柴油机处于非工作状态，控制柴油机的出水温度在某一恒定温度下，然后利用电力测功机倒拖柴油机，记录柴油机在不同转速下的摩擦扭矩。转速可按每隔100r/min进行试验，到额定转速即可。

5 FMTC的标定

根据台架得到的有效扭矩和INCA显示的摩擦扭矩，可以得到发动机的各工况点的内力矩，记录此时的喷油量InjCtl_qSetUnBal，然后把喷油量的数值添到FMTC_trq2qBas_MAP(PhyMod_trq2qBas_MAP)中。标定后INCA显示的内力矩CoEng_trqInrSet(MoFCoEng_trqInrSet_mp)会和实际发动机的内力矩一致。

SMG remark:在台架上添加公式sv100=有效扭矩+INCA显示的摩擦扭矩 标定方法：从怠速开始，直至标定点转速，每隔100r/min对各个转速下的不同负荷点进行标定；在某一转速下，可以把负荷根据MAP图中y轴的扭矩间隔值（60N.m或者100N.m）从低到高进行标定，直至标到该转速的外特性点的扭矩。

6 进气量的标定及其替代值的标定

进气量的标定：先把ASMod_facVSACorVolEff_MAP设置成1；然后根据车辆中冷器的工作特性，把柴油机在不同工况点对应的中冷后温度添到ASMod_tIndAirRef_MAP中，标定过程中要控制各工况点的中冷后温度IATSCD_tAir和ASMod_tIndAirRef_MAP中对应的温度ASMod_tIndAirRef保持一致。然后调整ASMod_facVolEff_MAP中的数值，使INCA计算得到的空气流量AFSCD_dmAirPerTime和台架实际测量的空气流量一致。

替代值的标定：把进气温度压力传感器拔掉，控制各工况点的IATSCD_tAir和ASMod_tIndAirRef保持一致，然后把台架实际测量的空气流量添到AFSCD_dmAirSubVal_MAP中相对应的位置。

7 预喷的标定

预喷的加入能对低转速，部分负荷工况点的噪声有较明显的改善作用。

标定方法：把InjCrv_stRlsOpRngThres_MAP的值全部设为3；对需要加预喷的工况点把InjCrv_stPiIRlsOpRng3_MAP所对应的数值由1改为2；加预喷后，主喷的提前角由InjCrv_phiMI1Bas1_MAP变为InjCrv_phiMI1Bas2_MAP，因此要使这两个主喷的MAP值设置成一致。预喷的油量由InjCrv_qPiIBase_MAP确定；

预喷的提前角Injcrv_phiPiI1Des等于InjCrv_phiMI1Bas1_MAP和InjCrv_phiPiI1Bas1_MAP所对应值的和。通过对预喷油量和提前角的标定，使得实际测量的噪声得到优化。

8 各类限制的标定

通过对各类限制的设定可以确保柴油机在出现不正常工作时得到很好的保护。 柴油机转速限制：EngPrt_trqNLim_CUR；EngPrt_trqNLimSpr_CUR。

柴油机扭矩限制：EngPrt_qLim_CUR；EngPrt_trqLim_CUR；EngPrt_swtTrq_C。

柴油机的过热保护：EngPrt_facOvhtPrvCT_CUR；EngPrt_facOvhtPrvIAT_CUR；EngPrt_facOvhtPrvOT_CUR；EngPrt_qOvhtPrvNRng_CUR；EngPrt_qOvhtPrvVRng_CUR。

其他保护如增压器的保护、排温保护、烟度限制等。

9 ELR的标定（lambd值）

通过对INCA参数FLMng_rLmbdSmk_MAP中λ值的标定，使A、B、C三点以及在A和C转速区域之间加测的一点的负荷从10%突加到100%时的不透光烟度值不高于0.8m-1。另外，对排放座台控制系统的PID的调整对柴油机能否通过ELR试验也非常关键。 10非排放点的标定

对于非排放点的标定，基本原则是在确保爆压和烟度在规定的限制内，提高主喷的轨压和加大主喷的提前角，使柴油机在这些工况点的油耗尽可能的低。

10、非排放点的标定

对于非排放点的标定，基本原则是在确保爆压和烟度在规定的限制内，提高主喷的轨压和加大主喷的提前角，使柴油机在这些工况点的油耗尽可能的低。 整车标定流程 整车标定 轨压PID

标定的目的是在各种不同的工况下维持一个稳定的压力，以及对轨压进行检测、监控。比如说当轨压波动超过一定范围时，系统就认为出了问题，高压油路有泄露等等，然后ECU以跛行回家状态工作，（发动机最高处于1500转）。

整车标定 低怠速

这里的怠速指的不是发动机空转时候的怠速，而是当车挂低速档的时候，在不踩油门的情况下，发动机在某一档位

按照某一恒定的转速运转，车也就以一恒定的车速行进。

这里需要做的前期工作是档位识别(Gear_Detection)。ECU只有知道了车的档位，才能以一恒定的车速运行。

整车标定 烟度

当猛踩油门的时候，油量加上去，而此时的增压气转速没有相应地立即提上去，这就会由于进气量不足而导致发动机冒黑烟。为了解决这个问题，当踩油门的时候，我们设置让油量缓慢的往上加。这就是通常所说的踏板的硬度，这会影响汽车的加速性能，所以通常标定的时候，我们就在加速性能和烟度之间取一个折中。 整车标定 档位识别

