CN112128005A - 一种针对高烟炱生成进行ecu标定的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，包括以下步骤：(1)测定发动机的万有特性曲线；(2)测量发动机原始排气的烟度值，选取最大烟度值；(3)确定最大烟度值时发动机的运行转速和扭矩；(4)在步骤(3)工况下，通过改变喷油提前角来实现烟炱的加速产生，并对不同喷油提前角下的烟度数值及排气温度进行测量；(5)在排气温度允许范围内，确定烟度数值最大的工况条件；(6)步骤(5)工况下运转发动机并间隔一定时间取机油样；(7)对机油油样中的烟炱数值进行检测，从而确定烟炱的生成速率，完成对高烟炱的标定。本发明所述的针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，可实现ECU在高烟炱下的标定。
Description
技术领域
本发明属于发动机领域，尤其是涉及一种针对高烟炱生成进行ECU标定的方法。
背景技术
机油在发动机运转中起到润滑和冷却的关键性作用，其品质直接关系着发动机的耐久性、经济性和排放性。烟炱是由多种物质组成的混合物,其主要成份为石墨化碳黑。烟炱主要是燃油不完全燃烧引起，在气缸壁沾附的部分被机油洗脱下来，以固态不溶物的行态存在于机油中。因此，机油的烟炱含量对发动机的耐久性、经济性和排放性等性能有着较大的影响。目前国内外针对采用EGR技术的发动机能实现高烟炱的生成，但是对于未采用EGR技术的发动机却束手无策。该方法能够有效的帮助发动机更好的对烟炱的生成进行判定，从而对烟炱进行良好的控制。
因此，开发一种针对高烟炱生成进行ECU标定的方法对于我国汽车工业的烟炱控制、排放性能的控制有着较大的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，以克服现有技术的缺陷，可实现ECU在高烟炱下的标定，能够帮助ECU性能实现较大的提升，发动机控制性得到提高。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，包括以下步骤：
(1)测定发动机的万有特性曲线；
(2)测量发动机原始排气的烟度值，选取最大烟度值；
(3)确定最大烟度值时发动机的运行转速和扭矩；
(4)在步骤(3)工况下，通过改变喷油提前角来实现烟炱的加速产生，并对不同喷油提前角下的烟度数值及排气温度进行测量；
(5)在排气温度允许范围内，确定烟度数值最大的工况条件；
(6)步骤(5)工况下运转发动机并间隔一定时间取机油样；
(7)对机油油样中的烟炱数值进行检测，从而确定烟炱的生成速率，完成对高烟炱的标定。
优选的，步骤(1)中，通过确定发动机的最大功率和扭矩来绘制万有特性曲线。
优选的，步骤(2)中，使用排气烟度值测量装置对发动机排放中的烟度进行测量。
优选的，步骤(5)中，排气温度允许范围在585℃以下。
优选的，步骤(5)中，取机油样的间隔时间为5h,每次取样20mL。
相对于现有技术，本发明所述的一种针对高烟炱生成进行ECU标定的方法具有以下优势：
(1)通过改变发动机转速得到不同转速下的发动机生成烟炱变化；
(2)在相同转速下，不同喷油角度的发动机烟炱变化；
(3)通过控制转速及喷油提前角得到烟炱变化规律，对高烟炱ECU标定进行有力的支持；
(4)满足发动机正常运转所需的排温(<585℃)要求。
附图说明
图1为本发明所述针对高烟炱生成进行ECU标定的方法。
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明。
本发明所述一种针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，在不同转速下选择不同的喷油角度，随后对不同条件下的烟度进行测量。根据测量到烟度的变化能够得到在不同转速不同喷油提前角下产生的烟炱，并将此数值输入至ECU内，帮助ECU实现对高烟炱产生规律的摸索。在接下来的发动机试验中，能够通过对台架运行数据的分析和排放数据的比对，从而能够更好的对发动机进行控制，排放控制性得到加强。需要说明的是，本发明试验中采用柴油发动机。
具体来说，如图1所示，本发明所述针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，其包括以下步骤：
(1)确定发动机的最大功率及扭矩点，绘制发动机的万有特性曲线。
(2)使用排气烟度值测量装置对发动机排放中的原始排气的烟度进行测量，来寻找发动机运行范围内烟度最大的一个点，也即选取最大烟度值；这里排气烟度值测量装置可以是滤纸式烟度计或不透光烟度计，其中滤纸式偏重稳态点标定用，不透光烟度计侧重发动机瞬态工况测量。