当车挂档时，ECU应该有能力把档位识别出来，识别的原理就是根据传动比，当车处于一个具体的档位时，传动比也就确定下来，ECU就把测到的传动比跟内部的表格进行比较，判断出具体档位。

整车标定 空调

在电控发动机中，车上空调是由发动机的ECU来进行控制的。当按下驾驶室内的空调开关，ECU便得到一个信号，然后通过继电器控制空调压缩机的工作。ECU会根据当前的工况通过具体计算来决定空调继电器的通断。（比如说当车处于加速状态，开了空调会影响加速性能，这时候空调就不会打开。当车处于怠速状态，打开了空调怠速也会提高）。

整车标定 PTO/巡航

PTO英文全称为Pwer Take Off，即动力输出。PTO功能主要应用在工程机械和其它一些专用车上，用来控制发动机的动力输出。当按下按纽激活PTO功能时，发动机可以以一恒定的转速运转。

巡航功能与PTO相似，它以车速为控制目标，当激活此功能时，汽车以一恒定的车速前进，这个车速也可以按照司机的要求进行增减。这样司机就避免了一直踩油门的劳累。当踩刹车、离合或排气制动时，巡航功能自动失效。

整车标定 驾驶特性

驾驶性能主要指加油速度，即踩下油门时油量的跟进情况，如果油量加的太猛，车会猛的往前一窜，司机会觉得不舒服，如果太慢，司机又有觉得加不上油，油门发“软”，所以此功能要根据司机的感觉来进行调试。另一方面，加油太快也会影响烟度，这项功能的标定要根据这几个方面最后来采用一个折中。

整车标定 起动特性

起动性能评判指标是发动机的从起动到稳定运转的时间，它跟同步信号、轨压的建立时间有关。在我们的发动机中，要求同步信号出现“48”，轨压达到160Bar开始喷油起动。

整车标定 排气制动

在电控发动机中，车上排气制动是由发动机的ECU来进行控制的。当按下驾驶室内的排气制动开关，ECU便得到一个信号，然后通过继电器控制排气制动的工作。ECU会根据当前的工况通过具体计算来做出决定。在我们先前标定的数据中，当发动机转速大于800转时，踩下排气制动便开始工作，同时发动机停止喷油。

整车标定 整车放行

Run Up test （提速测试）

提速测试是用来对每缸工作性能进行评估，在测试中，依次关闭1至6缸喷油器，测只有其它5个缸工作时的加速性能。拿测到的数据进行对比，来评判具体某一缸的性能。

High pressure test （高压测试）

高压测试是通过ECU的触发，按设定的诊断程序来对轨内压强进行升压和降压，观察系统的执行能力，通过结果数据来综合评估系统的个液压器件的性能。 电控柴油机故障诊断及排除

电控柴油机与传统的机械喷射柴油机相比，由于引入了电器系统使得电控柴油机零部件增多，故障点增加，而且传统的故障诊断方式已经不够全面，必须借助于专用的工具、软件进行检测，例如，故障诊断仪，示波器、INCA软件以及ETAS等。

本文针对目前发动机台架上已经存在的或者能够考虑到的只限于电控方面的故障进行如下总结，以供大家探讨。

电控柴油机故障诊断及排除 一、柴油机无法起动

1、稳压电源开关未打开－－打开稳压电源开关 2、钥匙开关未打开（T15开关）－－打开钥匙开关

3、喷油器线束、传感器线束、整车线束接插件未插好，或者线束断路或短路－－检查接插件的安装，用万用表（也可接breakout box）按照线路图的指针定义检查线路的通断。

4、低压油路或者高压油路气体未排净，导致轨压建立不起来或者是零，－－打开柴油粗滤器上的放气螺钉，手压手油泵排净粗滤器中的气体，然后松开高压油泵上的出油三通，继续压手油泵排净低压油路中的气体，若此时还起动不着，再打开高压油管连接喷油器端的螺母，用起动马达带动排净高压油路中的气体（特殊情况下可以拔出高压油泵上的油量计量单元），多起动两遍即可。

电控柴油机故障诊断及排除 电控柴油机故障诊断及排除 电控柴油机故障诊断及排除 电控柴油机故障诊断及排除

二、发动机能正常起动，但是转速较高（根据标定1000转或1150转）。 1、加速踏板1输入电压超过限值 1、1 过高或断路 1、2 过低或短路

2、加速踏板2输入电压超过限值 2、1 过高或断路 2、2 过低或短路

3、加速踏板输出信号1和2不成比例关系（2倍关系） 4、加速踏板1和2都无输出信号

电控柴油机故障诊断及排除

5、曲轴和凸轮轴信号不同步，可能的原因： 5、1 凸轮轴传感器针脚接错

5、2 凸轮轴传感器信号太弱或没有

凸轮轴传感器失效、线路接触不良、断路或者其它干扰导致传感器信号太弱。 5、3 执行器故障

1、油量计量单元传感器未接好或线路故障 2、喷油器线束短路 5、7 共轨管限压阀失效

由于共轨管限压阀关闭不严或者处于常开位置，导致轨压建立不起来，达不到系统放行的轨压，喷油器不喷油；或者轨压能建立起来但是较低又无法再升高，这时虽然有点火的迹象，但是由于轨压提升不起来，导致柴油机无法起动。

电控柴油机故障诊断及排除

三、发动机起动困难，起动后运行跛行回家功能。

1、曲轴传感器坏

2、曲轴传感器线束接触不良或者断路

3、飞轮或者飞轮壳的加工或者装配偏差导致传感器距离飞轮的距离超出限值，检测不到曲轴信号。

电控柴油机故障诊断及排除

四、发动机运行过程中突然停车，再次起动困难或者功率不足 1、稳压电源电压不稳定，过高或过低

2、电源线束接触不良或断路，钥匙开关（T15）断开 3、芯片通讯错误（CY33X SPI）

4、轨压过低、过高或者波动过大超出许用限值 4、1 低压油路

4、1、1 齿轮泵之前的压力太低，阻力太大，供油不足 4、1、2 管路密封性差，有气体进入低压油路 4、1、3 有气体直接从进油口进入低压油路 4、1、4 柴滤器阻塞，阻力过大，造成供油不足

电控柴油机故障诊断及排除 4、1、5 泄漏

4、1、6 喷油器铜垫密封失效，缸内气体反窜进低压油路 4、1、7 回油管路压力太高 4、2 高压油路

4、2、1 喷油器针阀开启 4、2、2 高压油泵柱塞磨损 4、2、3 喷油器针阀磨损 4、2、4 限压阀打开 4、2、5 高压油管处泄漏

4、2、6 连接器与喷油器锥面密封不严

电控柴油机故障诊断及排除 五、发动机功率不足 5、1 喷油器工作不良

判断：断缸法，此时要借助breakout box或者软件windias进行Run up试验。 若喷油器不工作可以用手摸高压油管判断。

5、2 粗滤器或者精滤器阻力较大，导致供油不足。 5、3 油路有气致使轨压波动，导致功率波动。 5、4 中冷后温度过高（大于60度），软件修正。 5、5 喷油器衬套漏水

由于喷油器衬套密封不严使气缸盖冷却水从回油管内流回，并直接供给柴油机，导致柴油含量降低，功率不足，进气压力、排温等下降。 电控柴油机故障诊断及排除

左图为INCA软件上检测到的错误故障码,可根据故障码到相应的文档中查找出错原因,用该方法可大大提高诊断故障的工作效率。

台架标定

4 摩擦扭矩的标定

利用倒拖法实现柴油机在不同转速和出水温度下摩擦扭矩的测量。可以通过测量发动机在30℃、60℃和90℃下的摩擦扭矩，其余温度下的摩擦扭矩可以通过插值法添到摩擦扭矩的MAP中：EngM_trqFrc_MAP。SMG remark: RngMod_trqFrc_MAP.水温尽量与油温一致，偏差在+/-5degc以内

标定方法：ECU的T15开关不要闭合，使柴油机处于非工作状态，控制柴油机的出水温度在某一恒定温度下，然后利用电力测功机倒拖柴油机，记录柴油机在不同转速下的摩擦扭矩。转速可按每隔100r/min进行试验，到额定转速即可。

台架标定

5 FMTC的标定

根据台架得到的有效扭矩和INCA显示的摩擦扭矩，可以得到发动机的各工况点的内力矩，记录此时的喷油量InjCtl_qSetUnBal，然后把喷油量的数值添到FMTC_trq2qBas_MAP(PhyMod_trq2qBas_MAP)中。标定后INCA显示的内力矩CoEng_trqInrSet(MoFCoEng_trqInrSet_mp)会和实际发动机的内力矩一致。 SMG remark:在台架上添加公式sv100=有效扭矩+INCA显示的摩擦扭矩

台架标定

标定方法：从怠速开始，直至标定点转速，每隔100r/min对各个转速下的不同负荷点进行标定；在某一转速下，可以把负荷根据MAP图中y轴的扭矩间隔值（60N.m或者100N.m）从低到高进行标定，直至标到该转速的外特性点的扭矩。 台架标定

3 ET-MAP的标定：

由于喷油器的加电MAP图是在油泵试验台上得到的，跟喷油器实际工作环境不同，因此需要对从台架得到的加电MAP的数据进行修改，使ECU显示的喷油量跟台架实测的燃油消耗率的结果等效： （mg/cyc*3*60*n）/（1000*P）= g/kW.h 即：mg/cyc =（g/kW.h*Trq）/ 1719

SMG remark：设置SV101=BSFC*Torque/1719

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