(3)确定最大烟度值时发动机的运行转速和扭矩(本发明一个试验例选取1800转，-5°CA，-8mg油量，烟度0.067，烟度值在排温允许范围内最大，具体见文后；扭矩见附图2中，为2350N·m)。
(4)在步骤(3)工况下，通过改变喷油提前角来实现烟炱的加速产生，并对不同喷油提前角下的烟度数值及排气温度进行测量。
(5)在排气温度允许范围内，确定烟度数值最大的工况条件(前提是排气温度不超过限值，否则会增加发动机热负荷，比如本发明一个试验例选取1800转，-5°CA，-8mg油量，烟度0.067的情形)；这里排气温度允许范围在585℃以下。
(6)步骤(5)工况下运转发动机并间隔一定时间取机油样，在机油实际烟炱的摸底检测中，可以使用每5小时取样20ml测量，具体可参照法规NB-SH-T 0867-2013。
(7)对机油油样中的烟炱数值进行检测，从而确定烟炱的生成速率，完成对高烟炱的标定。烟炱数值检测用TGA热重分析仪，具体检测方法见法规NB-SH-T 0867-2013，全文即为：柴油机油烟炱含量的测定热重分析法。烟炱的生成速率是通过每5小时机油中烟炱含量(％)的增长速率进一步确定。
以表1中高烟炱ECU参数标定的过程为例，外特性图见图2，具体的标定过程如下：
由1700r/min可以看出，在喷油提前角由上止点前5.5°CA推迟到上止点后4.5°CA的过程中，排气烟度值由最初的0.007 1/m迅速增大到0.0621/m，排温也逐渐增大。这是由于在循环供油量不变的情况下，随着喷油提前角的推迟，发动机等容度降低，后燃部分增多，排温增加，因燃油燃烧不充分而产生的碳烟增多。可见，推迟喷油提前角可以显著增大碳烟排放，相应增大机油中的烟炱含量。
由1900r/min可以看出，在喷油提前角为上止点后5°CA时，当循环供油量由减少7mg变为减少9mg，排温由593℃降低为587℃，排气烟度值随之减少。这是由于在喷油提前角不变时，循环供油量减少，缸内空燃比增加，燃油燃烧更加充分，生成碳烟会随之减少；但同时由于循环供油量减少，燃油燃烧放出的热量减少，排温降低。可见，减少循环供油量能显著降低排气温度，对冲由推迟喷油提前角带来的排温增加效应。
综合以上两种因素，选择1800r/min喷油提前角上止点后5°CA，循环供油量原机减少8mg，此时排气烟度值为0.067 1/m，排温为584℃，既能满足机油评价所需的烟炱产生量(3％-6％)要求，又能满足发动机正常运转所需的排温(<585℃)要求。这里需要说明的是，3％-6％是结合发动机OEM的需求和苛刻度考核要求，进一步确定的目标值，该值高于正常提前角1000h的烟炱含量。此外，排温限值585℃的情况下，选择1800r/min喷油提前角上止点后5°CA时，其绝对烟度数值0.067 1/m也比1700r/min喷油提前角上止点后4.5°CA时的烟度数值0.062 1/m和1900r/min喷油提前角上止点后5°CA时的烟度数值0.066 1/m稍微大一些。因此，选择1800r/min喷油提前角上止点后5°CA，循环供油量原机减少8mg，此时排气烟度值为0.067 1/m，排温为584℃，是合适的。
表1高烟炱ECU参数标定
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)测定发动机的万有特性曲线；
(2)测量发动机原始排气的烟度值，选取最大烟度值；
(3)确定最大烟度值时发动机的运行转速和扭矩；
(4)在步骤(3)工况下，通过改变喷油提前角来实现烟炱的加速产生，并对不同喷油提前角下的烟度数值及排气温度进行测量；
(5)在排气温度允许范围内，确定烟度数值最大的工况条件；
(6)步骤(5)工况下运转发动机并间隔一定时间取机油样；
(7)对机油油样中的烟炱数值进行检测，从而确定烟炱的生成速率，完成对高烟炱的标定。
2.根据权利要求1所述的针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，其特征在于：步骤(1)中，通过确定发动机的最大功率和扭矩来绘制万有特性曲线。
3.根据权利要求1或2所述的针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，其特征在于：步骤(2)中，使用排气烟度值测量装置对发动机排放中的烟度进行测量。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，其特征在于：步骤(5)中，排气温度允许范围在585℃以下。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的针对高烟炱生成进行ECU标定的方法，其特征在于：步骤(5)中，取机油样的间隔时间为5h,每次取样20mL。
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